Transmisor PWM Clase D Inversa de 800w

( (NUEVA VERSIÓN)

 

Amplificador de RF Clase D Inversa o

Modo Corriente Comun

Hola Amigos!

Como siempre con la intención de experimentar y de sobrepasar mis limites personales decidí construir un nuevo transmisor de AM bajo el sistema PWM, para ser utilizado en la banda de 40 mts. 

La etapa Amplificadora de RF seria la conocida Etapa de modo Corriente Comun o clase 1/D difundida por Andres LU5HAH. 

Amplificador 1/D

Como no puedo con mi genio, decidi modificar la configuracion inicial con la intencion de obtener mas potencia de salida.

Fue asi que decidi agregar dos Mosfets adicionales en paralelo al conjunto.

Circuito General

Los circuitos de sintonia de entrada asi como el de salida fueron modificados para lograr la sintonia apropiada.

Para Modificar la sintonia me he basado en los datos  obtenidos en el 

Datasheet del IRFP460 de Vishay Electronics

Circuito de entrada

Buscando en los frascos de componentes encontré una forma de bobina con núcleo de ferrita variable  de un viejo receptor el cual su tamaño se prestaba casi idealmente para utilizarlo como inductor de entrada.

Así fue que lo utilice para bobinar el inductor de la red de adaptación de impedancia de entrada al amplificador.

Si bien en el circuito de la red de entrada en el circuito esta compuesto por un inductor y un condensador variable,  en la practica decidí utilizar uno condensador fijo de capacidad aproximada y dar el ajuste fino con el inductor.

La dimension final del inductor fue determinada experimentalmente ya que la impedancia de entrada de los transistores no se parecia en nada al datasheet, pero no ha sido un problema.

Como nota relacionada yo recomiendo explorar una relación de vueltas tal que nos permita la sintonía con capacidades hasta los 100pF, esto nos proporcionará un ancho de banda mas plano y útil para poder cambiar de frecuencia de trabajo y mantener una relación de ROE baja.

La idea siempre fue mantener la configuración original, (1/D),  pero agregar dos transistores extras para aumentar la potencia de salida, para ello había que reconsiderar la sintonía del circuito de entrada y por supuesto la sintonía de salida.

El tanque de sintonia de salida inicialmente comence con 4 espiras de alambre de cobre esmaltado juntas  y termine en mi caso usando 3 espiras separadas 2 mm cada una.

A esta relacion de espiras arribe tratando de mantener un equilibrio entre el condensador variable (Padder) y el inductor, ya que con las 4 espiras lograba la sintonia con el CV totalmente abierto.

Al recortar las espiras el CV tomo mas presion de placas y se mantiene mas rigido  y por consiguiente hay menos variaciones de sintonia, sin embargo y como mi genio me supera, fije el tornillo de ajuste del Padder con una gota de esmalte de uñas facilitado por la YL.

Circuito Impreso

Como siempre en mis proyectos utilizo para la construcción de los Circuitos impresos el método Mahathan pero en una versión mejorada por mi.

El desarrollo lo realizo en hoja cuadriculada y luego lo transcribo a la placa previamente cubierta con una película adhesiva vinílico transparente marca contact.

Luego realizo el corte con la ayuda de un cutter de las partes que necesito que el ácido consuma.

Una vez extraída del Percloruro Férrico la lavo con abundante agua y le aplico una capa de Flux casero, una solución de Thinner y Resina de Colofonia, que evita el oxidado de la placa de cobre.

Una vez seco el Flux, procedo a fijar sobre los disipadores.

Previo al montaje de la placa, realizo el mecanizado general para poder fijar los conectores de entrada y salida asi como también el conector de alimentación y brindar el apoyo necesario por si decido instalar un Cooler forzador de aire.

En primer plano se puede localizar el inductor de entrada y su posición respecto a los Transistores de Salida.

Transformador de impedancia relación 6:1

Como transformador de impedancias en mi caso utilice un núcleo con forma binocular de ferrita de los utilizados para confeccionar los amplificadores de salida de los BLU, pero de no contar con uno de ellos es fácilmente reemplazable por dos tubos de ferrita y asociarlos mediante cinta.

Sea cual sea el caso, la relación se debe mantener.

Los cables utilizados son de 1 mm.

Filtro de Armonicos

Una vez mas insisto en la necesidad de implementar un filtro de salida adicional del tipo Pasa Bajos para eliminar las frecuencias armonicas que genera la etapa, ya que no son un dato menor.

En este caso he utilizado un circuito de 5° Orden, con corte en 8 Mcs,  como ya les mencione anteriormente.

Curvas de atenuacion y de respuesta en frecuencia segun  Elsie Calculator

FILTRO DE 5° ORDEN

En mi caso y luego de instalar un filtro pasa bajos de 5° Orden y con una frecuencia de corte en 8 Mhz, note que en 35 Mhz aun habia una componente armonica presente.

Si bien no es una porcion donde halla algun servicio al cual interferir, es importante contribuir con emisiones limpias.

Veremos en el futuro de hacer o bien un Notch para filtrar los 35 Mhz o mejorar la calidad del filtro.

Video de Prueba de RF de la Etapa 1/D

VISTA GENERAL DEL NUEVO TRANSMISOR DE AM 

   

Mecanizado

Parte trasera del Frente

Frente Pintado

Modulador Armado

El modulador en 3D

Enlace para acceder a la publicacion del Modulador Simplificado

MODULADOR PWM

Continuaré subiendo  y editando...