PA – QRP Mitsubishi RD16HHF1

Życie jest zbyt krótkie na QRP? Może i tak, ale…
Budowa własnego – pierwszego lub kolejnego – wzmacniacza to dla wielu z nas wystarczający powód, by spędzić kilka godzin z lutownicą w ręku. Po zakończeniu montażu przychodzi czas na uruchomienie urządzenia: ustawiamy prądy spoczynkowe i inne parametry pracy wzmacniacza. Kolejny krok to oczywiście test praktyczny – podłączamy wzmacniacz do toru nadawczego i wołamy na paśmie. Pierwsza odpowiedź korespondenta? To dopiero początek całej zabawy!

Poniżej opiszemy wzmacniacz QRP zbudowany w oparciu o popularny tranzystor RD16HHF1 firmy Mitsubishi.

Dla tych, którzy chcą spróbować własnych sił, przygotowaliśmy kompletny zestaw do samodzielnego montażu. Wszystkie elementy w jednym pakiecie, gotowe do złożenia zgodnie z opisem. Zestaw znajdziesz w naszym sklepie a omówienie montażu i uruchomienia poniżej.

Dlaczego QRP?

QRP w krótkofalarstwie oznacza po prostu pracę na małej mocy, zazwyczaj kilku watów. Można to porównać do nauki jazdy na rowerze. Najpierw siadamy na mały rowerek biegowy, żeby nauczyć się równowagi i zrozumieć podstawowe zasady. Dopiero później przesiadamy się na „dorosły” rower i czerpiemy pełnię przyjemności z jazdy. W eterze działa to bardzo podobnie. Nadając małą mocą, uczymy się cierpliwości, lepiej rozumiemy rolę anteny i całego toru nadawczego, a każdy skuteczny kontakt radiowy daje ogromną satysfakcję.

Praca QRP ma jeszcze jedną ważną zaletę. To właśnie mała moc najlepiej weryfikuje nasz system antenowy i całą instalację. Antena, przewody, złącza – wszystko musi być sprawne, ponieważ przy dużych mocach (QRO, czyli 100 W lub nawet 1 kW) często nie zauważymy słabszych elementów. Satysfakcja z tego, że nasz sygnał o mocy zaledwie kilku watów został poprawnie odebrany kilkaset czy nawet kilka tysięcy kilometrów dalej, jest nieporównywalna z pracą na dużej mocy.

Nieprzypadkowo wielu konstruktorów zaczyna swoją przygodę z radiotechniką właśnie od QRP. To najlepszy sposób, aby zrozumieć zasady projektowania układów w.cz. i zdobyć pierwsze doświadczenia praktyczne. W zawodach krótkofalarskich praca QRP jest dodatkowo doceniana i premiowana w regulaminach. Pokazuje to, że ta gałąź naszego hobby ma swoje szczególne miejsce. Tak jak warto rozpocząć przygodę z eterem od samego nasłuchu i osłuchania się z pasmami oraz modulacjami, tak samo pierwsze kroki w nadawaniu dobrze jest stawiać na małej mocy. Z czasem, kiedy zdobędziemy wiedzę i praktykę, naturalnie możemy przejść do pracy QRO, czyli do większych mocy.

QRP ma również swoich entuzjastów wśród krótkofalowców pracujących w terenie. Liczy się dla nich prostota i niewielka waga sprzętu. Mały jednopasmowy TRX, lekka antena z linki, zasilanie z powerbanka albo akumulatora LiFePO₄ – taki zestaw idealnie sprawdza się podczas wypraw w góry, do parków czy w okolice zabytków. Każdy dodatkowy kilogram w plecaku ma wtedy znaczenie. Dzięki QRP można cieszyć się długą pracą w eterze, minimalizując wagę i rozmiary całego zestawu, a jednocześnie zachować maksimum frajdy z łączności.

