7MHZ用10W送信アンプ(リニアアンプ)
ごく一般的な回路です。
フィルターだけは、沢山付けました。
12Vで10Wは、意外と難しいです。

コイルを巻くのと、部品が大きいので、苦手です。
中和は特に取っていませんが、発振はしてないです。
出来るだけインピーダンスを低くするのがコツか知れません。


基板を再製作した、7MHZのトランシーバーに下記リニアアンプを使用していますが、
何処が悪いか、原因は、分かりませんが、意外と10Wの出力が出ません。15V位電圧を上げてもピークで9W程です。
(パワー計は、誤差が有ると思いますが、今有るのを基準に考えての話です。)
色々、調べると、T型フィルターに使ってる、トリマーコンデンサーの耐圧が足りなくで出ないのか、調べて見ました。
そこで、出力直後に、パワー計、ダミーロードをつなぎ試験しましたが、10W位しか伸びませんでした。
なので、フィルターが原因とは、考えにくいです。
そこで、現在、プッシュプルをシングルに変えたら、15V程度で15W位出ました。全電流は、2.2A程です。
又、真空管時代では、当たり前の、パラレルにしてみたら、同じく15W程度でした。但し電流は、2A程度です。
よって、パラレルの方が、効率が良いと思います。送信ドライブ、等の、回路の電流も含まれて居るので、
特別悪い気もしません。消費電力30W、出力15Wです。
全電流2Aだと、単純に考えて効率50%です。

普通、プッシュプルは出力が多く出ると思って居たのですが、逆の感じです。そう言えば、電流は1.5A程です。
これは、インピーダンスの問題なのか、トランスの容量の問題なのか、ドライブ電力の問題なのか、私には分かりません。
今度、秋葉原の秋月に行って、パワーMOSFET MRF255が未だ入手出来たら、試験してみたいと、思っています。
2012/06/12 




秋月でMRF255を入手しました。早速実験してみました。
50W出たら嬉しいな!、なんて思い、いざ電源を入れて送信して見ました。結果は、10wも出ませんでした。頑張って7w 電源電圧15vでした。
これなら、2sc1945の方が、まだ出ます。コイル、バイアス色々試しましたが、ダメです。やはり、送信ミキサ以降、増幅回路は、4段無いと、
50wは無理の様です。だけど4段にすると結構発振して、意外と増幅してくれない経験が有ります。
試しに、ドライバーのTRも2sc1970にしましたが、発信気味でした、それでも7w位です。結果↓の回路が、今の所、一番良いです。
2012/06/24

↓回路ドライバー段のコイルの巻数逆です。訂正します。

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MRF255をせっかく買ったので、本格的に実験する事にしました。
そこで、先ずは、基板を作りました。
自分の場合、バラックで作ると、かって面倒なので基板を2枚、作りました。
上手く動くと良いのですが。目標は50Wです。コイル類も買いました。
基板の写真UPします。   2012/11/05




基板が出来たので、実験しました。
50Wどころか、10Wも出ません。
理由は分かりません。シングルはPPより難しいとも聞いています。
コイルも色々巻いてみましたが、殆ど変化なしです。
それと、バイアス用の電源(78L05)2回飛ばしました。
これも原因不明、10mA位しか流れないので火を噴く原因不明、
しかし、二次側5Vの筈が、一回送信すると7V位まで上がってしまいます。
7805にしたら問題ないです。不思議? 難しいです。 2012/11/24



いろいろ試験しましたが、上手く行きません、と言うか原因が不明です。
もう少し実験することにします。ただ、HFでシングルは、難しいと、どこかの記事に書いてあった気がします。
今度コアーを買って実験したいと思っています。気分によって50W出ますが、いまいちです。2021/12/02



2013/01/05
MRF255のシングルアンプは、なんとなく、調子悪いので、プッシュプル(PP)で実験して見ました。
しかし、PPも簡単に行きませんでした、やはりこの石は、50Mhz当たり用なのかな??って感じです。
電源電圧が低く、ハイパワーなのでインピーダンス変換が難しいと思います。

最初PPでやはり10W位しか出ませんでした。最初は、リング状のコイルの巻きましたが上手くありませんでした。
で、色々考えたのですが、他の記事を見ると、リング状のコイルを何個か重ねてその中に銅パイプを通す方法が多く見受けられます。
これを見た時、インダクタンスが足りるのかな、なんて思ってました。

で、コアーが悪いと思い、秋葉原の斉藤さんで買いました。以前のコアーは、61材でしたが、今回入力、出力コアーは43材にしました。
これなら、間違なく100Wと思って実験しました。

しかし、30W位しか出ませんPPで。で、これは、電線で一次1回二次4巻きです。これじゃ不満なので、面倒でも、
皆さんのやってる様に銅パイプを通して、やってみたら、60W位出ました。でこれでも不満なので、MRF255のドレインに、特性補正??
成るコンデンサを入れたら70W位出る様に成りました。入力のコイルもいじりましたが、今の所最大で70Wです。
PPにしては、少ないのですが、必要出力は50Wなので、一応良しとしました。
これから基板を起こし正式に作って見ようと思っています。
ただ心配は、せっかく作っても許可が下りるか心配です。MRF255は、IMDが悪いと聞きますし、PPで50Wは、少な過ぎなんて、思っています。
まあ、若し駄目でも、ここまで来たのだから、とも思います。最悪駄目なら、石を変える方法も有るし、なんて自分に言い聞かせています。
でも、自作って金も時間も掛かりますね!!。


