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RFamp

自作、リニアアンプ  目次

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HF帯LPFの製作 2013/1/16

手持ちの部品で、HF帯のLPFを作ってみた。
設計は定K型ではなくて、Chebyshey型をI-Laboratoryのツールであれこれ計算して合う値を探した。

回路、定数 → HF-LPF1.gif

GigaStは低い周波数が苦手なので正確ではないが、ほぼ設計どうりの特性は出ているみたい。

測定結果 → HF-LPF1_data.gif

リニアアンプの効率改善 2010/7/3

以前、オークションで購入したリニアアンプは出力は出るが電流が多く使い難かった。

HF-PPamp_3.gif

リニアアンプ回路図→HF-AMP-50W.gif

入力5W時、出力37〜60W。測定はあまり正確でないが大きく改善できた事は確かだ。
これで車から電源を取る場合でも使い易くなった。(でも、HL-50Bも入手してしまった)

RF MOS-FETアンプの実験 2008/11/21-24.29.12/3

かつて安かったCB用10W級のTr(2SC1969,1945など)が入手難から値上がりしている。
一方、RF MOS-FETは自作の使用例はあまり無いが、なんとなく面白そうだ。

三菱のMOS-FETは12V用で入力容量も小さい。
記事で見かけた樫木総業のHPを見ても無かった。だが問い合わせたらあっさり手に入った。

RD16HHF1 @500円、納品書には(2SC1945同等)って書いてあった。バイアス違うぞ?
これを以前、実験しっぱなしの2SC1969ppAMP(完成しない事も多い・・)に乗せ変えてみた。

回路図(11/29追加)HF-PP-Amp2.gif

難しく考えずに、BiasをFET用に変更してみただけです。Vgs=4VでId=0.2A位でした。
恐る恐るパワーを入れたが、あっけなく動いた。変な発振も無さそうで安定している。

測定結果(11/29追加)HF-PP-Amp2_W.gif

大雑把な測定だが、以前の2SC1969ppに比べると特性がフラットで上も下も伸びている。驚きだ!
Trに比べ入力インピーダンスが上がって、NFBが良く効いているようです。
GAINも帰還抵抗で簡単に決めれそうだ。

こんな作りでも、ここまで出るとは、やっぱ最新のMOS-FETはすごい。

11/22.アイドリング電流を上げたら出力も一割近く上がった、多目が良いようです。
SG-2020を真似て出力トランスをメガネコア*2と0.8D-2Vで作ってみた。僅かに良くなった?

コンバイナートランスをFT50-43 4tに変更したら若干出力UPしたが、14MHz以下で入力SWRが上がった。
FT50-61 8tでもほとんど同じだった。

前に見たSG-2020では2SC1969ppの同様な出力回路で、18MHz以下は20Wも出ていた。
こちらは飽和させても15Wである。何が影響してるのだろうか??

11/23.出力コンデンサの通過インピーダンスを気にして、0.047+0.1uFとした。
また、コンバイナートランスをFT50-43 5tで線を太くしてみた。
これで、飽和出力が少し上がった(14MHz,16-17W)。
入力SWRは相変わらず。miniVNAで調べたら周波数が低いほどインピーダンスは上がっていた。

11/24.オシロで波形を測定したところ、ドレインは7〜28MHzで約20Vp-pでほぼ一定。
出力トランス後は70〜60Vp-pと高い周波数で下がっていた。1:4より低いし、やはりココか?

アイドリング電流はBAIS電圧一定でも温まると微妙に増えて行くようです。(Tr的)

11/29.しぶしぶ出力側をトランスにしてみた。昔Hamフェアで入手した物でヤエスのマークが有った。
以前、2SC1969ppで実験したら出力は出るものの電流が多く効率がとても悪かった。

そこで、TS-680をまねして銅パイプを外し、中点つき2ターン(片側1T)ANT側3ターンを巻いた。
試してびっくり、出力は同じだが電流が少ない!効率が大幅UPした
それにしても3.5〜10MHzは効率が良すぎる。謎だ??

飽和出力は3.5MHzで17W、28MHzで11W(12.5V)と伝送線路と概ね同じでした。
入力SWRも改善され、3.5〜28MHzまでほとんど1.0。
なお、トランスにパラのコンデンサもTS680のまねで両方とも少し出力UPし効果ありました。

12/3.某所でアドバイスをもらったので書いておく。
MOS-FETのリニア域のmax効率は66%とのこと、仕様書もそれ位だった。
オシロで見たら先端がややクリップした波形でした。それで上がったようです。
また、最初の伝送トランスは平滑、不平滑が逆になっていたようだ。
電源電圧を13.8Vに上げると飽和出力も7MHzで20W、28MHzで14Wに上がった。

14MHzリニアアンプの実験 2008/9/29.10/5

少し前に謎のアンプ(SunTron LA-30)を石(2SC2097)にひかれてぽちっとやってしまった。
違法CB用か?と見たらラベルは31MHzだし、LinearAMPと書いてあるのにBiasが掛かっていない。??
28MHzでは出力がでず、29MHzでトリマーを調整すると20W出た。ほんとに31MHz用みたい。