Tranzystory w PA (AFT05M004NT1 + RD16HHF1)

Powyżej przedstawiliśmy schemat wzmacniacza, który pozwala zorientować się w układzie połączeń i roli poszczególnych bloków. Serce tego rozwiązania stanowią dwa tranzystory MOSFET, pracujące w układzie driver + stopień końcowy. AFT05M004NT1 to nowoczesny tranzystor LDMOS w obudowie SOT-89 (SMD), bardzo niewielkiej, lutowanej bezpośrednio do płytki drukowanej. W tym przypadku sama powierzchnia miedzi PCB pełni rolę radiatora i odprowadza ciepło. Drugi element to RD16HHF1 – popularny tranzystor mocy w obudowie przewlekanej TO-220, co pozwala przykręcić go bezpośrednio do radiatora, bez dodatkowych podkładek izolacyjnych. W obu przypadkach metalowa część obudowy jest połączona z masą, co upraszcza montaż i poprawia odprowadzanie ciepła. Dobór odpowiedniego radiatora oraz jego wpływ na pracę wzmacniacza omówimy w dalszej części tego opisu.

Mit 16 W w nazwie RD16HHF1?

Wokół tranzystora Mitsubishi RD16HHF1 narosło sporo nieporozumień. Spotykaliśmy się z opiniami, że skoro w nazwie pojawia się liczba 16, to tranzystor zawsze powinien dawać właśnie 16W. Byli też tacy, którzy chwalili się, że bez problemu „wyciągali” z RD16 nawet 20W.

Jak to więc z tą mocą tranzystora RD16HHF1 ?

Dokumentacja producenta jasno precyzuje, co oznacza parametr Pout > 16W. W karcie katalogowej zapisano:
Pout = 16W, Gp > 16dB przy Vds = 12,5 V, Pin = 0,4W, f = 30MHz, Idq = 0,5A.
To oznacza, że tranzystor osiąga taką moc tylko w ściśle określonych warunkach testowych, a nie w każdej aplikacji.

W praktycznych konstrukcjach krótkofalarskich moc wyjściowa zależy od wielu czynników: wartości napięcia zasilania, dopasowania obwodów wejściowych i wyjściowych, częstotliwości pracy, szerokości pasma (czy układ jest jedno- czy wielopasmowy) oraz jakości chłodzenia.

Zasada wzmocnienia – prosty przykład

Załóżmy, że na wejście podamy sygnał 0dBm (1mW):

przy 13dB wzmocnienia otrzymamy ok. 20mW,

przy 18dB wzmocnienia otrzymamy ok. 63mW.

Ten przykład pokazuje samą zasadę – tranzystor nie ma z góry przypisanej mocy, a jedynie wzmacnia to, co dostanie na wejściu.

Przykład z dokumentacji (Pin = 0,4 W ≈ +26dBm)

G = 13dB →𝑃𝑜𝑢𝑡≈7,9 W Pout ≈7,9W (≈ 39dBm)

G = 15dB →𝑃𝑜𝑢𝑡≈12,6 W Pout ≈12,6W (≈ 41dBm)

G = 16dB → 𝑃𝑜𝑢𝑡≈15,9 W Pout≈15,9W (≈ 42dBm)

G = 18dB →𝑃𝑜𝑢𝑡≈25,2 W Pout≈25,2W (≈ 44dBm)

Jak widać – to samo wejście, a w zależności od rzeczywistego wzmocnienia różnica na wyjściu może być prawie trzykrotna. Dlatego „16W” to jedynie punkt odniesienia w datasheet, a nie gwarantowany efekt w każdym wzmacniaczu.

Reasumując w uproszczeniu

Budując układ wzmacniacza musimy już na początku znać kilka kluczowych wartości, które będą miały wpływ na efekt końcowy:

częstotliwość pracy, uwzględniając szerokość pasma (jedno- czy wielopasmowy wzmacniacz),
poziom sygnału, którym będziemy sterować wzmacniacz (moc wyjściowa TRX),
dobranie i poprawne ustawienie punktów pracy tranzystorów,
odpowiednie chłodzenie, które zapewni stabilną pracę i ochroni tranzystory przed degradacją.

