Malý PA pro 50 MHz k transceiveru FT817

Už za pár týdnů budeme mít 50MHz Contest IARU. Protože rušení od TV na 1.kanálu je na většině území našeho státu minulostí,
můžeme zkusit postavit přídavný PA ke své FT817
, zabalit starou TV anténu  a vyrazit do přírody.

Pro pásmo 50 MHz  je možné na internetu nalézt řadu návodů na PA, ať už s elektronkami nebo s tranzistory. Pro napájení z autobaterie, tedy pro provoz z auta existují také, ale k tomuto účelu s relativně drahými tranzistory. Účelem tohoto příspěvku je nabídnout možnost stavby jednoduchého PA s relativně levným bipolárním ruským tranzistorem.

Schema PA 50MHz pro FT817. Pro zvětšení klikni.

Jako vzor slouží PA pro pásmo 144MHz, popsaný ve sborníku Klínovec 87. V mém případě byl použit tranzistor KT958A, možno použít i KT960A, případně průmyslové verze 2T958A resp. 2T960A, určené pro napětí 12,5 V. PA je postaven na dvouplátové desce plošných spojů shodné se sborníkem viz obrázek. Je však vhodnější udělat desku o něco kratší, vynechat část pro dolní propust a tu postavit na samostatnou destičku. Usnadní to práci při nastavování, viz popis níže.  Zdroj  předpětí je postaven také na dvouplátové destičce s motivem shodným s uvedeným pramenem - viz obrázek níže.

Do desek vyvrtáme otvory pro součástky a ty které nemají být pájeny na zemnící straně,  zahloubíme  větším vrtákem. Na zemnící straně desky PA připájíme 4 matice M4 které poslouží jako podložky pro přišroubování desky k chladiči. Deska je olemována rámečkem z pocínovaného plechu a to dostatečně vysokým, aby se po zakrytování obvody nerozladily a nebylo nutné je znovu dolaďovat skrze otvory ve víku. Na boku jsou vyvrtány otvory pro průchodkové kondenzátory a na čelech pro průchodky koaxiálních  kabelů. Tranzistor je vsazen do otvoru v desce emitory dolů a připájen tak,  aby nebyl po připájení a přitažení k chladiči mechanicky namáhán a nepraskl. Obsahuje totiž uvnitř toxickou beryliovou keramiku! Před jeho definitivním přitažením jej lehce podmázneme silikonovou vazelínou. Plastové kapacitní trimry před pájením vytočíme na maximum a pájíme rychle. Vývody trimrů které nejsou na spodní straně uzemněny, propájíme, aby bylo zaručeno spojení všech jejich desek. Všechny součástky pájíme s krátkými přívody do otvorů v desce, případně přímo na  plošky mědi s rozmístěním podle odkazu ve sborníku. Na diodu stabilizace předpětí před zapájením  navlékneme feritové perly a teplotně ji „propojíme“ s pouzdrem tranzistoru silikonovou vazelínou.

Jako zdroj předpětí slouží zapojení také ze zmíněného sborníku s tím, že R3 je nahrazen stabilizátorem 7805. Zdroj si předem odzkoušíme než jej připojíme k zesilovači. Po přivedení napětí 12,5 V bychom měli mít na vývodu B asi 0,7 V. Jeho velikost a tím pádem i klidový proud tranzistoru nastavíme trimrem P1 a to asi na 50 až 100mA. Stabilizátor opatříme kouskem hliníkového plechu pro odvod tepla.

Po vyzkoušení zdroje předpětí můžeme přistoupit k oživování. Začínáme bez pásmové propusti, tedy výstupní kabel připojíme přímo na plošku s C14. Mezi budič a vstup PA zapojíme PSV metr, na výstup vhodný Wattmetr a zatěžovací odpor 50 Ohmů. Budíme malým výkonem, FT817 umožňuje 0,5W. Dolaďováním všech prvků včetně stlačování, či roztahování cívek se snažíme dosáhnout co největšího výstupního výkonu, při nejlepším vstupním PSV a nejmenším proudu. Při buzení 0,5W by nám měl PA dávat asi 25W při proudu asi necelé 4A. PSV na vstupu by nemělo být horší než 1:1,5. Postupně můžeme zvyšovat buzení a znovu dolaďovat. V samém závěru by měl zesilovač při buzení 2,5W dávat téměř 45W. Větší buzení již prakticky nepřináší zvýšení výkonu, tranzistor je již prakticky na mezi svých schopností. Kolektorový proud by při plném výkonu neměl překročit 8A! Cívka  L3 se bude trochu hřát a stejně tak i C13. Z důvodu velkých cirkulačních proudů v kolektorovém obvodu o kterých se píše v původním pramenu je složení  onoho C13  ze 3 kondenzátorů výhodné. Asi vůbec nejlepší by však bylo použít jako C13 slídový stiskací trimr.