写真→AMP00814s.jpg

使い道を考えて、部品をほとんど外し14MHzに改造することにしました。
「AYOハム機器の製作」を参考に入出力を設計すると、20Wで飽和した。

RFCはFB801*2だったが熱くなるので、空芯コイル+FBに変えて再調整したら、25Wにあがった。
Gainが高いのでベースに2Ωを入れてみたら出力が1W程度しか出なくなった。

Lマッチ入力設計
RbQLC1C2L1出力
28.6160pF542pF0.194uH(T50-6 7t)20-25W
1.2710181pF771pF0.144uH(T50-6 6t)35W
1.58.5207pF762pF0.144uH

Lマッチ出力設計
PowQLVceRcL2 C3C4効率
308.5122.40.231uH(T68-6 7t)445pF143pF≒70%
4810121.500.17uH(T68-6 6t)640pF159pF低下
408.4121.80.17uH627pF180pF63%

ベース抵抗が低い?と入力を再設計。35Wまで出るようになった。入力整合が出力まで影響した。
この時、32Wout 12.3V*3.7A 効率70%!(測定器の誤差はある)

80Wの石なので、さらに出力増を狙って出力を再設計したが、35Wで変わらず効率が低下した。
流用したトリマーは10Φだし、部品の限界か?

10/5.マイカコンデンサを入手して出力側を6ターンのに変えたら、少し上がって40W弱。
 Gainありすぎなので入力ATTを3dB→6dBに変更、これはあまり影響無かった。
 30Wで効率63%この位かも。

HF 10W-AMPの実験 2007/6/26

トロイダルコア活用百科を参考に、伝送線路トランスの2SC1969*2プッシュプルAMPを作ってみた。

f MHzOut W A in W % Gain 倍Out WA in W % Gain 倍
14.2 6.5 1.85 22.8 28.6% 13 9 224.6 36.6% 11.3
18.15 8.5 1.7 20.9 40.7% 17 12 2.2 27.1 44.3% 15.0
21.2 8 1.4 17.2 46.5% 16 12 1.8 22.1 54.2% 15.0
24.95 7 1.25 15.4 45.5% 14 9.5 2 24.6 38.6% 11.9
28.5 5.5 0.9 11.1 49.7% 11 7.5 1.3 16.0 46.9% 9.4
50.1 1.5 0.75 9.2 16.3% 3 2.5 1 12.3 20.3% 3.1
in 0.5W 12.3V in0.8〜1W12.3VSWR1.1

かなり大雑把な測定だが、12Vで5Wと言う事はなく条件が良い時は10Wは出るようだ。
だが、帯域も今ひとつ広くはないようだ。

昔、2sc1969*1の50MHzAMPを作ったときは、Gain6倍で15Wでていたのに。広帯域で悪くなるようだ。
K2の回路図を調べたら2SC1969*2で15Wと書いてあった、やはりそんなもんかな。

20Wリニアアンプできるかな 2007/6/14-22

コンディション上昇に備えてHFの移動用に20W級のリニアアンプを作ろうと考えてます。
なぜ、20Wかというと、お手軽に電源を車から採るとmax10Aなので、Rigも含めて50Wだすと足りなそう。
手持ちの10Wクラスの石を活用できる。(2SC1969などCB用の安い石も製造中止で無くなってきたようですね。)
また、保証認定されてるRigにブースターを追加する場合、20Wまでなら通信局に届出を出すだけで簡単ですし。

いつもの「トロイダルコア活用百科」を参考にできればHF&50MHzも対応できれば良いなと。
で、詳しく読んでいたら184ページのプッシュプル10Wパワーアンプの間違いに気がつきました。

この回路、179ページの12Vで5Wの回路に対し、プッシュプルと12V→17V電圧UPを行っています。
どちらも出力は2倍になる方法なので、12Vのプッシュプルでも10Wでるのでは?
でも出力図で12Wしか出ていないのは? とよく見たら、2SC1306でした。(Pc10W)
ですから、石を変えてプッシュプル回路の出力インピーダンスを半分にすれば、12Vでも20Wでると思う。(187ページ)

さらに、185ページの3-32図に「シングルより利得が高い」と書いてあるのも、??
シングルは1307を使っています。定格でGainは倍の差があります。
同じ1306の180ページ、3-25図と比べると、むしろ僅かに低くなっています。
{以上、私のは2版と古いから、最新版なら修正されているのだろうか?}

Webで製作例を探してみましたが、このクラスの例はあまり無い様でした。
Wanted CQ誌1999年4月号 数少ない製作例が載っている。先日、オークションで競い負けてしまいました。
(延長なし時間切れで、2300円!出品者は喜んだろうな。)
誰かもってたら譲っていただけないだろうか?(ここに書いても無理かな)

とりあえず、入出力の伝送線路トランス作りから初めています。

6/22,CQ出版のコピーサービスで上記の記事を入手しました。(2000円も掛かった)
これによると12Vでは10Wしか出ない様だ。、プッシュプルで2倍になる訳では無さそう。
とにかく基本的な回路を作成中で、もうすぐ試してみる予定。

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