Klasy pracy wzmacniaczy (A, AB, C)

W praktyce krótkofalarskiej nie zawsze chodzi o to, żeby wzmacniacz miał największą możliwą moc. Równie ważna jest jakość sygnału i sprawność energetyczna. To właśnie określa tzw. klasa pracy tranzystora – czyli w jakiej części przebiegu sinusoidalnego dany tranzystor przewodzi.

Klasa A
Tranzystor przewodzi przez cały cykl 360° sygnału.
- Zalety: bardzo czysta praca, minimalne zniekształcenia.
- Wady: niska sprawność (ok. 20–30%), duże grzanie.
- Gdzie się stosuje: w przedwzmacniaczach, stopniach małej mocy, gdzie ważniejsza jest liniowość niż moc.
Klasa AB
Tranzystor przewodzi przez trochę więcej niż pół okresu (ponad 180° do ok. 200–210°).
- Zalety: kompromis – nadal dobrej jakości sygnał, ale znacznie wyższa sprawność (40–60%).
- Wady: wymaga precyzyjnego ustawienia prądu spoczynkowego (biasu).
- Gdzie się stosuje: to właśnie najczęściej spotykana klasa pracy w PA krótkofalarskich, bo pozwala uzyskać liniowość dla SSB i emisji cyfrowych przy sensownej mocy i temperaturze.
Klasa C
Tranzystor przewodzi krócej niż pół okresu (<180°).
- Zalety: bardzo wysoka sprawność (nawet 70–80%), małe grzanie.
- Wady: duże zniekształcenia – nie nadaje się do sygnałów liniowych (SSB, AM, digi).
- Gdzie się stosuje: tylko dla emisji CW/FM, czyli tam, gdzie kształt fali nie jest krytyczny.

Więcej na temat klas wzmacniaczy mocy na stronie wikipedii https://en.wikipedia.org/wiki/Power_amplifier_classes? lub dobrych książkach 😉

Montaż i uruchomienie wzmacniacza

No to zaczynamy! Choć o „prawdziwym uruchomieniu” będziemy mówić dopiero po wlutowaniu większości elementów, już teraz warto zadbać o kilka drobiazgów i zrobić małe testy. Dzięki temu łatwiej wychwycić ewentualne pomyłki, zanim pójdziemy dalej.

Kolejność montażu (nasza sugestia):

Złącze zasilania ARK. Jeśli ktoś woli, zamiast ARK można wlutować przewody na stałe.
Gniazda SMA
Diody przy przekaźnikach (D1, D2)
Kondensatory C15 i C16
Rezystory R4 i R5
Kondensatory C1, C25, C24
Goldpiny PTT
Tranzystor T3 (MOSFET typu P) – lutowany od strony bottom, odpowiada za sterowanie przekaźnikami.

Mały test po tym etapie:

Podajemy 12V DC (z ograniczeniem prądowym do ok. 50mA).
Zwieramy zworkę PTT.
Powinno być słychać wyraźne „kliknięcie” przekaźników.
Pobór prądu powinien wynosić około 30mA.- Ta wartość nie jest sztywna – zależy od napięcia zasilania oraz tolerancji użytych elementów w torze zasilania. Jeżeli mamy możliwość, warto tę wartość sprawdzić i zapisać – może się przydać przy późniejszym ustawianiu prądów spoczynkowych.

Po sprawdzeniu, że przekaźniki poprawnie się załączają i nie ma zwarć w układzie, przechodzimy do dalszego montażu:
Na tym etapie nie ma jeszcze sensu wykonywać dodatkowych testów, ale warto sprawdzić poprawność wartości przed lutowaniem (miernikiem lub odczytując wartości na lutowanych podzespołach).

