Телеграфный QRP усилитель на BS170 и IRF510
30 января 2023
Есть такой телеграфный трансивер Penntek TR-35. Это разработка американского радиолюбителя-конструктора John Dillon, WA3RNC. При изучении документации и схемы TR-35 меня особенно заинтересовал усилитель. Типичная выходная мощность на 40-17 метрах заявлена 6+ Вт при питании от 12 В, и 8+ Вт при питании от 14 В. Усилитель построен на транзисторах BS170 и IRF510.
В моем исполнении схема получилась следующей (файл PDF):
Принцип действия тот же, что и в ранее рассмотренных усилителях (первом, втором, и далее по ссылкам). Вход берется с одного из каналов Si5351. Роль драйвера выполняет BS170 в ключевом режиме. Драйвер раскачивает IRF510. PNP транзистор 2N3906 придает форму сигналу, чтобы в эфире он звучал без кликов. Заметьте, что на месте KEY в реальном трансивере будет еще один полевой транзистор, для управления с микроконтроллера.
Здесь есть несколько отличий от оригинальной схемы. Наиболее важное состоит в том, что напряжение на стоке BS170 берется с VCC. В оригинальной схеме оно берется с регулятора на 6 В. Такой вариант тоже работает. Но с ним мне не удалось получить 5 Вт на 17 метрах, даже при питании схемы от 13.8 В. Вместо регулятора был использован стабилитрон, и питается он через 2N3906.
Всего имеется три степени свободы — уровень сигнала (drive strength) от Si5351, напряжение на затворе BS170 и напряжение на затворе IRF510. За счет этого схема очень гибкая. Можно получить ~10 Вт на 80, 40 и 30 метрах, или 5 Вт на 10 метрах, смотря что вы хотите. Мне было интересно получить около 5 Вт на диапазонах 40, 30, 20 и 17 метров при питании от 12 В. При настройке схемы особое внимание следует уделить напряжению на затворе BS170. При подаче несущей в течение минуты температура транзистора должна стабилизироваться на ~95°C и не расти выше этого уровня.
Зависимость выходной мощности от напряжения питания получилась такой:
Freq 13.8V 13.0V 12.6V 12.0V 11.0V 10.0V 9.0V
3.5 6.3 5.7 5.3 4.8 4.1 3.4 2.7
7.0 9.2 8.2 7.6 6.9 5.8 4.7 3.4
10.1 9.3 8.3 7.8 7.1 6.0 4.9 3.5
14.0 6.7 5.9 5.6 5.1 4.2 3.4 2.1
18.1 5.2 4.7 4.5 4.1 3.4 2.8 1.3
21.0 3.9 3.5 3.3 3.0 2.5 2.1 0.9
24.9 2.3 2.1 2.0 1.9 1.7 1.4 0.7
28.0 2.3 2.0 1.9 1.7 1.3 1.1 0.5
Здесь использован drive strength от Si5351 равный 8MA. Измерения проводились с ФНЧ на соответствующие диапазоны. Эффективность составила около 55-60%.
Это хорошая, годная схема. Главное ее преимущество заключается в доступности и низкой стоимости компонентов. А еще схема позволяет управлять мощностью. Для этого нужно вынести на переднюю панель трансивера потенциометр, задающий напряжение на затворе BS170. В Penntek TR-35 так и сделано. Ищите на оригинальной схеме [PDF] R23, R25 и потенциометр R24.
Дополнение: Схема нашла применение в трансивере AYN/4B.
Метки: Беспроводная связь, Любительское радио, Электроника.
Вы можете прислать свой комментарий мне на почту, или воспользоваться комментариями в Telegram-группе.