Amplificador Linear 100 Vatios UHF
(Autor VK3BRZ - Traduccion Google)

Este es el resultado de un prolongado período de experimentación durante el cual investigó una serie de etapas de amplificación final obsoletos UHF FM 2-Way Radios. Todos utilizaron el transistor de potencia MRF646 UHF (o sus equivalentes). La intención era encontrar un circuito que puede ser duplicada y parcial en la clase AB para operación en SSB 432 MHz. Al final, ninguno de los circuitos de prueba se encontró que era muy adecuado, por lo que armados con una calculadora y Smith Gráfico (y una buena dosis de optimismo ciego!), Llegué a la concepción que aquí se presenta. El resultado es un amplificador que se reunieron todos los criterios de coste, potencia de salida, ganancia, la estabilidad y la repetibilidad de la construcción.

Combinacion de amplificacion
Amplificador de 100W de la junta directiva se compone de dos amplificadores idénticos, cada uno con un MRF646 desarrollo 50W, junto con Wilkinson en los híbridos de entrada y salida para un total de salida de 100W.
El Wilkinsons se implementan como microcinta líneas de transmisión en el tablero.
Para una exhaustiva explicación de la teoría de Wilkinson híbridos, ver Radioaficionados, de enero de 1982, "Híbridos Wilkinson" por Ernie WA2EWT Franke.

esquema

Más producido comercialmente con dos amplificadores de transistores tienen en paralelo. Esto requiere combinado pares de transistores. Wilkinsons son tan eficaces como la mayoría de los otros diseños de circuitos impresos, pero tienen algunas ventajas en esta aplicación, como sigue:
1. Muy buen aislamiento entre los puertos, por lo que los dos transistores no entre en todos los actos, y si un transistor falla, el otro es probable que sobreviva.
2. No hay necesidad de precisión combinado de las características del transistor.
3. Cada etapa del transistor pueden ser probados antes de conectar con independencia de los vínculos a la Wilkinsons (nota para los pequeños espacios en los enlaces de los PCB en ambos combinadores de entrada y salida). Esto también facilita la búsqueda de la culpa en caso de fallo del amplificador.
4. El diseño original fue de un solo transistor 50W unidad. El Wilkinsons fueron la manera más fácil de obtener 100W totalmente sin volver a calcular todas las redes se pongan en venta (un muy largo trabajo!).
La placa de circuito impreso contiene también el sesgo de la oferta de circuitos de RF de cada transistor.
Separa sesgo ajuste previsto para cada transistor, eliminando la necesidad de un equilibrio entre los transistores.

Aquí algunas de las fotografías para más detalles de los componentes de diseño (click sobre la imagen para una más grande).

foto 1Foto 2Foto 3

Se construyeron varias juntas, incluyendo un amplificador con dos de estas juntas en combinación con Wilkinsons externos para producir 200W.

Un colega, VK3FMD, también ha construido dos tablas con los mismos resultados, por lo que el diseño es muy reproducibles y fiables.

Antes de adquirir nuevos MRF646s, intente buscando algunos obsoletos comercial FM 2-Way Radios como Motorola, Philips o Plessey. Muchos de éstos tienen un MRF646 en la final que puede ser salvado. Esto podría ser incluso más barato!

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circuito

Z1, Z2, Z3: microcinta en placa de circuito
L1: 3 vueltas de 4 mm de diámetro. (refer to photo) (consulte la foto)
L2: 2 vueltas de 5 mm de diámetro. (refer to photo) (consulte la foto)
Todos los condensadores están chapados de metal-mica a menos que se indique lo contrario
All trimmer capacitors are 9 pF Philips mylar (refer to photo for placement) Todos los condensadores trimmer son 9 pF Philips mylar (refiérase a la foto para la colocación)
Ferrite beads: 3 turns through 6-hole ferrite bead Ferrita bolas: 3 vueltas a través de agujero de 6 bolas de ferrita

vias

Seleccione D1 y D2 para presentar una combinación de tensión de aprox. 1.2V These diodes are mounted under the circuit board, in thermal contact with the heatsink. Use ample heatsink compound to ensure good thermal contact. 1.2V Estos diodos se montan en el marco del tablero de circuito, en contacto térmico con el disipador de calor. Utilice amplio compuesto disipador térmico para asegurar un buen contacto.

Adjust bias trimpot for PA collector idle current of approx. Para ajustar el sesgo trimpot PA coleccionista de inactividad actual de aprox. 100 mA. 100 mA.