Stabilizator 7809 – odpowiada za obniżenie napięcia dla tranzystora AFT

Kondensatory:

C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, C10, C11, C12, C13, C14, C17, C18, C19, C20, C21, C22, C23

Uwaga: kondensatory C2, C4, C8, C20, C21 sugerujemy stosować w wersji foliowej

Po wlutowaniu kondensatorów przechodzimy do rezystorów.

Rezystory

R1, R2, R3, R6, R7, R8, R9, R10

Cały zestaw to 60 elementów, nie licząc zworek goldpinów i drutów do dławika czy transformatorów. Na tym etapie jeżeli lutowaliście z naszą sugestią montażu mamy już 43 elementy wlutowane.
Pozostały:
Goldpiny – zwory pomiarowe Z1, Z2
Potencjometry wieloobrotowe P1, P2 -jeżeli macie wątpliwości jak te potencjometry wlutować to zobaczcie na PCB jest tam oznaczenie gdzie ma być „kręciołek”
Dławiki DL1, DL3, DL4

To właściwie wszystko co z gotowych elementów.
DL2 TR1 TR2 TR3 – wykonujemy samodzielnie opis poniżej
Jeżeli nie możecie się doczekać lutowania tranzystorów to mamy jeszcze taką sugestię i prośbę, jeszcze chwilę i przyjdzie na to czas.

Nawijamy TR1 oraz TR2

Dla łatwiejszego zobrazowania użyliśmy dwóch kolorów kynaru. Przygotowujemy sobie dwa odcinki o długości 30cm.

Wyrównujemy końce i mocujemy np. w imadle lub uchwycie, dla wygody pracy przy skręcaniu. W zależności od doświadczenia możemy przewody skręcać ze sobą ręcznie dbając o równomierne skręcanie lub przy użyciu np. wkrętarki na wolnych obrotach. Ważne by po skręceniu długość obu przewodów użyta w transformatorze była możliwie równa. Tak zwinięte przewody możemy przeciąć w połowie uzyskując dwa gotowe odcinki skręconych przewodów dla TR1 i TR2. Kolejnym dość prostym ale wymagającym ponownie staranności jest nawinięcie 5 zwojów przygotowanym skręconym drutemna rdzeniu FT37-43.

Tak nawinięty transformator umieszczamy na PCB zgodnie z fotografią. Przyjmujemy że tam gdzie mamy kropki na PCB mamy początek przewodu a po „drugiej stronie rdzenia” wychodzimy przewodami i układamy je w taki sposób by zgadzały nam się kolory. Oczywiście jeżeli ktoś nawinął jednokolorowym przewodem musi sprawdzić która końcówka jest właściwa na wyjściu za rdzeniem.

Nawijamy TR3

Zasada podobna jak w TR1 i TR2 zmieniamy rozmiar rdzenia na FT50-43 i łączymy dwa takie rdzenie poprzez nawiniecie 5 zw. tym razem drutem z typowej skrętki LAN (biały i zielony na fotografii powyżej) . Mamy trochę więcej miejsca więc spokojnie damy radę.

Podłączenie jak w TR1 i TR2 tam gdzie kropeczki na PCB tam początek tam gdzie brak kropek wyjście przewodów za rdzeniami. Zwróćcie uwagę bo przez dwa rdzenie i nieco węziej umieszczone pady lutownicze zmienia się optycznie ułożenie i można niepoprawnie wlutować.

Czujność wskazana bo do końca lutowania już naprawdę mało zostało 🙂

Nawijamy DL2

Do nawinięcia dławika DL2 używamy około 25cm DNE 0.5-0.8mm. Oczywiście, czym średnica drutu większa tym mniejsza rezystancja dla DC ale zachowajmy umiar bo i rdzeń FT50-43 nie jest z gumy a 9 zwojów musi się zmieścić. Przyjęte wartości projektowe to około 47uH jak widzimy na powyższej fotografii użycie drutu 0.8mm 9zw. dało nam efekt 50uH i Rs około 7,6mΩ.

