woensdag 20 mei 2020

80 mtr AM Zender

Al jaren liep ik met het idee rond om een 80 mtr zender te bouwen in good old AM, leek mij leuk om met deze zender mee te kunnen doen in de AM ronde, rond 3705 Kc.

Nu zijn er natuurlijk meerdere manieren om in AM uit te komen, maar wilde geen buizen meer gebruiken. ( Na mijn laatste, bijna elektrocutie ervaring met een TB3/750 eindtrap.. ).
Low level AM genereren, en dan lineair versterken, leek mij ook geen goede oplossing, dan maar een andere weg op, en met een klasse E eindtrap en PWM modulatie.
De eindtrap is eigenlijk geen eindtrap, waar wij als zendamateur dan direct aan denken, maar meer een HF schakelaar, een soort geschakelde voeding, of zoals Amerikaanse Hams dit noemen, een Boostconvertor.
Voordeel is een zeer hoog rendement, meer dan 80% is eenvoudig te behalen, en nog belangrijker, je kunt voor 80mtr hele goedkope schakel Fets gebruiken.
Met een 4 tal IRF640, maak je met gemak 400 Watt PEP.
In mijn ontwerp maak ik gebruik van Wolfspeed Fets, deze hebben een hele kleine ingangs capaciteit en kunnen behoorlijke stromen en spanningen schakelen.
Het voordeel hiervan is weer, dat de spanning omhoog kan, minder stroom, en dus een hogere impedantie, wat weer eenvoudiger is aan te passen naar 50 Ohm.

Eerst de frequentie opwekking. Dit is gedaan met een Arduino Nano en een DDS boardje via Alie.
Er is voorzien in een blokgolf uitgang, wat ik nodig heb, maar ook een analoge uitgang, om deze schakeling te kunnen gebruiken voor eventueel een zelfbouw transceivertje.



Uitgangs circuit of Boostconvertor.

De schakeling is recht toe recht aan, of Plane Jane. VFO signaal komt als blokgolf op de Comparator en vervolgens, in tegenfase op twee gate drivers. De door mij gebruikte drivers bestaan al jaren, en kunnen met gemak 5 MHz schakelen. In een nieuw ontwerp gebruik ik de nieuwere types, die nog tot 9 MHz werken. Nadeel is dat ze alleen in SMD verkrijgbaar zijn.
De drivers sturen de Fets open in tegenfase, en deze Fets, die werken als schakelaar zijn verbonden met een uitgangs trafo, waar ik ook de nodige uren aan heb besteed.
Uitdaging is niet maximaal vermogen, maar maximaal rendement.
Met een test met slechts 2 Fets en 60 Volt Drain spanning maakte ik 400 Watt, gemeten achter een 7 polig laagdoorlaat filter. Wilde gewoon even kijken hoever ik kon gaan...  Alles bleef heel en koel.

De uitgangs print is universeel, kan een transmissie lijn trafo of een door Nigel VE3ELQ, bedachte trafo op. De eerste leverde meer vermogen, maar wel, bij een veel lager rendement.
Nu gebruik ik een Trafo, naar het ontwerp van Nigel , VE3ELQ.



Op de bovenstaande print heb ik voor de gate drivers redelijk grote koel profieltjes gebruikt, op de pijnbank blijken deze veel te groot, immers ze hoeven bijna geen stroom te leveren aan de Cree Fets.
De ingangs capaciteit is maar 135pF, en zelfs voor 80 mtr klein.
Het zelfde geldt voor de serie transistor voor de voeding. Deze kan gewoon vervallen, de LM317 hoeft ook maar zeer weinig stroom te leveren. en kan dat zelf ook makkelijk leveren.

Bij experimenten met de IRF640, zullen ze waarschijnlijk wel nodig zijn.




De modulator is een PWM modulator, Puls Breedte Modulator.
Ook hier is gekozen voor een modern ontwerp. Wordt niet warm, ondanks dat hij in serie staat met de Boostconvertor.
Eerder proefje met een serie modulator was niet zo'n succes, het werd allemaal loeiheet, je stookt met gemak 100 Watt of meer op.
Deze schakeling heeft dat probleem niet, het is klein, en kan met gemak, een zender met 500 Watt carrier moduleren.
Het door mij gebruikte ontwerp, is een combinatie van de schakeling van Laurie en Nigel.







Binnenkort komen er nog foto's en schema's bij.

Onderstaand een video van Nigel, VE3ELQ, met zijn zelfbouw AM zender, 4 Fets en 1K6 Watt PEP.
Amerikanen hebben het over carrier vermogen .


Een interessante link voor de bouw van een complete zender






Bovenstaand de zender, klaar om in gekast te worden.
Output 1000 Watt PEP @ 120 Volt.


Bij een AM zender hoort ook een audio filter, om de bandbreedte te beperken, hiervoor heb ik een instelbaar, via jumpers, filter gemaakt.
Bandbreedte is instelbaar, 4,5 , 5,0 , 6,0 Kc, 24 Db per octaaf.
Verder is voorzien in een voorversterker voor microfoon naar line niveau, Phantoom voeding voor een electret microfoon en een indicator voor 95% modulatie diepte.
Omdat ik nog een opampje overhad, een analoge meter uitgang.



Sequencer in opbouw.








Geen opmerkingen:

Een reactie posten