ШПУ на 2хRD70HHF1

Широкополосный усилитель выходной мощностью до 100Вт. ШПУ разрабатывался как "умощнитель" для 1Вт-ной версии SDR. Применены новые полевые транзисторы от Mitsubishi - выходные транзисторы - пара RD70HHF1, в драйвере пара RD16HHF1. Предложение для самоделкопаяльщиков ниже крание справа две картинки.

Внимание, список различной комплектации печатных плат и отдельных деталей выложен к тестовом магазине. Обратить внимание, что страничек в магазине несколько - перелистываем странички внизу окна. Смотреть по ссылке =>МАГАЗИН

Полное описание этой версии ШПУ будет выложено позже. Некоторые подробности можно смотреть на страничке форума - http://forum.ut2fw.ru/viewtopic.php?f=4&t=131&start=0 -

Инфо для самоделкопаяльщиков в тему ШПУ на полевиках 2хRD70HHF1+2хRD16HHF1.
Характеристики АЧХ ШПУ зависят от многих факторов. Тип и качество ферритов, соотношение в трансформаторах витков, типы применяемых конденсаторов и т.д. Давать какие-то однозначные рекомендации, типа: «а поставь вот такой номинал и моща попрёт!» - это из области - «бабка на базаре сказала»… Обозначу только список элементов, номиналами которых можно корректировать АЧХ ШПУ. Смотрим схему: С5,R8,C14,R15,C3,C31,C12,C11,C26,C16, R17,C2,C38,C15,C17. Ну и номиналы всех элементов, которые в цепях затворов и со стока на затвор.
Токи покоя выставляем при помощи R25,26,31,32. Так и остановился на режиме по 0,5А на транзистор.
Коммутация TX-RX возможна как «нулём» (ХР5 на корпус замкнуть), так и положительным напряжением (на ХР7 подать +5-12В ТХ).
Резисторы R2,4,7 по схеме (в плате нашлось место для ещё одного 2Вт резистора – см. фото) – это т.н. «защита от дурака». Что это и для чего – please, почитайте предыдущие мои опусы по теме транзисторных ШПУ на сайте.
Элементы C39,L1,C48,L4,C56 – это ФНЧ с частотой среза около 35Мгц. Его применение даёт небольшой подъём АЧХ в районе 30МГц. Думаю, понятно, что для варианта ШПУ с верхней граничной частотой выше 30МГц потребуется или вообще не применять здесь ФНЧ, или пересчитать его номиналы.
На элементах VT7,VT8 собран узел для управления работой вентилятора. Вентилятор подключаем к ХР15-ХР16, терморезистор (50-100к) к ХР13-ХР14. Логика работы такова – при переходе на ТХ – на вентилятор поступает полное напряжение питания через VT7. При нагревании радиатора (терморезистор имеет контакт с радиатором) напряжение плавно повышается на вентиляторе через VT8. Порог срабатывания выставляем при помощи R42. Резистором R10 ограничиваем максимальное напряжение на вентиляторе в режиме RX. Т.е. в режиме ТХ на вентилятор поступает полное напряжение, а в режиме RX напряжение будет зависеть от нагрева радиатора и ваших пожеланий, какими вы видите, чтобы шум вентилятора не досаждал при приёме. Ещё раз акцентирую внимание – напряжение на вентиляторе меняется плавно в зависимости от нагрева радиатора – соответственно и крутиться он будет с разной скоростью. Считаю такой вариант управления вентилятором наиболее оптимальным, нежели это делают во многих буржуинах, когда только два варианта – вентилятор вкл, и вентилятор выкл. при полном на нём напряжении питания.
Из опыта работы с этими новыми японческими полевиками.
Статики не боятся, по крайней мере, той статики, которая есть на пальцах и инструменте в обычной радиомастерской. При подборе пар транзисторов (а подбор обязателен!) желательно не забывать, чтобы затвор не «зависал» в воздухе. Не касаться затвора при подборе – можете статикой навести такой потенциал на затворе, что переход сток-исток полностью откроется. Мои надежды на «халяву» при подборе пар не оправдались. Это не биполярные 2SC2290, пару у которых можно выбрать из менее 10шт. Разбросы у этих полевиков просто огромные – при одном и том же напряжении смещения на затворе, ток покоя может составить у одного транзистора 4мА, а у второго и 500мА и более. Но тут, как говорят в Одессе: «Чего же вы хотели за эти деньги»? Кому такой расклад не по душе – покупайте какие-нибудь MRF-ы по 150-200$ за транзистор – возможно, что у них разбросы меньшие.
Порадовала «дуракоустойчивость» транзисторов. Так и не удалось спалить ни одного экз. Конечно, до такой «стадии», как ранее доводил отечественные транзисторы, когда у них от перегрева отваливались керамические крышки, не проверял. Но до запаха перегревшегося металла удавалось разогреть. К.З. или обрыв нагрузки (при наличии «защиты от дурака») ШПУ без проблем выдерживает при полной выходной мощности. В зависимости от выставленных режимов усиления на каскад (когда выставлено бОльшее усиление) обрыв нагрузки провоцирует «подвозбуд» ШПУ. Это нужно учитывать, если предполагается частая работа на несогласованную нагрузку. В этом случае Кус. каскадов выставляются минимально возможные, дабы только получить планируемую выходную мощность. И, возможно, придётся заложить более мощный драйвер для раскачки этой версии ШПУ.

Мораль басни – ШПУ на RD70+RD16 неплохая и относительно дешёвая альтернатива иным версиям ШПУ, который должен работать вплоть до 70-80МГц. Конечно, стремление достичь максимальной широкополосности, добавляет трудностей с обеспечением устойчивости при различных нагрузках. Посему следует тщательно продумывать компоновку отсека усилителя и экранировку входных цепей.

Немного фото. 1.Фото платы ШПУ - ФНЧ с частотой среза 53МГц, дополнительно указаны номиналы конденсаторов (небольшой подьем АЧХ в районе 35МГц). 2.Вариант исполнения Т1. 3.Краткие ТТД на транзисторы из даташитов. 4.Данные ФНЧ для варианта ШПУ с диапазоном 50МГц. 5.Ферриты.

С января 2010 года плата немного корректированная. Смотрим схему => СХЕМА Добавлены симметрирующие трансформаторы Т6,Т7 и отвод в трансформаторе Т3. Никакого "ноу-хау" - всё из учебников. Можно посмотреть и почитать в самой распространённой радиолюбительской книжке "Справочник радиолюбителя коротковолновика" Бунина и Яйленко, стр. 175 - ШПУ на 2хКТ912. Что это нам может дать? Как гласит "классика" - на резисторах R45-50 может рассеиваться ненужный нам "мусор". Номиналы тех резисторов единицы Ом (3,9-3Ом), ёмкость конденсаторов С67-72 0,1мкф. RC цепочки разведены снизу платы - резисторы 2512, конденсаторы 1206 размера. Как показал опыт применения - эти симметрирующие трансформаторы "облегчают" работу ШПУ при не подобранных парах транзисторов. Введение трансформатора Т7 не дало какого-либо результата. Введение Т6 желательно, если не подобрана пара VТ2-VТ3. Отвод в трансформаторе Т3 и RC цепочка желательны в случае если пытаемся выжать из ШПУ максимальную мощность. Наличие этих цепочек и дополнительное симметрирование немного уменьшает уровень "мусора" в выходном сигнале. По большому счёту, при подобранных парах транзисторов и выходной мощности ШПУ до 100-120Вт нет смысла вводить Т6,Т7. Изменение в виде Т3 желательно, если не применяется фильтрация выходного сигнала при помощи дополнительных ФНЧ или когда выжимаем мощу больше 120-130Вт. Так-же не устанавливать конденсаторы С21,34 (см. пр. и мон. схемы), когда нужно получить максимальную мощность. Конденсаторы С16,45 0,1мкф (см. мон. схему). Точные данные по типу изготовления трансформаторов не отрабатывались. Проверен рекомендованный советскими вояками вариант - намотка скрученными проводами. Например Т3 мотался скруткой из 6-ти проводов ПЭЛ 0,27мм. Т6 кольцо К10 1000НН скрутка из 6-ти проводов ПЭЛ 0,15мм. 7 витков. Скрутка делилась по три провода начало с концом - это средний вывод. Т7 для проверки применялся такого же вида как и Т6 но, т.к. никаких изменений с его введением не было замечено - лабработа на этом закончилась.

