Transceiver HMG 2010 "HUSAR"

[SP4HKQ]

Padł mi jeden z tranzystorów wzmacniacza. Nie mam jak robić dalszych prób, wiec napiszę co do tej pory ustaliliśmy.
Na tranzystorach RD16 można zrobić wzmacniacz o mocy wyjściowej maksymalnej (teoretyczne) 16 W przy zasilaniu 13.5 V. Dlaczego to zaraz napiszę.
Gdy do kolektora/drenu tranzystora jest podłączona indukcyjność to na kolektorze/drenie pojawia się podwójne napięcie zasilania, a wiec ok 27V (teoretycznie). Gdy mamy układ przeciwsobny push-pull to miedzy kolektorami/drenami napięcie wynosi 4xUzas. a wiec 54V. Mając transformator wyjściowy 1:2 podbijamy to napięcie 2x a wiec do 8xUzas tj 108V. Jest to oczywiście wartość nadal teoretyczna, która na obciążeniu 50 Om wydzieliła by moc 29.2W. Ktoś powie zmieńmy przełożenie trafa wyjściowego na 1:3 i napięcie będzie większe, to i moc też. Przy RD16 tak zrobić nie możemy. Dlaczego, za moment.
Teraz jak teoria ma się z praktyką. Każde złącze tranzystora K-E czy D-S ma swoją oporność. W tranzystorach przełączających jest ona podana w danych katalogowych, natomiast w tranzystorach wcz do wzmacniaczy mocy, takiej informacji nie znalazłem. Gdy przez tranzystor płynie prąd to na tej oporności odkłada się napięcie Usat - napięcie saturacji. To napięcie nie bierze udziału w przekazywaniu mocy. W wypadku RD16 Usat wynosi od 2.5- 3V. (co odpowiada ok 1 Om dynamicznej oporności złącza) W takim wypadku napięcie zasilania (z poprzednich wzorów) musimy pomniejszyć o Usat. Wiec 8x(13.5-2.5)=88V, co odpowiada 19.4W (17.6W przy Usat 3V). Należy jeszcze zauważyć, że trafo wyjściowe wnosi swoje straty.
Teraz wzór na obliczenie oporności wyjściowej jednego tranzystora w układzie wzmacniacza mocy R = (Uzas-Usat)2/2xPout (napięcia są w kwadracie) Przy mocy 8W oporność wynosi ok 6.9Om 110.25/16= 6.89 Om W układzie push-pull moc rośnie 2x i oporność też. Przy przełożeniu 1:2 transformacja oporności na transformatorze wyjściowym wynosi 1:4 wiec 13.7 Om x4 = 55.12 Om, prawie idealne dopasowanie.
Gdy będziemy mieli trafo 1:3 to transformacja oporności wynosi 1:9. Przy takim transformatorze oporność wyjściowa tranzystorów wzmacniacza powinna wynosić 5.5 Oma. Sprawdziliśmy takie rozwiązanie, prąd pobierany wzrasta o ok 1 A, a moc o 2 W. Natomiast sygnał na wyjściu przestaje być sinusoidą.
Podsumowując: Jeśli nie będziemy zwracali uwagi na sygnał wyjściowy i liczyli że LPF wyczyści go z harmonicznych to uzyskamy moc ponad 20W. Jak chcemy aby był on idealnie czysty i liniowy to moc nie powinna przekraczać 14 W. Wybór należny do każdego kto robi taki wzmacniacz. Musimy zweryfikować nasze założenia i stwierdzić, że uzyskanie mocy ponad 14 W przy zakładanej czystości i liniowości wzmacniacza jest niemożliwe bez podniesienia napięcia zasilania ponad 13.5 V.

---

Jeszcze kilka słów na temat tranzystorów RD16. Są to bardzo dobre tranzystory. Uszkodzenia ich wynikają z naszej nieuwagi, bądź testów zbyt przeciążających tranzystor. Zmontowany, sprawny układ pracuje stabilnie i naprawdę ciężko go uszkodzić. Podczas testów wzmacniacz oddający moc ok 15 W pracował non stop przez 2 godziny. Radiatory wzmacniacza i obciążenia 150 W były tak gorące, że ciężko było je wziąć w rękę. Prądy spoczynkowe jeśli nie zastosujemy kompensacji temperaturowej wzrastają nawet o 50%. Przy normalnej pracy SSB wzmacniacz zdąży się wystudzić. Będzie też możliwa praca na emisjach cyfrowych z pełną mocą bez obawy o jego uszkodzenie. Zastosowanie po 2szt tranzystorów RD16 w każdej gałęzi wzmacniacza zmniejszy oporność wyjściową do 6 Om i pozwoli użyć transformator wyjściowy o przełożeniu 1:3. Zmniejszy się też napięcie saturacji, bo zmniejszy się oporność złącza D-S (dwa tranzystory równolegle). W takim układzie możliwe będzie uzyskanie mocy 40-45W czystego sygnału.

---

Na poparcie swoich twierdzeń z poprzedniego posta zamieszczam kilka linków. Pierwszy jest kolegi LA7MI już z tłumaczeniem przez Google. http://translate.googleusercontent.com/t...v0TvAp6McQ
Drugi to schemat PA na 4xRD16. http://www.qsl.net/va3iul/Homebrew_RF_Ci...WA2EUJ.gif
Trzeci link to strona DJ0ABR który zrobił podobny jak my wzmacniacz na 2xRD16 i go pomierzył. http://www.dj0abr.de/german/technik/limaSDR/10W_PA.htm