Zadanie dla chętnych 😉

Chcemy osiągnąć 47uH. Musimy znać AL rdzenia czyli w naszym przypadku dla FT50-43 to AL=523. Fajnie było by również pamiętać wzór

N = √(L/AL) czyli N = pierwiastek kwadratowy z ( L(nH) przez AL(nH/zw2) )

N = √(47000/523) =9,47

Wartości te jednak mogą nie być idealne. AL może być zmienne, zwoje możemy nawinąć mniej lub bardziej ściśle na rdzeniu i już nam to trochę będzie finalnie odbiegało od założonych 47uH.

Mamy 50uH jak na załączonym obrazku czy to jest OK? Czy musimy nawijać jeszcze raz ?

Odpowiedz brzmi nie nie musimy. Wartość ma być zbliżona do 47uH ale nie krytyczna. Przy zbyt niskiej indukcyjności przez dławik będzie „przeciekał” RF do toru zasilania co może powodować wzbudzenia oraz większe zakłócenia w skrócie problemy.

Taka dodatkowa ciekawostka dla jeszcze bardziej chętnych 🙂

Dławik w obwodzie zasilania działa jak filtr dolnoprzepustowy (low-pass filter). Wysoka reaktancja XL stanowi dużą impedancję dla wysokich częstotliwości (takich jak częstotliwość pracy PA), a niską dla prądu stałego (DC). Oznacza to, że prąd DC przepływa swobodnie, z minimalnym spadkiem napięcia, natomiast prądy RF są skutecznie blokowane i nie przedostają się do źródła zasilania.

Policzmy reaktancję dławika

Dla L=47uH

1,8MHz – 531Ω
3,5MHz – 1033Ω
7,0MHz – 2066Ω
10MHz – 2951Ω
14MHz – 4132Ω
18MHz – 5312Ω
21MHz – 6198Ω
24MHz – 7083Ω
28MHz – 8264Ω

Dla L=50uH

1,8MHz – 565Ω
3,5MHz – 1099Ω
7,0MHz – 2198Ω
10MHz – 3140Ω
14MHz – 4396Ω
18MHz – 5652Ω
21MHz – 6594Ω
24MHz – 7536Ω
28MHz – 8792Ω

To już prawie koniec lutowania i nawijania

Dobijamy powoli do końca lutowania. Ci z Was którzy lutowali wg naszych sugestii mają do wlutowania jeszcze Tranzystory AFT oraz RD16.

UWAGA !!!

Zanim je wlutujecie przeczytajcie jeszcze co mamy wam do powiedzenia

Możemy oczywiście ograniczyć prąd na zasilaczu. Możemy również mieć takie szczęście że przy pierwszym uruchomieniu potencjometry wieloobrotowe będziemy mieli w takiej pozycji że prądy spoczynkowe tranzystorów będą niskie i nic złego się nie wydarzy. Ale jak to mawiają lepiej dmuchać na zimne 🙂

Zanim wlutujemy T1 i T2 podłączamy zasilanie zakładamy zworkę na PTT i przy pomocy potencjometrów P1i P2 staramy się ustawić możliwie niskie napięcie na G(gate) bramkach obu tranzystorów sprawdzając multimetrem wartości dążymy do mniej niż 1VDC. Tak ustawionych potencjometrów już nie kręcimy i zabieramy się za wlutowanie dwóch ostatnich elementów.

Jedyne ocalałe zdjęcie raczej słabej jakości 🙁 ale pokazujące, że wszystkie tranzystory lutujemy po stronie bottom.

AFT warto wlutować przy użyciu pasty by ładnie całością dolegał do masy płytki co zapewni mu lepsze odprowadzenie ciepła.

RD16HHf1 – również lutujemy od strony spodniej PCB zwracając uwagę na zgodność oznaczeń z nóżkami tranzystora.