Монтажные схемы корректированной платы => МОНТАЖКА-верх МОНТАЖКА-низ

По электронной почте поступал вопрос по диаметру применяемых проводов для намотки Т2,Т3 - применен провод МГТФ 1х0,25мм; 1х0,35мм. Существует радиолюбительская "теория", что весь просвет отверстий в биноклях должен быть плотно забит проводом обмотки. Мои лабработы не подтвердили озвученную "теорию". Изучение ШПУ аналогичного толка промышленного изготовления ту "теорию" тоже не подтверждают. Но всё же желательно применять максимально возможные сечения хотя бы из соображения минимальных потерь в меди.

Транзистор VT5 можно не прикручивать к радиатору. КТ816-ый практически не греется в этом включении. В плату заложен корпус современных импорт. транзисторов в полностью пластиковом корпусе, которые в случае надобности можно без всяких изол. прокладок прикрутить к радиатору - у них наоборот расположены база-эмиттер (в сравнениии с КТ814,816). Это сделано на тот случай, если потребуется получить напряжение ТХ с бОльшим током.

Подготовлена информация по платам ФНЧ. Ниже приложены принципиальные и монтажные схемы на эти платы.
Изготовлены две версии платы ФНЧ:
1)«Полная» - (145х101мм) на плате разведены ФНЧ пятого порядка, КСВ-метр и коммутационное реле RX-TX. Управление включением потребного ФНЧ может осуществляться двумя вариантами. Первый - при помощи ключей микросхемы DD2 ULN2003 – это вариант для техники SDR и иной, в которой для включения каждого диапазона существует свой сигнал. Второй – при помощи дешифратора DD3 74145 (155ИД10) – это вариант для синтезаторов от UT2FW или подобной техники.
2)Вариант «мини» - (126х88мм) на плате разведены ФНЧ третьего порядка, КСВ-метр и коммутационное реле RX-TX. Этот вариант платы ФНЧ может быть задействован с ШПУ до 50Вт. Т.к. с некоторыми версиями ШПУ 100Вт, может не хватить селективных свойств такого ФНЧ, для достаточного подавления ненужных гармоник в выходном сигнале. Второй вариант применения этой платы – в качестве входных согласующих фильтров для лампового усилителя с раскачкой в катод. Поэтому на схеме не приведены номиналы элементов ФНЧ.
Подробное описание применённого КСВ-метра, можно прочесть в описании СУ от UT2FW. Все реле импорт, проверены два типа: М4-12Н и HLS-4078-DC12V. Для индуктивностей фильтров применены кольца т.н. «Амидон» Т50-2, Т50-6 и для диапазона 50МГц бескаркасные катушки. В фильтрах для низкочастотных диапазонов некоторые конденсаторы разведены как два шт. в параллель – это сделано из соображения, чтобы было легче подобрать требуемый номинал. Все блокировочные конденсаторы SMD 1206.

Управление коммутацией ФНЧ в варианте «мини» простое – замыканием соответствующего выхода LPF1-LPF7 на корпус. Это сделано для удобства использования этой платы в ламповых усилителях. Номиналы элементов ФНЧ для этой платы не приведены, т.к. они будут различны для разных ламп. Ниже фото плат обеих вариантов ФНЧ, набор для сборки платы ФНЧ и АЧХ с данными ФНЧ каждого диапазона.

Моточные данные ФНЧ:

160м 29в 0,65мм, Т50-2
80м 21в 0,71мм, Т50-2
40м 15в 0,73мм, Т50-2
остальные диапазоны 0,73-0,78мм, Т50-6
20м 11в
15м 9в
10м 8в
6м 7в 1,5мм оправка 6мм

Недавно обновил pcb платку ФНЧ. При монтаже ФНЧ столкнулся с большой трудностью в поиске конденсаторов для фильтров. Вся современная многослойная керамика, предлагаемая нашими фирмами, предлагается на рабочее напряжение 50В. С огромным трудом удалось отыскать в длиннющих списках конденсаторов торгующих фирм некоторые номиналы на Uраб=100-250В. Самое интересное, что некоторые конденсаторы на напряжение 100В размером меньше 50В-ольтовых. Конечно - терзали смутные сомнения когда запаивал тех "блох". Но при "боевых испытаниях" кондёры выжили с ШПУ до 150Вт. Конденсаторы, которые применяются с буржуинской техники это т.н. Mica capacitors - они крайне дороги. Вот для примера розничные цены на те конденсаторы, нажать на =>ССЫЛКА Можно найти дешевле, но там или количества от минимума которых торгуют, будет не для нашего радиста, или ещё какая-нибудь "засада" с оплатой или пересылкой. Как итог этих мытарств - плата разведена с возможностью запайки как конденсаторов с расстоянием между выводами 5мм - для современной многослойной керамики. Так можно запаивать и конденсаторы с расстояниме между выводами 10мм - это наши советские КМ-ки, которые к сожалению "братья с кавказа" почти все повывезли на - "жёльтый есть?" Думаю, кто хотя бы один раз побывал на любом радиорынке, видел ту публику при входе на рынок. Можно запаивать и иные другие типы конденсаторов - места сейчас для этого достаточно на плате.

