Усилитель мощности на MRF186

[R2AJI]

PA на MRF186
Приветствую коллеги!

По случаю, подарил мне R2AON замечательный комплект из транзистора и ферритовых трубок. Неплохой комплект для старта, всего-то теперь необходимо изготовить трансформаторы и малость обвязки.
Сам по себе транзистор MRF186 от Motorola является ничем иным как СВЧ транзистором, причем достаточно устаревшим. Ну судите сами, может отдать 120 Ватт,что в общем-то не плохо, но при аж 28 вольтах. При этом гарантированно держит 5:1 VSWR. А еще лучше изучите даташит на сей чудо транзистор самостоятельно:

MRF186.zip

(448.32 КБ) 687 скачиваний

Тем не менее, почему бы и не попробовать использовать данный компонент на более низки частотах, более мне любимом КВ ну или HF по западному. Тем более наши предприимчивые друзья из поднебесной уже изготавливали усилители для QRP аппаратов типа Elekraft KX-3

Или Yaesu FT-817

А вот фото готового изделия родом из Китая:

И схема, правда без ФНЧ:

Ну так что же нам может помешать заняться плагиатом? Сказано сделано, нарисована схема в ДипТрейс:

И разведена тестовая печатная плата, под фрезеровку на ЧПУ. В принципе можно и руками сделать, но прорезать прямоугольное отверстие не очень удобно, а потому, проще будет плату сделать из двух частей а транзистор, посредине.

И что я вам хочу сказать, дорогие читатели, результат ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ! Усилитель работает очень устойчиво и не пытается блудить. От штатных 4.5 Ватта с FT-817 и при 13 Вольтах питания, удалось снять мощность до 60 Ватт! Неравномерность составила +/- 5 Ватт, если принять за средину 55 Ватт, в диапазоне от 160 до 10 метров. То есть можно сделать вполне неплохой помощник для QRP аппарата.

Теперь немного подробностей:
Ссылки на детали:
Транзистор MRF186: https://lite.lc/0eKDS
Ферритовые трубки https://lite.lc/FHf0J
Китайский набор: https://lite.lc/_nOpH Внимание, я не проверял данный набор и его работоспособность не гарантирую

Входной трансформатор изготовлен на "бинокле" амидон. Вторичная обмотка изготавливается из обрезков медной, латунной, трубки подходящего диаметра, например из телескопической антенны, и соответственно имеет один виток с отводом от средины. Первичная обмотка состоит из двух витков внутри трубок вторичной обмотки, провода МГТФ, толщина не критична, но чем больше заполнить пространство, тем лучше будет равномерность.

Выходной трансформатор изготавливается из двух ферритовых трубок, с проницаемостью около 600 - 800. Например из ЭТИХ. Первичная обмотка выполнена из медной, латунной, трубки подходящего диаметра и содержит один виток с отводом от средины. Вторичная обмотка сделана из нескольких сложенных паралельно проводов МГТФ и содержит три витка, пропущеных внутри трубок первичной обмотки. Количество проводов подбирается таким образом, что бы обмотка, при всех ее трех витках, заполняла максимальный объем внутри трубок. Таким образом мы получим максимальную равномерность АЧХ по диапазонам.

Подключенный к вторичной обмотке входного трансформатора резистор, лучше иметь на пять ватт, на крайний случай на два. Греется, но оно и не мудрено, так как на нем рассевается мощность с выходного каскада трансивера. Обязательно безиндуктивный, впрочем как и все остальные резисторы.

Резисторы цепочек обратной связи с мощностью не менее 1 Ватт. Конденсаторы в этих цепочках, должны быть максимального качества с рабочим напряжением не менее 100 Вольт, так как в случае пробоя, на затвор попадет почти полное напряжение питания, что приведет к неконтролируемому росту тока и пробую.

Так же необходимо уделить внимание конденсатору, который подключен к первичной обмотке выходного трансформатора. Он как минимум должен быть высоковольтным и с нулевым ТКЕ. От этого конденсатора в большой мере зависит линейность усилителя и его подпором, можно настроить характеристику.

Подстроечный резистор, для установки токов покоя, обязательно многооборотный, в противном случае, очень сложно точно настроиться. Производитель рекомендует ток покоя порядка 800 мА, но это при 28 вольтах питания, при питании 13.8 вольта, я рекомендую ток покоя повысить, в плоть до 1600 мА. Но тут есть нюанс, чем выше ток покоя, тем выше коэффициент усиления каскада, но это может привести к росту IMD3. Данный момент мной не контролировался, но синусоида наблюдалась красивая и без искажений.

КПД усилителя, около 50% , что является очень неплохим результатом по соотношению цена - доступность - и не предназначенность для этих целей компонентов. Но не забываем, что при мощности в 50 Ватт, столько же уйдет в тепло, качественный теплоотвод крайне необходим, возможно даже можно подумать и об активном охлаждении.

Ну и конечно же видео про усилитель мощности на MRF186

phpBB [video]

А так же весь комплект файлов:

test board HF MR186.zip

(294.11 КБ) 775 скачиваний

[R2AJI]

Резервное сообщение.
Так как занялся полноценным усилителем мощности, позже здесь будет его описание.

[Vладимир]

Владимир , а как насчёт попробовать данную схему от 24 вольт ?

[R2AJI]

Vладимир, да я бы не против, только нет у меня блока питания на 24 вольта и 10 ампер...

[R2AJI]

На днях попробовал транзистор как выходной каскад УМ трансивера. Накидал минимально необходимое и максимально быстро. Схема примерно вот такая:

Накидал детальков на плату, начал тестировать

В итоге промучился несколько дней, пока не понял в чем дело... На картинке выше, плата еще свежая, но сейчас уже уделанная, да так, что показывать не буду. Пара каскадов работала неплохо, даже интермоду замерял, но постоянно казалось, что усиления мало.
Запаял и первый каскад. Все плохо... Усиления не хватает, хоть сам тужся... Несколько дней ходил вокруг да около, потом осенило. Трансформатор то меж выходом и драйвером, все же надо развернуть.
Ну а раз такое дело, то надо и новую плату запилить, да и детальков нормально накидать, без минимализма.
Сейчас схема имеет вот такой вид:

Конструктивная критика приветствуется.

[Vладимир]

а может не стоит запитывать транзистор 1 каскада сигналом PTT .
запитать его постоянно а смещение с PTT брать ?? )

если резистор в цепи еммитера первого каскада ,разделить на два по 5 ом , и ближний к земле зашунтировать конденсатором, то этим кондёром можно будет немного ачх двигать

[r4hcz]

Мало того, стабилизатор 5 вольт постоянно запитать от 12 вольт, а на выходе ключ поставить, его и коммутировать сигналом PTT. Дело в том, что электролит на выходе стабилизатора будет разряжаться ооочень медленно, и все это время смещение на затворах будет присутствовать.

[R2AJI]

а может не стоит запитывать транзистор 1 каскада сигналом PTT

У меня мощный PTT

,разделить на два по 5 ом

А это да, забыл, спасибо.

разряжаться ооочень медленно

Это вряд ли, при экспериментах не заметил какой либо инертности отключения.

[Vладимир]

в схеме ошибка : коннектры с маркировкой 400ма стоят не та где должны ,и у RD15 тоже не там.
в цепи смещения затворов им делать нечего .

да и ФНЧ 5 порядка с частотой среза 31 мгц лишним не будет . А уже после него основной диапазонный ФНЧ.

[R2AJI]

Vладимир, а где должны стоять? Тут Все просто, снимаем джамперы с коннекторов, затем ставим по одному и выставляем указанный на них ток покоя. Что не так то?