実験中の写真添付します。 右はサッキ出来た基板、まだ穴あけは残ってる。




2013/01/22
部品を付けました。7MHZ−MRF255−PPです。
出力は、50W位です。入力は1W、SWRは3.0位です。で、入力を5W位、SWR3.0で、出力は60W位です。
と、云う事は、50W位で、飽和してる事に成ります。皆さんの記事を見ると、100W以上、出力されてる様なので、
自分の作り方が、イマイチと思います。原因は、分かりません。未だ、フィルター等、未実装なので、完成してから、再度試験してみます。

只、自分の場合、ドライブも自作なので、そちらに原因が有るかも知れません。10W出す時も、増幅段が多ければ、大きく出力されると、
思いますが、自分の場合、4段増幅より3段増幅の方が高出力された経験が有ります。

いずれにしても、全てが自作だと、不具合の場所の特定し難いですね!。

ちなみに、コイルの巻き数は、入力4:1(巻数2:1)、出力1:9(巻数1:3)、めがねコアーなので、二つの穴を通して、一回と数えてです。
但し、出力コイルは、二つの穴の片方を通した所で、電源供給してるので、0.5回の所に電源です。

試験中の基盤



2013/03/10
MRF255をPPで作りましたが、思ったより出力で出ませんでした。(80W位)
いずれにしても、欲しい出力は50Wなので一時100Wは、中止しました。
最初に戻って、またシングルで挑戦して見ました。
結果は、1W入力で13.8Vで最大60W(ローパスフィルター通して)で15V程度にすると80W位でました。
12Vで35W位です。(あくまで自分の持てるパワー計での話です。)

今回の変更点は、入力のインピーダンス変換トランスは無しにしました。出力はT80-6のダブルです。
コアーは、色々試しましたが、なかなか出力が出ませんでした。このコアーと、コンデンサの関係は結構微妙と云う感じです。
結果、色んなコアーを使うと再現性に問題が出るので、T80-6とT68-6の二種類にしました。
ドレインと出力コイルに繋がってるコンデンサは、普通のコンデンサ(セラミックコンデンサ)だと、発熱が結構有りました。
そのせいか、出力し続けると、数秒で出力が出たり出なくなったりして、あまり良くありませんでした。
多分熱でコンデンサの容量が変化すると思われます。本来なら問題無いと思いますが、このコンデンサの容量は結構、
微妙です。なので、ディプマイカコンデンサを使用しました。結果はマズマズと云う所です。

ゲートバイアスも3端子レギュレータは止めました。現在は12Vで200mA、13.8Vで450mA程です。
15Vでも1A迄流れません。よって不要と判断しました。

試験中にMRF255、2個壊しました。原因は分かりませんが、多分放熱不足と思います。アルミシャシを放熱に兼用しましたが、
放熱し切れなかったと思います。今は、放熱器に付けていますが、それでも熱く成ります。
このアンプの効率は大体40〜50%位です。よって80W出力したら80W発熱します。大きな放熱器か、ファンが必要と思います。
ショートQSOなら問題ないと思います。これから、性能試験をして見ようと思います



     実験中の基板                                   プリント基板
 

     回路図



2013/03/12
波形を測定しました。マズマズの2tone波形なので、高調波は、少ないと思います。
逆にヤンガーステージの方が、波形汚い感じです。多分出力フィルターで不要電波を除去したかも知れません。
只、30W位出力すると波形が潰れます。20Wでも、少し潰れています。
もう少し改善の余地が有りそうです。

アイドリング電流は少ないと、2toneのクロスが上手く出ませんので、やはりドレイン電流は400mA以上は流す必要が有りそうです。
最初少なくしたら、変な波形だったので、アイドリング電流を増やしたら綺麗にクロスが出ました。

それと、出力トランスの材質ですが、今回のT80-6のAL値は、4.5程度との事です。自分は#43材で、実験したのですが、
最初全然出力が出ません、(皆さんの半分)。
ちなみに#43材のAL値は、500〜1000位有る様です。なので、この約100〜200倍のインダクタンスで、
出力が出なかったのかな?、なんて思っています。
ちなみに、これは、MRF255で7Mhz、電源12〜15Vの話で、それ以外は、別に考える必要が有るかも知れません。
しかし、ある基準が分かると、違う周波数等でも、ある程度の値は想像出来るかも知れません。

この石は、電源電圧12Vで出力50Wとした場合、出力インピーダンス約1Ωを50Ωに上げるのと、大電流大出力?なので、
この様な値に成ったかも知れません。いずれ他の周波数、PP接続、等、実験して見たいと思っています。


                7MHZ MRF255 10W波形                   7MHZ  MRF255 20W波形