Простой усилитель 100 вт

[UR5FFR]

Иногда так задалбывает возиться с смдшной мелочевкой 0805 что хочется взять и собрать что-то на таких здоровенных деталях с выводами. Чтобы резисторы на один ватт, а лучше конечно на два, чтобы транзисторы такие что их болтами надо прикручивать к радиатору. И чтоб все это хозяйство требовало блок питания таких же, а лучше конечно и больших размеров и кушало ну никак не меньше 10-20 ампер. Да-да, речь идет о усилителях мощности

После завершения работ над трансивером на основе китайского клона RSP1 встал вопрос о внешнем усилителе мощности, который бы раскачивался от 5вт.
За основу взята совершенно стандартная схема, которую китайцы продают на али уже не первый день под названием MiniPA100

MiniPA100.jpg (30.5 KiB) Viewed 7655 times

Несмотря на то что продавцы декларируют 100вт, реально этот усилитель отдает порядка 60-70вт при питании 13-15в. Для получения 100вт необходимо поднимать напряжение питания до 20-24в.

Схема была немного приведена в порядок. Получилось вот что

Основой усилителя является MRF9120, который был куплен на али. Причем покупался б/у, с паянными выводами.
В исходной схеме нагрузкой транзистора является трансформатор с объемным витком и сотношением 1:3. Питание подается в середину витка первичной обмотки. Я отказался от питания в середину и поставил дополнительный дроссель T3. Соотношение витков изменено на 1:4 - это позволило поднять выходную можность при напряжении питания 14-15в до 90-100вт.

MRF9120 согласно даташиту выдерживает 65в исток-сток. Это позволяет поднимать напряжение питания до 30в, соответственно увеличивая выходную мощность. Так при питании от 24в я получил на выходе 150-200вт на пиках SSB сигнала. При этом раскачка не увеличивалась и была порядка 5-7вт.

Для обхода сигнала в режиме приема применены два реле - это улучшает развязку вход-выход. Усилитель абсолютно стабилен. Никаких возбудов в процессе экспериментов не выявлено.

В усилитель добавлен узел автоматического включения передачи при подаче входного сигнала - цепочка C18D3D4C17. Постоянная времени отпускания определяется номиналами C17R1.

В случае работы от 24в и/или использования недостаточного для пассивного охлаждения радиатора к точке VCTX подключается 12ти вольтовый компьютерный вентилятор, устанавливаемый на радиаторе охлаждения.

На выходе установлен ФНЧ с полосой пропускания 30МГц на кольцах T68-6. Очень желательно использование диапазонных ФНЧ для фильтрации гармоник.

Теперь перейдем к практической реализации Вначале был выбран подходящий радиатор. Схема настолько проста что делается ЛУТом на одностороннем стеклотекстолите

pa mrf 100_1.jpg (70.04 KiB) Viewed 7655 times

Отдельно обращу внимание на изготовление выходного трансформатора с объемным витком. Я его выполнил на бинокле, но можно сделать и на обычных ферритовых трубках. Понадобится тонкая медная фольга 0,1мм и сверло подходящего диаметра, используемое в качестве оправки. Вырезаем полоски фольги и на сверле сворачиваем трубочки, которые должны плотно влезть в бинокль.

pa mrf 100_2.jpg (35.8 KiB) Viewed 7655 times

Чтобы получить первичный виток надо соединить две трубки с одной из сторон. Это можно сделать как тонкой полоской фольги, так и куском многожильного провода без изоляции

pa mrf 100_3.jpg (37.9 KiB) Viewed 7655 times

pa mrf 100_4.jpg (35.88 KiB) Viewed 7655 times

С другой стороны трубок делаем выводы с помощью многожильного провода

pa mrf 100_5.jpg (40.5 KiB) Viewed 7655 times

Обрезаем лишнюю фольгу по краям тубок

pa mrf 100_6.jpg (25.81 KiB) Viewed 7655 times

И наматываем вторичную обмотку. Ее можно выполнить как одиночным толстым проводом, так и косичкой из нескольких тонких проводов МГТФ, соединенных параллельно

В сборе усилитель выглядит вот так

Монтаж бездырочный - детали припаиваются на плату в стиля а-ля-SMD.

Для питания нужен мощный БП. Я использовал с MeanWell 12v/30A с выкрученным на максимум выходным напряжением (14.7v). Сейчас усилитель работает от 24v с Eltek SMPS 1000. На радиатор усилителя установлен вентилятор для принудительного охлаждения, который включается только при передаче. В моем случае радиатор не нагревался выше 50-60С. Бинокли и трансформаторы практически не нагреваются - слегка теплые.

[UR5FFR]

При использовании MRF186 параметры усилителя будут хуже. При этом корректирующий конденсатор C13 в цепи стоков пришлось увеличить до 1500пф. Выжать больше 40-50вт не получилось. При 13в питания отдает порядка 30-35вт, при 20в - 50вт. Потребление тока порядка 6А. Выше 7МГц КСВ по входу ухудшается до 1.5 и до 2 на 28МГц, что естестевнно приводит к завалу на ВЧ бендах. Возможно все это связано с меньшим значением крутизны у MRF186 по сравнению с MRF9120