diese Endstufe ist ideal für WSPR, da hier in der Regel mit Leistungen bis zu 5W gearbeitet wird. Auch hervorragend geeignet ist diese PA für CW-Sender, denn es ist meines Wissens die weltweit kleinste QRP-Endstufe welche Filter für insgesamt 11 Amateurfunkbänder enthält !
Highlights:
* über 5 Watt auf 400kHz bis 54 MHz
* durchgehende Verstärkung von 18 dB von Mittelwelle über Kurzwelle bis 6m.
* 8 AFU Tiefpassfilter für 11 Bänder, mit automatischer Bandumschaltung per Relais
* C-Betrieb mit wählbarem Ruhestrom für guten Wirkungsgrad
* Betrieb an 13.8V, Batteriebetrieb möglich, für Fielddays, Portabelbetrieb
usw.
Schaltung:
Die Endstufe arbeitet mit dem HF-Mosfet RD16HHF1. Das ist ein 16W Transistor, er hat also bei 5 bis 8 Watt noch gute Reserven und kann so auch schlechte Anpassungen verkraften. Tatsächlich habe ich bei der Schaltungsentwicklung den Transistor alles andere als geschont und er hat alles überlebt. Durch den relativ hohen Wirkungsgrad (ich habe es jedoch nicht übertrieben, ein wenig Linearität ist noch vorhanden), ist für üblichen Betrieb kein Kühlkörper notwendig. Die Wand des Weißblechgehäuses reicht zur Kühlung. Nur für Dauerbetriebsarten wie zB Digital-SSTV usw. sollte man zusätzlich kühlen.
(zum Vergrößern anklicken):
Die komplette Stückliste mit Bezugsquellen gibt es HIER.
die PA wird über einen Kondensator eingespeist. Durch den Verzicht auf einen Eingangstrafo wird der weite Frequenzbereich von 0,4 bis 54 MHz erst möglich. Da der Mosfet recht hochohmig ist, wird die Anpassung durch ein Eingangsdämpfungsglied (R13,14,15) erzeugt. Bei hohen Frequenzen wird die Anpassung schlechter, da der Mosfet niederohmiger wird, sie bleibt jedoch gut genug für diese Anwendung. Zur Ansteuerung benötigt man ca. 100 mW womit auf allen Bändern über 5W erreichbar sind. Wer mehr Leistung braucht kann die Versorgungsspannung erhöhen, so sind leicht 10 Watt herauszuholen.
Für normalen Betrieb stellt man einen Ruhestrom von 100mA ein (R9).
Sehr wichtig ist der Kompensationskondensator C52 am Doppellochkern. Dieser MUSS unbedingt ein Glimmerkondensator sein. Er hat die Aufgabe die extreme Neigung zu Überschwingern durch den C-Betrieb zu kompensieren und eine normale Kurvenform herzustellen. Ohne diesen Kondensator hätte man nur Unmengen an Oberwellen und kaum Ausgangsleistung.
Ausgekoppelt wird die Ausgangsleistung über einen 1:4 Trafo (Windungsverhältnis 1:2). Die Ferritdrossel DR1 hält die HF von der Spannungsversorgung fern.
Mit dem PTT Eingang kann der Ruhestrom abgeschaltet werden solange man nicht sendet, das spart zusätzlich Strom.
Die Endstufe benötigt bis zu max. 1A Strom bei 13,8V.
Wegen des Oberwellenbehafteten C-Betriebs darf sie NUR mit Ausgangsfilter betrieben werden, weshalb wir Filter für alle 11 Amateurfunkbänder von 630m bis 6m auf der Platine vorgesehen haben.
(zum Vergrößern anklicken):
Stecker JP4 wird über ein 12pol Flachkabel mit dem entsprechenden Stecker der DDS Platine verbunden. Dadurch erfolgt eine vollautomatische Bandumschaltung.
Die Auslegung der Filter war eine echte Herausforderung. Über einen so weiten Frequenzbereich muss man gewisse Kompromisse eingehen, muss jedoch trotzdem die gesetzlichen Grenzwerte für die Oberwellen einhalten. Daher sind einige Filter als Bessel, einige als Chebyshev und einige mit elliptischer Characteristik ausgeführt, jeweils das optimale für die Anpassung des Filters an den PA Ausgang. Der Trick war Filter zu finden, die den Ausgangskreis der PA nicht zu Überschwingern anregen, was recht gut gelungen ist.
Die Kondensatoren für die elliptische Characteristik werden parallel zu den Spulen auf der Platinenunterseite direkt an die Anschlussbeinchen der Spulen kurz angelötet.
Mit dem Kernmaterial der Spulen habe ich endlos experimentiert. Es hat sich gezeigt dass Amidon-gelb das ideale Material ist. Nur damit ließen sich Filter mit sehr geringen Durchlassdämpfungen aufbauen. Leider wird die Windungszahl auf 160m und 630m viel zu hoch, weshalb bei 630m auf das Material grau oder rot/grün ausgewichen wurde. Die Dämpfung ist höher, darum wurden nur 2 Kerne mit größerem Durchmesser vorgesehen. Auf 160m wurde zwar Material gelb genommen, aber auch nur 2 Kerne mit Durchmesser T50.
Alle Kondensatoren MÜSSEN Glimmer oder Styroflextypen sein, ausgenommen die Parallelkondensatoren zu den Spulen, hier gehen auch normale.
Bestückungspläne:
und ein Bild des voll funktionsfähigen Mustergeräts:
