Простой УМ на IRF510

[ra9mds]

Доброго времени суток. Экспериментально решил собрать простой УМ. Подобную схему собирал для АМ передатчика, по сей день в эксплуатации, на выходе мощность около 8 Вт.
https://www.youtube.com/watch?v=LGrNpHX1pXI
 В Омской области много охотников кто использует радиостанцию Карат на 1935 кГц USB. Работают с малыми мощностями.  Для знакомого хочу собрать простой УМ на базе той схемы, что делал ранее, но с небольшими изменениями. Планирую добавить электронную коммутацию прием передача, что бы не заморачиваться с управлением PTT, ФНЧ. Цепи согласования по входу предусмотрю на плате, но делать не буду, так как у Карата есть СУ. В базовом варианте УМ будет иметь питание 12в, но хочу посоветоваться по поводу питания IRF510 20-30в. Есть ли решение с умножителем напряжения с преобразованием по постоянному току. Видел схемы на логике. Как думаете, целесообразно? Конструктивная критика приветствуется.

В первом пробном варианте, что на видео в ролике, был один недочет, между затвором и резистором управления смещением, не было дросселя и была утечка ВЧ тока через переменный резистор на землю, УМ работал, но мощность была 5 Вт. После устранения ошибки мощность подросла до 8 Вт. Правда в АМ передатчике я установил предусилитель, так как с синтезатора частоты мощность на выходе небольшая. В варианте с Каратом уровень напряжения будет достаточным для раскачки транзистора.
Вот ролик про АМ передатчик.
https://www.youtube.com/watch?v=cst2a6ipl0o

[UT1LW]

В цепь смещения на затвор вместо дросселя вполне smd резистор 50к. С движка подстр. резистора на общий блок.емкость и резистор 50-100к на случай неконтакта в подстроечнике. Подстроечник многооборотный.

[ra1qea]

... В базовом варианте УМ будет иметь питание 12в, но хочу посоветоваться по поводу питания IRF510 20-30в. Есть ли решение с умножителем напряжения с преобразованием по постоянному току. ...

1. По поводу дросселя.
Желательно сделать вот так, как на рисунке.
2. У Игоря Титовки (UA1ZH) созданы и работают усилители на IRF510 при напряжении 40 В. Взгляните.
3. Схем преобразователей напряжения 12 В. на 24 В., при токе 5 ... 10-ть А. на выходе, в и-нете полно. Да и готовые продаются недорого.

[rtty]

Почему не сделать классический двухтакт сразу?
На 160м даже трансформаторы на кольцах будут работать, если нет нужного кол-ва бинокли набрать.

Выше КПД, не надо в класс А загонять, меньше фильтру пыхтеть, чем однотакту ослабляя и четные гармошки...
И транзисторы можно взять более крепкие, на этой частоте работают даже многие старые мосфеты в корпусах ТО247, IRFP140,240,250 и т.п. серии.

Преобразователь проще купить готовый, надо только выбрать с таким шим-контроллером, в котором есть ON/OFF-вывод, они могут быть не разведены на плате, нужно будет поднять ногу и подтянуть к массе или плюсу резистором, управлять потом от РТТ. Лучше выбрать что-то в местном магазине, выписав названия ШИМ, чем заказывать по интернет.

[ra9mds]

Вообще я рассматриваю двухтактную схему и в последствии планирую собрать для своего трансивера. В данном случае УМ делаю для охотников. Большие мощности им не нужны, те же 10 Вт для общения между избушками будет вполне достаточно, они и с 1 Вт хорошо общаются. Эта схема опробованная, малогабаритная, несложная. Обкатать, немного поэкспериментировать с электронной коммутацией, интересно посмотреть сколько Вт можно снять при повышении напряжения и подарить знакомому.
За советы, что по выше благодарю. Со схемой Игоря Титовки ознакомился.
Есть у меня радиатор от муз. центра в интересном исполнении, алюминиевая пластина и короб с кулером, вот думаю там и реализую двухтактную схему на 4-х транзисторах. Пока не тороплюсь, т.к. еще приемник делаю регенративный ламповый. Работает, только надо налаживать. Хоть не по теме, но фото покажу.

[SYN]

Если для охотников, то можно предположить, что работать им приходится и от аккумуляторов. Тогда важен КПД и класс А в этом случае не лучший вариант. Можно выбрать либо двухтакт либо собрать обычный простой однотактный усилитель с П-контуром, фактически по такой же схеме как с лампами.

[ra1qea]

... Тогда важен КПД и класс А в этом случае не лучший вариант. ... либо собрать обычный простой однотактный усилитель с П-контуром, ...

На эту тему напечатана статья A. Janeczek (SP5AHT) "Широкополосный усилитель мощности" в журнале "Радиолюбитель КВ и УКВ" № 2 2001 год.
В статье речь идёт о транзисторах КП904 при питании 40 Вольт (режим работы АВ) с использованием ФНЧ.
Кое-что полезное можно взять из этой статьи.

[SYN]

На эту тему напечатана статья A. Janeczek (SP5AHT)

Учитывая что в той схеме есть переключаемые контура она уже и не широкополосная . Но здесь этого и не нужно, поскольку речь об одном единственном диапазоне. Схему из журнала на мой взгляд можно упростить, отказавшись от трансформатора. Обычный П-контур сам хорошо справится с трансформацией сопротивления от выхода транзистора к антенному гнезду. Еще лучше поставить 2-х звенный контур. Вот пример контура с входным сопротивлением 15 Ом, выходным 50 Ом на диапазон 1,9 МГц. КПД контура более 96% при Q0=190.