Note: The bias circuit is contained on the PA circuit board. Nota: El circuito de sesgo se encuentra en la AP placa de circuito. Two separate bias circuits are used to allow individual adjustment of quiescent collector current for each transistor. Dos circuitos de sesgo se utilizan para permitir el ajuste individual de reposo colector actual para cada transistor.

impreso
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Trucos de la comercialización de partes

The four islands (marked yellow) in the middle of the board are there for the diodes. Las cuatro islas (marcada en amarillo) en el centro de la junta directiva están allí para los diodos.
Two wires makes the connection between the diodes to the transistor. Dos cables hace la conexión entre los diodos para el transistor.
Make sure the diodes and bias transistors have good thermal contact to the heatsink Asegúrese de que el sesgo de diodos y transistores de tener un buen contacto térmico con el disipador de calor
Place the wires UNDER the PCB to eliminate accidental RF coupling from the input circuitry. DE CONFORMIDAD CON EL lugar de los cables para eliminar el PCB accidentales de acoplamiento de RF de la entrada de los circuitos.

The capacitor (10nF is fine) from the base of the BD139 to ground is only for low frequency by-passing. El condensador (10nF es buena) de la base de la BD139 a tierra sólo es de baja frecuencia por encima.


Solder some copper foil under each emitter flange to join the top and bottom ground planes of the PCB. Soldadura de algunas bandas de cobre debajo de cada emisor de brida a unirse a la parte superior e inferior en tierra los aviones de la PCB. This is a very high RF current area. Esta es una zona de alta corriente de RF.

The wire from the supply track of the bias circuit (the orange wire in the photos) goes straight to the power supply PCB pad ( near the collectors) passing through to the underside of the board. El cable de suministro de la pista de la tendencia del circuito (el cable naranja en la foto) va directamente a la fuente de alimentación de PCB almohadilla (cerca de los colectores) que pasa por la parte inferior de la tabla. A ferrite bead is slipped over this wire at the bias circuit end. Alternatively, you can leave the DC supply always connected to the RF transistor collectors and switch the bias supply on and off for TX/RX. Una perla de ferrita se desliza sobre este cable en el circuito final sesgo. Alternativamente, puede dejar el suministro de tensión continua siempre conectado a la RF transistor colectores y cambiar el sesgo de la oferta en y fuera de TX / RX.

It is good practice to place a suitable ferrite sleeve on the collector DC supply cable. Es una buena práctica para colocar un manguito de ferrita en el colector de suministro de cable de CC.

The 100 ohm resistors need not be placed near the heatsink. Resistores de 100 ohmios no necesitan ser colocados cerca del disipador. Rather, they should be mounted with negligible lead length onto the PCB. Por el contrario, debe montarse con la longitud mínima de plomo en la PCB. In actual operation they should not dissipate any power if both transistors are delivering similar power. En la operación no deberían disipar cualquier poder si ambos transistores son similares entregar el poder. Even if one transistor delivers 60W and the other delivers 40W, the power absorbed in the 100 ohm resistor at the collectors is only 1W! Incluso si un transistor ofrece 60W y 40W ofrece la otra, la potencia absorbida en la resistencia de 100 ohms en los colectores es sólo 1W! The other 99W goes to the antenna 99W El otro va a la antena
At the input can be used two 220 ohm/0.25W carbon resistors in parallel (good enough). En la entrada se pueden utilizar dos resistencias de carbono 220 ohm/0.25W en paralelo (lo suficientemente bueno).
The precision is not important. La precisión no es importante. +/- 10% is fine. + / - 10% está bien. More importantly, they should be mounted with minimum lead length to minimise the series inductance. The photographs show a 100-ohm non-reactive load resistor at the output combiner specifically intended for this purpose, but good results have been obtained with carbon resistors. Que es más importante, que debe ser montado con un mínimo de plomo para reducir al mínimo la duración de la serie inductancia. Las fotografías muestran una de 100 ohmios no reactiva resistencia de carga en la salida combinador específicamente para este propósito, pero los buenos resultados se han obtenido con las resistencias de carbono.

Make sure the capacitors around the base and collector of each MRF646 are mounted as close as practical to the transistor body. Asegúrese de que los condensadores alrededor de la base y colector de cada MRF646 se montan lo más cerca a la práctica de transistor cuerpo. They can only be mounted after the transistor is soldered in place. Que sólo puede ser montado después de que el transistor es soldado en el lugar. I used metal-clad micas which can withstand more heat when soldering, but the ATC chip capacitors are very good too. Solía chapados de metal-micas que puede soportar más calor cuando la soldadura, pero el chip ATC capacitores son muy buenas también.

Do not connect the base chokes to the MRF646s until you are absolutely sure you have approximately 1.2V from each bias supply transistor. No conecte la base a la MRF646s ahoga hasta que esté absolutamente seguro de que tienen aproximadamente 1.2V sesgo de suministro de cada transistor. Otherwise you might burn out the MRF646s if you made a construction error or have a faulty diode etc. Then you can adjust trimpots for approx. 100mA quiescent collector current in each transistor. En caso contrario puede que se queme la MRF646s si hizo una construcción de error o tiene un diodo defectuoso etc Luego puede ajustar trimpots de aprox. 100 quiescentes colector actual en cada transistor.
The diodes I used were a 1N4007 in series with a 15V zener (any small 1W zener is OK) in the FORWARD bias mode. Los diodos que se utiliza un 1N4007 en serie con un Zener 15V (1W Zener cualquier pequeño está bien) en el modo de sesgo ADELANTE. You will find most rectifier diodes have only about 0.5V drop, whereas zeners are closer to 0.6V. Va a encontrar más rectificador de diodos sólo tienen alrededor de 0.5V caída, mientras que zeners están más cerca de 0,6 V.

