PA 80m

Zde popsaný zesilovač výkonu je určen pro lineární zesílení signálu CW nebo SSB z oscilátoru či výstupního směšovače SSB budiče transceiveru, nebo jako samostatný výkonový zesilovač s úrovní vstupního signálu kolem 10 – 15 mW.

Zesilovač má následující specifikace:

- Frekvenční rozsah – 3,5 – 3,8. MHz.

- Výkon 9 W při napájení 14 V

- Výstupní impedance - 50 ohmů.

- Vstupní napětí - 2 V eff

- Vstupní impedance 600 ohmů

- Napájecí napětí 13,8 – 14 V

Na obrázku je schéma zapojení tohoto zesilovače.

Základem zesilovače je známý, poměrně levný unipolární tranzistor typu IRF510,  u GM Electronic byl v době testování tohoto zesilovače k dostání za 14.- Kč. Tento typ má z celé série IRF minimální vstupní (150 pF) a průchozí (15 pF) kapacitu. Katalogový list k němu je možno stáhnout na http://www.vishay.com/docs/91015/sihf510.pdf.

Vzhledem k Millerově jevu (zpětný vliv Drain na Gate) se celková vstupní kapacita zvyšuje, až na přibližně 300 pF, takže při výpočtu laděného obvodu na jiné pásmo to musíme vzít do úvahy.

Na výstupu zesilovače je zapojen PI článek C3-L3-C4. Vazební kondenzátor C5 je připojen netradičně až na jeho výstupu, aby se snížila parazitní indukčnost obvodu drainu. To je důležité zejména proto, že výstupní impedance zesilovače je malá (přibližně 10 ohmů) a proud je velký. PI článek je pevně naladěn, a jeho šířka pásma je dostatečná pro pokrytí rozsahu od 3,4 do 3,9 MHz.

Odporem R1 nastavujeme předpětí gate, kterým se nastaví klidový proud zesilovače. Tranzistor IRF510 má vysokou strmost (více než 1,3 A/V) takže i malé změny vstupního napětí vedou k výrazným změnám klidového proudu. Proto je napětí pro regulaci stabilizováno Zenerovou diodou ZD1. Autor toto zapojení použil jako zesilovač na výstupu směšovače, proto je jeho vstup nastaven na 600 ohmů.

Pokud by byla požadována nižší vstupní impedance zesilovače například pro napájení kabelem 50 ohmů, bylo by nutno připojit vstup na odbočku cívky L1, tedy na přibližně třetinu nebo čtvrtinu z celkového počtu závitů počínaje od uzemněného konce. Potřebné vstupní napětí je pak 0,7 – 1V eff.

Detaily k zesilovači.

Tranzistor T1 je vybraný IRF510 (viz výše), ale použitelné jsou i další (IRF520, 610, 620, 630 a podobné), ale  z důvodu vyšší kapacity gate a drainu mohou na vyšších kmitočtech nastat problémy (např tranzistor IRF 630 má celkovou vstupní kapacitu asi 700 pF). Tlumivka L2 (10 uH) je navinuta na feritovém toroidu. Cívka PI článku L3

Je ve vzorku navinuta na 2W odporu s hodnotou nad 100 ohmů, u menších je nutno odstranit nebo alespoň přerušit odporovou vrstvu, 13 závitů smaltovaným vodičem průměru 0,5 mm.

Pokud by vstupní obvod L1-C1-C2 měl být na výstupu předešlého stupně (třeba oscilátor, směšovač, předzesilovač atd), pak cívku L1 použijeme s dolaďovacím jádrem. Všechny odpory jsou 0,25W. Potenciometr R1 je vhodné použít víceotáčkový, ale není to nutné. Blokovací kondenzátory C6 a C7 mohou být i svitkové (polystyren), ostatní keramické. Do Pi článku bych neradil dávat miniaturní. Zenerova dioda je libovolná nízkovýkonová, s napětím 5 až 7 V. Tranzistor upevníme na vhodný chladič přes izolační podložku, doporučuji slídovou.

Uvádění do chodu.

Pokud se při montáži nedopustíme žádné chyby, spočívá uvádění do chodu pouze v nastavení klidového proudu tranzistoru. Pro zesilování signálů CW je možno jej použít dost malý, případně až do nuly při větším výkonu vstupního signálu. Pro zesílení SSB signálů se klidový proud nastaví v rozmezí 0,25 – 0,3 A, při kontrole signálu sluchem pomocí kontrolního přijímače, nebo ještě lépe, za pomocí protistanice. Nadměrné snížení klidového proudu vede k nepříjemnému rušení v oblasti malých signálů. Vyšší proud je také nežádoucí, snižuje se tím účinnost zesilovače.

V případě, že ve vstupním obvodu L1 – C1 – C2 je použita cívka s dolaďovacím jádrem, nastavuje se na maximální proud tranzistoru. Doporučuji mít v přívodu napájení zapojen kontrolní ampérmetr.

Signál s napětím 2 V eff s kmitočtem 3,5 – 3,8 MHz při proudu 1,2 – 1,3 A dává při napájení 14V výstupní výkon 8 až 9 W.

CQ-QRP 26