Обновлённая платка ФНЧ -

Ниже инфо для самоделкопаяльщиков. В последней версии разводки платы ФНЧ - в которой продублированы два размера конденсаторов - есть хомут. В ФНЧ диапазона 160м дублирующий С5 конденсатор С6 не используем. Отверстия под его установку сверху платы зенкуем, а снизу отрезаем от земли два отверстия. На фото видно, что требуется сделать.

На плате ШПУ два хомута - см. фото. Как паять VT6 и где выход OUT 100Вт из ШПУ и где выход RX - выделено красными стрелками. Хотя, если делать правильный ШПУ, т.е. с платой LPF - реле К1 не следует запаивать. Выход берём непосредственно с выходного "бинокля", т.е. С56-L4.

Инфо для самоделкопаяльщиков, которые абсолютно не имея опыта, берутся паять такие конструкции. Основная "теза" - не ставлю себе задачу научить всех желающих паять трансиверы, усилители и т.д. К каждой заказанной железке приложен компакт-диск с информацией для самоделкопаяльщиков - смотрите, изучайте, учитесь... "Слёзы" о том, что мол-де на компакт-диске или на сайте-форуме слишком много информации - не принимаются. Не нужно тешить себя надеждами, что научившить отличать лампу от транзистора, вы можете смело браться за паяние. "Мораль сей басни" такова: 1.Альтернатива самоделкопаянию - покупать готовое - и не нужно в этом видеть что-то зазорное для радиолюбителей. 2.Не хочется платить? - паяем самостоятельно. Но в этом случае все ваши проблемы - это ВАШИ проблемы - из-за отсутствия опыта, знаний, умений, навыков, желания изучать мат-часть. Все технические вопросы задаём в => ФОРУМЕ

Всё никак "руки не доходят" подготовить полное описание ШПУ с биполярными транзисторами в выходном каскаде. Который ещё в прошлом году изготовлен. Пока только фото - вариант с MRF454 на выходе и схема с описанием на ней всех "входов-выходов" -

Дополнение от 2014г в тему платы ФНЧ.

Плата ФНЧ подверглась модификации. Что сделано?

1.Устранены все "хомуты", которые были допущены в предыдущих вариантах разводки платы.
2.Заменен корпус DD3 на DIP - такой проще приобрести, нежели СМД вариант.
3.Введены небольшие изменения в разводку компонентов КСВ-метра. Связано с тем в какую сторону мотать провод на трансформаторе КСВ-метра. Ранее приходилось перекрещивать выводы трансформатора при запайке в плату - намотка провода "к себе". Как для меня - удобнее мотать "к себе" - но это уже частные особенности, на работу КСВ-метра не влияющие. Скажем так - "удобства-упрощения". Посему повторяю инфо для самоделкопаяльщиков - если КСВ-метр не балансируется - поменять местами выводы транса.
4.По аналогии с платой ФНЧ для DN-600 введена схема защиты при превышении заданного значения КСВ. При срабатывании защиты включается реле К16 с двумя группами контактов на переключение. При помощи контактов реле К16 например можно снимать напряжение на входном реле RX-TX в ШПУ. Или снимать напряжение питания первого каскада ШПУ. Схема защиты с "защелкой", т.е. состояние ключа VT1 после срабатывания удерживается до тех пор, пока кратковременно соединить контакт ESC с землей или выключить-включить напряжение +13,8V на плату. Индикацию срабатывания защиты можно вывести светодиодом VD14, который подсоединяется к контактам LED SWR и +13,8V или любым иным способом, задействовав контакты реле К16. Ниже схема-фотки обновленной платки -