woensdag 15 februari 2012

Eindtrap (PA) voor 4 meter met BLF147


De print is redelijk gelukt..








Begin van de opbouw



Het eerste low pass filter. Later vervangen door een nieuwe met ATC C's.
De kringen moeten een maximale verzwakking geven op 140,5 resp. 210 Mhz






Alle componenten aangebracht
Het testen kan beginnen

En nog een tweede exemplaar gebouwd.








0,5 Watt in






10 Watt uit, niet slecht..
En dat bij 8 volt, 1,7 A voeding.

50 Watt uit , bij 3 watt in. Een nette gain van ca. 13 dB.


En dit bij 15 volt - 4,5 Amp. voeding.
Hieronder het schema. In rood de aangepaste waardes i.v.m. 70 Mhz.
Alle andere componenten blijven ongewijzigd.
Ben uitgegaan van de BLF246 sheet.
De BLF147 is een FET die in staat is 150 watt output te maken bij 28 V.
Hierdoor werkt deze bij 15 volt heel rustig en is er nauwelijks kans
op defect raken.
R2 kan weggelaten worden wanneer de gate-spanning regelaar aanwezig is.
C11, C12 en C13 moeten van goede kwaliteit zijn.  Bij voorkeur
type ATC 100B. Deze heb ik inmiddels gemonteerd en dat
is toch wel een verbetering.
De hairpin moet de juiste lengte hebben.
Het rendement kan gemakkelijk 80% zijn bij FM; de gate voorspanning
kan dan het beste ca. 1 volt zijn. Maar dit kan iets verschillen per mosfet.
Bij SSB moet er een ruststroom van ca. 100 - 500mA lopen. De gain is hierbij
veel hoger dan bij klasse C (FM). Bij een input van 1 watt was het mogelijk
50 watt output te verkrijgen. Dit bij 28 volt voeding.

Het is aangeraden niet meer dan 5 watt in te sturen; daarboven neemt de output nl. nauwelijks nog
toe en het stuurvermogen wordt gedissipeerd in het ingangs-circuit.

Constructieve tips:

Tap 3mm draad in het koelblok om de Fet te bevestigen met 2 boutjes.
Het koelblok moet één vlakke zijde hebben.


Afregelen van de PA:

Het stuur- circuit zal niet veel problemen geven. Het is mogelijk dat C10 en C11 enigszins aangepast moeten worden om de juiste afstemming te krijgen. De instuur- SWR mag maximaal 1,5: 1 zijn.
L8 in de uitgang is belangrijk. Gebruik eerst de genoemde waarde. Als het niet lukt meer dan 50 watt te verkrijgen op 24 volt, dan is L8 te groot. Verkleinen van L8 met ca. 1/3 geeft dan betere resultaten. Als er meer dan 50 watt uitkomt, maar het rendement laag is, dan moet L8 verlengd worden.

De hairpin brengt de drain-impedantie van ca. 1 ohm naar ca. 8 ohm. Als tunen van C6 nauwelijks invloed heeft op de stroom, dan is hij te klein. Vergroten met ca. 7mm geeft dan beter resultaat.

Later heb ik de PA voorzien van een HF-Vox met 2x  12V relais van 250 V -10 A.
Verder van een low-pass filter met simpele schijf C's. Door de Q-factor op 1 te houden en 9 polen toe
te passen, bleken de C's stabiel te blijven en niet warm te worden. Berekend met een Smith chart
programma.


Above the diagram. In red the adjusted values for 70 Mhz.
All other components remain unchanged.
It's based on the BLF246 sheet.
The BLF147 is a FET which is capable of running 150 watts output at 28 volt.
 At 15 volts it works very quiet and there is little chance
 of malfunction.
R2 can be omitted when the gate-bias regulator is installed.
  C11, C12 and C13 must be of good quality. preferably
 ATC type 100B. This I have installed and that
 is quite an improvement.
 The hairpin must have the correct length.
 The efficiency can easily be 80% for FM, the gate voltage
 being about 1 volt. But this is somewhat different for each mosfet.

In SSB there should be a bias-current of 100 to 500mA . The gain here is
 much higher then in class C (FM). At an input of 1 watt, it was possible to obtain
 50 watts output. This power at 28 volts.

It is recommended that the input power doesn't exceed 5 watts; more then this will only give little more output and besides that the driving power is dissipated in the input circuit
and components may run hot.

 http://www.nxp.com/documents/data_sheet/BLF246.pdf

Tuning the PA:

The input circuit will not give much problems. It's possible that you have to enlarge
or reduce the capacitors C10 and C11 somewhat to get the right tuning. Driving SWR should
be maximally 1.5 : 1.
L8 in the output circuit is very important. First use the mentioned value. If you're not able to get an output power above 50 watts at 24 volt, then L8 is too large. Reducing L8 by 1/3 will give much better results. If you get more then 50 watts but the efficiency is low, then you'll have to reduce L8.

The hairpin transforms the drain impedance from about 1 ohm to about 8 ohms. If tuning of C6 hardly has any influence on the current, then it is too small. Increasing by about 7mm will give better results.


Below there's the circuit of the gate-voltage regulator. You may change the R of 6k8 somewhat to
limit the possible bias-current to 0.5 Amp.
Dit is het schemaatje van de regelbare gate voorspanning.
Het is handig de R van 6k8 aan te passen zodat er maximaal
0,5 A ruststroom kan lopen.
Het low pass filter.
De sperkringen moeten een maximale verzwakking geven op 140,5 Mhz, resp. 210 Mhz. 
Op een mini -VNA gemeten was de verzwakking bij 140,9 mhz: 68 dB.
En nog een derde PA gemaakt met kleiner koelblok.
Deze geeft al wel het vermogen maar is nog niet helemaal af. De trimmer en de spoel in  het output-citcuit moeten nog verbeterd worden.


Below the new LPF with ATC100B capacitors. It has a bit less loss and is more stable.


Nu voorzien van een rand. 2014



Detail van in- en uitgang 2015

Detail van ingangscircuit

2015: PA met geintegreerde LP filter, HF-vox en relais.
Ingangsfilter is veranderd zodat 1 W sturing voldoende is voor 150 W output.
De print heeft dezelfde maat als de koelrib.

Geen opmerkingen:

Een reactie posten