Форум DL2KQ

ВЧ техника => Усилители мощности => Тема начата: ra9mds от 14 Декабря 2022, 10:08:03

Название: Простой УМ на IRF510
Отправлено: ra9mds от 14 Декабря 2022, 10:08:03
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
Название: Re: Простой УМ на IRF510
Отправлено: UT1LW от 14 Декабря 2022, 15:52:08
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.
Название: Re: Простой УМ на IRF510
Отправлено: ra1qea от 15 Декабря 2022, 11:58:18
... 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.
Название: Re: Простой УМ на IRF510
Отправлено: rtty от 15 Декабря 2022, 17:05:48
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.
Название: Re: Простой УМ на IRF510
Отправлено: ra9mds от 15 Декабря 2022, 17:54:25
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.
Название: Re: Простой УМ на IRF510
Отправлено: SYN от 16 Декабря 2022, 13:39:32
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.
Название: Re: Простой УМ на IRF510
Отправлено: ra1qea от 16 Декабря 2022, 15:00:34
... 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.
Название: Re: Простой УМ на IRF510
Отправлено: SYN от 16 Декабря 2022, 16:52:49
Цитата: ra1qea
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. 
Название: Re: Простой УМ на IRF510
Отправлено: ra9mds от 16 Декабря 2022, 17:54:22
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.
Название: Re: Простой УМ на IRF510
Отправлено: ra9mds от 04 Марта 2023, 15:24:46
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.
Название: Re: Простой УМ на IRF510
Отправлено: ra1qea от 04 Марта 2023, 18:49:38
...  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!
Название: Re: Простой УМ на IRF510
Отправлено: ra9mds от 04 Марта 2023, 21:27:32
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.
Название: Re: Простой УМ на IRF510
Отправлено: rtty от 05 Марта 2023, 11:51:44
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.


Название: Re: Простой УМ на IRF510
Отправлено: ra1qea от 06 Марта 2023, 07:03:28
... 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.
Название: Re: Простой УМ на IRF510
Отправлено: UT1LW от 06 Марта 2023, 16:09:26
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!!!
Название: Re: Простой УМ на IRF510
Отправлено: ra9mds от 06 Марта 2023, 20:58:12
КПД низкий, но ничего, класс А линейный, что тоже неплохо и простота конструкции.
Небольшой ролик. Вообще готовлюсь собирать 2-х тактный усилитель на 4-х транзисторах, это скажем так тренировочный этап.
https://www.youtube.com/watch?v=85fL1b7mWlY
Название: Re: Простой УМ на IRF510
Отправлено: ra1qea от 06 Марта 2023, 21:18:50
... использует радиостанцию Карат на 1935 кГц USB. Работают с малыми мощностями.  ... В варианте с Каратом уровень напряжения будет достаточным для раскачки транзистора. ...
Модифицировать ваш усилитель можно и дальше.
Т.к. усилитель будет использоваться с "Каратом", то для согласования "Карата" с усилителем по входу нужно установить резистор 50 Ом 2 Вт.
Поставить блокировочный конденсатор 10 нФ.
Дроссель удалить.
См. схему.
Т.к. Вы собираетесь поставить на выходе усилителя ФНЧ, то транзистор можно перевести в режим АВ.
Тем самым повысить КПД усилителя.
Название: Re: Простой УМ на IRF510
Отправлено: ra9mds от 06 Марта 2023, 21:55:58
Спасибо, я подумаю. Сейчас в комментариях возмущение было по поводу того, что охотники работают на 160м. Т.е. на любительском диапазоне. Но ведь выпущено очень много станций со времен СССР такие как, карат, гроза, недра, для народного хозяйства, по частотам попадают на 160 метровый, только что в USB.
Мощности маленькие. Люди их используют.
Название: Re: Простой УМ на IRF510
Отправлено: ra1qea от 07 Марта 2023, 07:10:00
... Сейчас в комментариях возмущение было по поводу того, что охотники работают на 160м. Т.е. на любительском диапазоне. Но ведь выпущено очень много станций со времен СССР такие как, карат, гроза, недра, для народного хозяйства, ... Мощности маленькие. Люди их используют.
Не важно, сколько выпущено промышленностью радиостанций на диапазон 160 метров.
Не важно какие мощности используются.
Не важно кто использует, частник или организация.
Важно получить разрешение на эксплуатацию и позывной.
Поэтому и справедливые возмущения.

Для лиц, не имеющих позывного, есть диапазоны PMR, СВ и LPD.

https://vyzhivaj.ru/radiosvyaz/diapazony-radiochastot-dlya-nuzhd-grazhdanskogo-naseleniya-rf-na-kakix-chastotax-mozhno-obshhatsya
Название: Re: Простой УМ на IRF510
Отправлено: ra9mds от 07 Марта 2023, 08:08:11
Я согласен, но в СССР как то работали в народном хозяйстве и раз были станции промышленного производства с частотами на 160, значит был и регламент. Конечно станции регистрировали на предприятии, но все таки. Это вопрос интересен.
Название: Re: Простой УМ на IRF510
Отправлено: ra1qea от 07 Марта 2023, 11:56:42
... Это вопрос интересен.
Всё решальсь в ГИЭ.
Название: Re: Простой УМ на IRF510
Отправлено: ra9mds от 09 Марта 2023, 04:22:37
Дроссель удалить.
Стоит ли убирать дроссель? Вы не могли бы пояснить.
Название: Re: Простой УМ на IRF510
Отправлено: ra1qea от 09 Марта 2023, 06:24:13
А зачем он Вам нужен, если начало первичной обмотки трансформатора (ТР 1:4) соединено с общим проводом по ВЧ (конденсатор 10 нФ + 0,1 мкФ + 1000 мкФ)?
Название: Re: Простой УМ на IRF510
Отправлено: DL2KQ от 09 Марта 2023, 12:14:45
охотники работают на 160м. Т.е. на любительском диапазоне. Но ведь выпущено очень много станций со времен СССР такие как, карат, гроза, недра, для народного хозяйства, ... Мощности маленькие. Люди их используют.
   C одной стороны, 160 m выделен радиолюбителям на вторичной основе и выступать против других служб, имеющих правильную лицензию на эти частоты, бессмысленно.
   С другой стороны, как НАМ имеющий >200 cfm  стран и 40 зон на 160-ке, я бы таким охотникам охотно
 бы откручивал всё, что откручивается и засовывал бы туда, куда засовывается. Вместе с их передатчиком и антенной.
   Сигнал DX на 160m всегда под шумами и даже небольшая помеха срывает QSO. А мне доводилось слышать полуваттные маяки с расстояния в пару тыс км - так что отмазка про малую мощность не работает.
Название: Re: Простой УМ на IRF510
Отправлено: ra9mds от 10 Марта 2023, 07:18:43
Объективно. Но какое на Ваш взгляд может быть решение?
Название: Re: Простой УМ на IRF510
Отправлено: DL2KQ от 10 Марта 2023, 08:36:18
PMR 446 Mhz (те же Baofeng`и, например) или CВ 27 MHz с высоко заброшенной антенной.   Вопрос дальности решается высотой размещения внешней приличной антенны .