For the MRF646 is important that you should check their mounting surfaces for flatness. Por el MRF646 es importante que usted debe verificar las superficies de montaje para su planitud. I find most salvaged transistors are not very flat, which is detrimental to heat transfer into the heat sink. Creo que la mayoría de los transistores de salvarse no son muy plana, lo cual es perjudicial para la transferencia de calor en el disipador de calor. My solution is to run the transistor over a file to ensure a good flat surface. Mi solución es ejecutar el transistor más de un archivo que se garantice una buena superficie plana.

Concerning the capacitors: I used Philips mylar 9pF trimmers at input and output. En cuanto a los condensadores: He usado Philips 9PF trimers mylar en la entrada y salida. These are surprisingly good. Estos son sorprendentemente buenos. I have had no problems with these trimmers in my amplifiers. He tenido ningún problema con estas trimers en mi amplificadores. Several copies of this amplifier (9 at the last count) have been constructed and are in regular operation. Varios ejemplares de este amplificador (9 en el último recuento) se han construido y están en operación regular. All operate exactly as expected with no problems encountered. Todos funcionan exactamente como se espera, sin problemas.

The fixed value capacitors in the RF matching circuitry must be metal-clad mica or transmitting-type ceramic chip units. El valor fijo de capacitores en circuitos de RF se pongan en venta deberán ser revestidos de metal-mica o la transmisión de chip de cerámica del tipo de unidades. Nothing else is suitable. Nada más adecuado.

To avoid coupling between base and collector chokes, orient them with their axes at 90 degrees to each other. Para evitar el acoplamiento entre la base y el colector ahoga, oriente con sus ejes a 90 grados el uno al otro. There is no problem with coupling between the two sections of the amplifier. No hay ningún problema con el acoplamiento entre las dos secciones del amplificador. They are sufficiently distant to prevent this Están a una distancia suficiente para evitar que esto

When you are ready to test the amplifier, start by setting the bias to each transistor. Cuando esté listo para probar el amplificador, mediante el establecimiento de iniciar el sesgo de cada transistor. You can disconnect the RF choke on the base of the opposite transistor so that only one transistor at a time draws collector current. About 100 mA per transistor is OK. Puede desconectar el estrangulador de RF en la base del transistor de modo que frente a sólo un transistor en un momento actual se basa coleccionista. Cerca de 100 mA por transistor está bien.

Note the short wire links on the Wilkinsons. Nota breve sobre el alambre de enlaces Wilkinsons. Don't put these or the 100 ohm resistors in yet. No ponga estos o los 100 ohmios en resistencias todavía. You can test each "half" of the amplifier independently to ensure you can get approximately 50W out with 8-10W drive. Puede probar cada "mitad" del amplificador independiente para asegurar que usted puede conseguir alrededor de 50W con 8-10W unidad. When you're satisfied of this, put in the links and 100 ohm resistor. Cuando esté satisfecho de ello, puesto en los vínculos y la resistencia de 100 ohms. You will then have 100W with no more than 20W drive. A continuación, han 100W con no más de 20W unidad. A little re-tuning may be required. Un poco de nuevo a punto puede ser necesario.

Total DC current should be around 16A with a 14V supply. Total de corriente debe estar alrededor de 16A con un suministro de 14V. If you use only 12V, don't expect any more than 80-85W output. Si utiliza sólo 12V, no esperan que más de 80-85W de salida.

Also, note that the efficiency and power gain of transistor amplifiers is critically dependent on the collector supply voltage. Además, tenga en cuenta que la eficiencia y la ganancia de poder de los amplificadores de transistor es críticamente dependiente de la tensión de alimentación de colección. I apply 14V DC and use heavy cables to minimise voltage drops. Solicitar 14V DC y el uso de cables pesados para minimizar caídas de tensión. Even so, at full output the collector voltage is about 13.5V. Aun así, en plena tensión de salida del colector es de 13.5V. Be aware that at 100W output there is not much margin for error: a high SWR will surely destroy the transistors. Tenga en cuenta que en 100W de salida no hay mucho margen de error: a los cables de acero de alta seguramente la destrucción de los transistores.

Here are a couple of photographs showing where to place the wire links through the board. He aquí un par de fotografías que mostraban a dónde colocar el alambre de los enlaces a través de la junta.
Also note the copper foils joining the ground planes under each emitter lead of the transistors También tomamos nota de las láminas de cobre que une los aviones en tierra con arreglo a cada emisor de plomo de los transistores

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