Kompaktní PA s Hex-Fety |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tech.data: |
Výstup |
cca 750 W |
|
|
Kmitočet |
1,8 - 30 MHz |
|
|
IM-D3 |
lepší 35 dB - jednotónově |
|
|
IM-D3 |
lepší 41 dB - dvoutónově |
|
|
Buzení |
60 - 120 W |
|
|
Prov.napětí |
230 V střídavých |
|
|
Pracovní napětí |
100 V stejnosměrných |
|
|
Proudový odběr |
cca 15 A |
|
|
Klidový proud |
cca 1 - 1,5 A |
|
|
Příkon |
cca 1300 - 1400 W |
|
|
Účinnost |
cca 60 % |
|
|
|
|
|
|
|
|
Po
třicetiletém budování PA zesilovačů podle DL9AH s elektronkami se autor
rozhodl |
|
postavit
tranzistorovou verzi, která by nahradila těžké konstrukce s elektronkami a
ještě těžší na- |
|
pájecí
zdroje. Nebylo to však jednoduché. Řada pokusů s bipolárními tranzistory byla
zavžena díky |
|
nízké
napěťové pevnosti, potřebě špičkových proudů až 200 A a tím i nevýhodnému
pracovnímu od- |
|
poru řádu
0,1 ohmu atd. Profesionálně se tyto nedostatky řeší paralelním spojováním
více modulů |
|
s výkonem
kolem 200 W pomocí sčítáním výkonů pomocí COMBINER. Je to složitá a drahá
meto- |
|
da.
Předpoklad pro úspěch je výběr velkého množství stejných tranzistorů a stejně
se nedosahuje |
|
lepších
parametrů při dvoutónové zkoušce jak 20 dB, což je nevyhovující. |
|
|
Rozumným řešením jsou samouzávěrné a
samozhášecí Mos-Fety splňující potřebné pa- |
rametry. |
|
|
|
|
1. Jsou dostatečně napěťově odolné,
aby mohly v PUSHPULLU bezpečně pracovat s na- |
|
pětím 160 V. |
|
|
2. Dávají potřebné špičkové proudy |
|
|
3. Mají dostatečný ztrátový výkon |
|
|
4. Jsou to prvky s majoritními
nosiči proudu, takže se v podstatě chovají jako elektronky |
|
|
5. Mají dostatečně kvadratickou
charakteristiku |
|
|
|
|
Tato
kvadratická charakteristika , kterou můžeme také označit za dvojnásobně
výkonově lineární, |
|
dáva předem předpoklad
čistého zesilování. |
|
|
Po řadě předběžných pokusech vznikl
první tranzistorový lineární PA dle DL9AH, popsa- |
|
ný v
sešitech 8,9 a 10/94 časopisu Beam. Pracoval s napětím 160V při 9A a dodával
při dobrém |
|
intermodulačním
odstupu, větším než 35 dB při dvoutónové zkoušce, bez problémů výstupní výkon |
|
750 W,
nicméně jen od 1,8 do 15 MHz. |
|
Zde
popisovaný kompaktní PA je nejen menší, ale dává navíc průběžně až do 30 MHz
požadovaný |
|
výstupní výkon cca 750W. |
|
Obraťme se
nejdříve k základnímu zapojení. Po studiu a výpočtech různých koncepcí
zapojení se |
|
autor
rozhodl pro klasický protitaktní princip. Splňoval všechny zadané požadavky a
bylo možno jej |
|
jednoduše
realizovat. Při protitaktním principu zesiluje jeden tranzistor po druhém jen
kladnou půl- |
|
vlnu.
To znamená, že jestliže např. T5 je buzen kladnou půlvlnou musí být T36
uzavřen zápornou |
|
půlvlnou.
Kladná půlvlna na Gate T5, že vnitřní odpor mezi Source a Drain je tak nízký,
že z konden- |
zátoru C16
nabitého na cca 100V teče silný proud elektronů přes R17 kanálem S-D
tranzistoru T5 |
|
a horní
polovinou L4, tedy z A1 do středu Mp. Jestliže odhadneme součet všech
napěťových ztrát |
|
(
pokles napájecího napětí,ztráty na R17,napětí kolena-ohybu charakteristiky
T5) na 30V, objeví se |
|
tedy na
výstupu záporné špičkové napětí 100-30=70V mezi A1 a Mp. Protože spodní
polovina vinutí |
|
L4 ( Mp-E2)
je v důsledku uzavření T36 stále ještě bez proudu, stává se součástí
transformace. |
|
Tak na
tomto vinutí s početnými závity vznikne také napětí 70V, které které je s
napětím uvedeným |
|
výše ( mezi
A1 a Mp ) ve fázi a tedy se s ním sečte na 140V ( mezi A1 a E2). Mezi těmito
body je |
|
připojen
Guanellův transformátor a ten vynásobí toto napětí dvakrát , tedy na 280V
špičkových. |
|
Přepočte-li
se toto napětí zpět na efektivní, je to cca 200Veff. Připne-li se nyní
zatěžovací odpor |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|