 C1, пФ       =   6248.063 
 C2, пФ       =   8802.223 
 C3, пФ       =   2946.757 
 L1, мкГн       =      1.500 
 L2, мкГн       =      2.739
 
Добротность невысокая, но за счет 2-х звенной схемы подавление 2-й гармошки для невысокой мощности достаточное, порядка 35 дБ (только самим контуром, без учета уменьшенного уровня 2-й гармоники, если считать через угол отсечки). Ну и широкополосность для диапазона вполне достаточна. 

[ra9mds]

Спасибо, полезно. Начал потихонечку разрабатывать плату. Есть несколько вопросов:  У Карат-2Н выходная мощность 1-1,5Вт, это 7-8 вольт на выходе, IRF510 открывается при напряжении 2-4 вольта. Стоит ли делать делитель напряжения или аттенюатор?
Можно ли применить ферритовые кольца марки НМ2000 для ФНЧ, или поискать кольца амидон?
Так как УМ на одну частоту, добавил последовательный колебательный контур.

[ra9mds]

Дошли руки. Вытравил плату, напаял детали, приступил к испытаниям. Транзистор питаю напряжением 35 вольт. Схема электронной коммутаций питается от 12 вольт, стоит дополнительный стабилизатор.
Цена деления на осциллографе 10в. Получается напряжение на выходе 30в. P=30*30/50=18
Правда попалил несколько транзисторов. Синусоида не чистая, надо делать ФНЧ. Сегодня займусь. На входе стоит последовательный колебательный контур, после установки транзистор хорошо открывается от генератора, без КБ не хватает раскачки, но работает.

[ra1qea]

...  У Карат-2Н выходная мощность 1-1,5Вт, это 7-8 вольт на выходе, ... Стоит ли делать делитель напряжения или аттенюатор? ...

7 ... 8 Вольт - это действующее напряжение.
Стоит поставить аттенюатор.
"Бережёного Бог бережёт, а  не бережёного чёрт стережёт." (С)

... Транзистор питаю напряжением 35 вольт. ...
Цена деления на осциллографе 10в. Получается напряжение на выходе 30в. P=30*30/50=18 ...

Осциллограф показывает Вам амплитудное значение 30 В.
Действующее - 30/1.42 = 21 Вольт с копейками.
Мощность на нагрузке 21*21/50=8,8 Вт.
Маловато, однако.

... Можно ли применить ферритовые кольца марки НМ2000 для ФНЧ, или поискать кольца амидон? ...

ФНЧ можно выполнить без всяких "2000НН" и "амидона".
Усилитель на один диапазон, ФНЧ - один.
Не нужно тратить лишние деньги на "амидоны".
Дорогие, однако!

[ra9mds]

Спасибо учту коэффициент 1.42 при расчетах.
Пока добился мощности 10,7 Вт.  Но греется дроссель по питанию. Индуктивность 50 мГн. Дроссель  намотан на ферритовом кольце НМ2000 проводом 0,7 мм. Ток потребления УМ 2 ампера. Питание 35 вольт.  Подключен эквивалент 50 Ом. Конечно в ССБ не будет постоянной пиковой нагрузки, как при генераторе. На фото дроссель, тороидальный.

[rtty]

Можно ли применить ферритовые кольца марки НМ2000 для ФНЧ, или поискать кольца амидон?
Так как УМ на одну частоту,

На 2000нм получится буквально несколько витков, потери большие в такой индуктивности будут из-за материала. Намотайте на чем-то с меньшей проницаемостью, обычно на небольшую мощность 10-30Вт делали на карбонильных половинках от броневых сердечников СБ.
У вас однодиапазонный ФНЧ (не надо много места на 6-7 фильтров), то можно и вовсе на обрезках пласт.трубы намотать обычные спиральные 2-3 катушки.

Есть чуть заморочиться, то и тороидальный пластиковый каркас можно. Как-то брал обрезки полипропиленовой трубы Ф~27мм, получался тор примерно такой же высоты 25-27мм, на 160м влазила намотка для ФНЧ даже проводом 0.8мм, хотя впритык. На 80-20м уже и более короткие бублики достаточно, 10-12мм высотой делал нарезку пласт.трубы.

[ra1qea]

... Дроссель  намотан на ферритовом кольце НМ2000 проводом 0,7 мм. ...

Используйте дроссель, выполненный на феррите марки НН.
Этот феррит имеет меньшие потери, в сравнении с ферритом НМ.

[UT1LW]

Спасибо учту коэффициент 1.42 при расчетах.
Пока добился мощности 10,7 Вт.  Но греется дроссель по питанию. Индуктивность 50 мГн. Дроссель  намотан на ферритовом кольце НМ2000 проводом 0,7 мм. Ток потребления УМ 2 ампера. Питание 35 вольт.  Подключен эквивалент 50 Ом. Конечно в ССБ не будет постоянной пиковой нагрузки, как при генераторе. На фото дроссель, тороидальный.

ОЧЕНЬ НИЗКИЙ КПД!!!