Kończymy lutowanie. Ostatnie zadanie to przykręcenie radiatora do tranzystora RD16HHF1. W naszym wykonaniu to śruba ampulowa M 3×20 i skręcanie na kanapkę 🙂 Od góry PCB podkładka śrubaod spodu podkładka i nakrętka M3, w naszym przypadku kolejna nakrętka i podkładka dały dobrą wysokość by po nałożeniu pasty termoprzewodzącej przykręcić radiator. O wielkości radiatora może uda nam się coś jeszcze napisać. Ważne by na etapie uruchamiania mieć zamontowany radiator. Jeżeli zamontujemy zbyt mały kawałek przypadkowej wielkości blaszki możemy narazić tranzystor na pracę w wysokiej temperaturze co może spowodować jego trwałe uszkodzenie.

Ważna sprawa taki sposób montażu powoduje, że tranzystor zyskuje „dodatkowy” punkt masy przez połączenie śrubowe co w pewnym stopniu zapobiega przypadkowym oscylacjom pasożytniczym i wzbudzaniu się układu.

Uruchamiamy wzmacniacz QRP PA

Uruchomienie zaczynamy od ustawienia prądów spoczynkowych na poszczególnych tranzystorach zaczynając od AFT i przechodzimy do RD16HHF1.

Przygotowanie stanowiska do pracy i takie podstawowe minimum które warto by było mieć by zrobić to po amatorsku ale z należytą starannością. Na czas ustawiania prądów spoczynkowych tranzystorów mocy dobrze jest zaterminować 50R zarówno wejście wzmacniacza jak i wyjście.

Układ został tak zaprojektowany by bardzo dokładnie można dokonywać pomiaru i ustawienia prądu na poszczególnych tranzystorach. Posłużą nam do tego zwory Z1 odpowiedzialna za AFT i Z2 odpowiedzialna za RD16. Po dokonaniu odpowiedniego nastawienia interesujących nas parametrów pracy wzmacniacza, zwory możemy profilaktycznie zlutować by w czasie długiego okresu pracy nie doszło do pogorszenia ich styku i niepotrzebnych kłopotów. 🙂

Prądy spoczynkowe dla poszczególnych tranzystorów

AFT – 10-12mA

RD16HHF1 – 200-250mA

Prąd spoczynkowy wersja uproszczona

Jeżeli dysponujemy zasilaczem laboratoryjnym, którego wskazania napięcia oraz poboru prądu pozwalają na precyzyjne ustawianie wartości w krokach co 1 mA, możemy posłużyć się wyłącznie nim.
Jeżeli jednak nasz zasilacz pokazuje tylko jedną lub dwie cyfry po przecinku (np. 0.01 A = 10 mA krok), konieczne będzie wpięcie w szereg dodatkowego miernika o lepszej rozdzielczości – tak, aby w zakresie 0–300 mA uzyskać możliwość odczytu z dokładnością co najmniej do 1 mA. Dzięki temu będziemy mogli wiarygodnie ustawić np. 10, 11 czy 12 mA na pierwszym tranzystorze AFT.

Zdejmujemy zworki Z1 i Z2

W zasilaczu ograniczamy prąd do 300mA i napięcie 12VDC (13.8VDC) podłączamy zasilanie do wzmacniacza.

Przy założonej zworce PTT sprawdzamy jaki prąd płynie w układzie. Jak pamiętamy z pierwszego testu z etapu lutowania ta część układu powinna pobierać około 30mA. Odczytujemy tą wartość możliwie dokładnie na tym etapie. My na potrzeby tego artykułu przyjmujemy 30mA ale Wy musicie posługiwać się swoimi wartościami.