Sestavení dolní propusti na výstupu PA je praktické dělat odděleně, minimálně kvůli jejímu nastavení, na samostatné destičce, tak jak je vidět na fotografii. Její nastavování je daleko jednoduší když můžeme mezi výstup PA a vstup propusti zapojit PSV metr. Propust nastavujeme stlačováním, či roztahováním cívek L3 a L4 na co nejlepší PSV. Při dodržení hodnot součástek není třeba s ní prakticky nic dělat. Pokud se  podařilo  dostat se na níže uvedené parametry, můžeme součástky propusti přenést na plošný spoj PA. S největší pravděpodobností  se parametry lehce změní a bude nutno vše znovu trochu doladit. O špatném přizpůsobení propusti k výstupu PA nás přesvědčí zvýšená teplota kondenzátorů C13 a cívek L2,3,4 oproti stavu kdy jsme ji měli dobře nastavenou  mimo desku PA. Z tohoto důvodu bylo lepší udělat desku PA kratší o část pro propust a tu zhotovit samostatně.  

Použité součástky jsou ze šuplíkových zásob starší tuzemské provenience (kromě tranzistoru). Kapacitní trimry WN 704 24 – styroflex, keramické kondenzátory TK 754 výjimka viz text.

       

   

 

V obvodu zesilovače to jsou:

C1,14              trimr 25 pF   styroflex
C2                   trimr 50 pF   styroflex + paralelní 82 pF keram.
C13          2x   trimr 50 pF   styroflex + paralelní 33 pF keram
C3,4              120 pF
C5,7,9           470 pF
C6,8,10             2 nF    průchodkové
C11,12            47 pF
C15,17          136 pF    vybrat měřením co nejpřesnější kapacitu, nebo sestavit z více C
C16               191 pF    stejně jako u C15,17 - použil jsem trubičké – starý výrobek  NDR
L1,2                  3 záv.  drátu Cu Ag   průměr 1,2 (1)mm na průměru 8 mm, délka vinutí 10 mm - indukčnost cca  0,08 
µH
L3,4                  6 záv.  drátu Cu L      průměr 1 mm vinuto na průměru 8 mm, délka vinutí 12 mm - indukčnost cca 0,173
µH
D1                 KY130 + 2 feritové perly
Tl. 1           asi 30 záv. drát CuL průměr 0,2 mm na odporu
Tl. 2           asi 30 záv. dr. pr. 0,5 mm  na pr. 3 mm CuL samonosně

Součástky lze samozřejmě nahradit součástkami z běžného maloobchodu. V takovém případě namísto 50pF trimrů Tesla použijte ve výstupním obvodu PA trimry Philips 2222, na vstupu stačí běžné menší plastové trimry. Keramické kondenzátory z materiálu NP0, pro obvod výstupní dolní propusti keramické kondenzátory NP0 alespoň na 100V, nebo ještě lépe slídové kondenzátory.

     

V obvodu zdroje předpětí:

T1                 KF507
T2                 KC508
D1,2             KY130
Stabilizátor  7805     plastový
R1                82 R   
R2                1k8
R3                 není, místo něj je stabilizátor
R4                1k
R5                0,5 R /5W
R6                4R7
P1                1k5/N (trimr)
C1-6            3n3

V pomocném obvodu to jsou  součástky podle schematu.
Použití postříbřeného drátu na cívkách L1- L4 není bezpodmínečně nutné. Stačí i lakovaný drát.

Naměřené výsledky (PA):

Výstupní výkon 45W (cca 40W pro 1dB kompresi) při napájení 12,5V a buzení 2,5W
Potlačení harmonických kmitočtů: cca 70dB druhá harmonická, cca 90dB třetí harmonická

Naměřené výsledky (Dolní propust):

Průchozí útlum:   0.7 dB,    útlum odrazu:   26 dB   (1.05 PSV)
útlum na 100 MHz:
 55 dB,   útlum na 150 MHz:  78 dB

Závěrem děkuji OK1VPZ za rady a změření hotového PA a dolní propusti.

Pavel OK1JFP


Použitá l
iteratura: OK1VPZ, sborník Klínovec 87 a Klínovec 89,   Jiří Borovička, Měření v radioam. praxi II.část