Zakładamy zworkę Z1 i zaczynamy bez pośpiechu kręcić potencjometrem P1 obserwując wskazania poboru prądu. Gdy zaobserwujemy, że wcześniejsza wartość, w naszym przypadku 30mA, zaczyna wzrastać oznacza o przyrost prądu spoczynkowego na AFT. Kontynuujemy powolne, precyzyjne nastawianie wartości prądu. Celowo podkreślamy precyzję w ruchach ponieważ wartości nie są duże i w pośpiechu zależnie od szybkości urządzeń pomiarowych możemy przeskoczyć ponad ustaloną oczekiwaną wartość. W naszym przypadku mieliśmy 30mA czyli kręcimy na pierwszym tranzystorze T1 do wartości 40mA

Możemy zdjąć zworkę Z1 i założyć Z2 znowu zaczynamy od prądu w układzie rzędu 30mA bo pracuje tylko część układu z przekaźnikami. Tym razem kręcąc potencjometrem wieloobrotowym P2 dążymy do uzyskania wartości 30mA + 200mA = 230mA.

Możemy założyć zworkę Z1 i sprawdzić czy sumarycznie prąd zgadza nam się 30mA + 10mA ( AFT ) + 200mA (RD16) = 240mA

Z tak wstępnie ustawionym układem możemy przystąpić do dalszych pomiarów z podanym już sygnałem z generatora.

UWAGA

Pamiętajmy by przed podaniem sygnału z generatora i przejściem do właściwych pomiarów zastanowić się czy nasz multimetr wpięty w szereg do pomiaru prądów spoczynkowych jest gotowy do pomiarów wyższych prądów >1A. To tak ku przestrodze bo czasami można pominąć taki detal który może skutkować uszkodzeniem miliamperomierza lub uszkodzeniem zabezpieczenia jeżeli takie posiada.

Prąd spoczynkowy wersja z większą ilością sprzętu pomiarowego 🙂

Jeżeli dysponujemy większą ilością sprzętu pomiarowego i lubimy pajęczynę z przewodów pomiarowych możemy dokonać pomiaru wpinając się amperomierzami w szereg układu zasilania wykorzystując piny od Z1 i Z2. Będziemy wtedy widzieli bez zbędnego przeliczania jaki prąd jest na konkretnym tranzystorze. Wybór należy do was obie metody prowadzą do tego samego efektu 🙂

UWAGA

Pomiary

Projekt sprawdzony i przetestowany można lutować w opracowaniu mamy wyniki pomiarów potrzebujemy jednak jeszcze kilka dni na zrzuty ekranów tabelki itp 🙂

Pomiary i charakterystyka wzmacniacza

W ramach weryfikacji działania naszego wzmacniacza, przeprowadziliśmy serię pomiarów, aby dokładnie określić jego parametry robocze. Jednym z nich jest test określenie pasma przenoszenia układu.

Użyliśmy analizatora widma z generatorem śledzącym (Tracking Generator). Na wejście wzmacniacza podaliśmy sygnał o stałej mocy 0 dBm, co odpowiada 1 mW. Następnie zmierzyliśmy moc sygnału wyjściowego w szerokim zakresie częstotliwości.

Poniżej zamieszczamy zrzuty ekranu z analizatora widma, które ilustrują, jak zmienia się moc wyjściowa wzmacniacza w zależności od częstotliwości.

Do pomiarów wzmacniacz pracował z parametrami:

Zasilanie 13.8VDC

Prąd spoczynkowy AFT – 10mA

Prąd spoczynkowy RD16hhf1 – 200mA

Jak widać na zrzucie z analizatora widma, wzmacniacz zapewnia stabilne i wysokie wzmocnienie w całym projektowanym paśmie HF (od 1.8 do 30 MHz), a także zachowuje względnie dobre parametry w pasmach 6 metrów (50 MHz) i 4 metrów (70 MHz). Oznacza to, że jego użyteczny zakres częstotliwości jest szerszy niż początkowo zakładano.

Wzmocnienie naszego dwustopniowego wzmacniacza wynosi około ~34.5 dB. Taki wynik potwierdza, że układ pracuje zgodnie z oczekiwaniami.