50MHzパワーアンプの試作
50MHz専用のパワーアンプを作るのを楽しんでいます。
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真空管のパワーアンプ
ロシア製の4極管 GU-74B で作ったパワーアンプです。
CQ誌の記事を参考にして作ってみました。
RF部後付近 | RF部下部 | 電源部正面 |
電源部内部 |
半導体パワーアンプ
パワーFET SD2931-10 2個 を使ったパワーアンプを作りました。
1台づつのアンプをウイルキンソン分配、合成をしています。
5W入力で 200〜300W程度の出力となります。
大失敗
広帯域のパワーアンプにするためコアを使った
回路を実験中に1個5000円ぐらいするパワーFET
を3個も潰してしまいました。今のところ原因不明の
ため しばらく実験中止!! とほほほ・・・・・・
この基板で実験中
潰れたパワーFET
とほほほほ・・・・・・・・
パワーFET2個を使ったパワーアンプ(上記写真の)を壊してしまいました。
修理している時 調整中に過入力でまたまた FETを壊し
全部で3個も壊してしまいました。 とほほほほ・・・・・・・・
FETの横の抵抗は合成抵抗で片方のアンプが壊れたため
バランスが崩れ抵抗に負荷が掛かり焦げてしまった抵抗!
4CX350A真空管を使ったパワーアンプの製作
真空管 4CX350Aを使ったグランデッドグリッド(GG)式のパワーアンプを作りましたので
写真で紹介いたします。写真をクリックすれば写真が大きくなります。
まずは 回路図
スキャナーで撮りたかったのですが容量が大きくなるのでデジカメで撮りました。
きたない回路図で御免なさい!
準備
部品集めは最近では高圧部品が無い為大変でした。
大阪の日本橋はもちろん、東京(斉藤、ファインアンテナ等)、
北海道(FDT)、奈良(新生金属)やらヤフーオークションで集めました。
トランスは伊勢の西崎電機で巻いてもらいました。
高圧端子は上部に出してもらい 低圧端子は下部に出してもらいました。
穴開けはポンチで位置決めし正確に開けます。
大きな穴はニブラーで手動で切って行きヤスリで仕上げます。
穴開けの後は仮組立てし組立つかを確認します。
部分的に製作
各部分、部分を作って行きます。
真空管周りの高周波部分は各配線を最短で配線します。
アースは各所に銅板を使います。アルミは高周波的には
非伝導だと思うぐらいに銅を使います。
部分調整
入力コイルや出力コイルの仮調整をします。
自作のディップメータとインピーダンスメータを使って行いました。
しかし 最終調整で大分違ってしまってました。
組立て
一応全ての部品を組立て配線をします。
しかし 前パネル等は パネルだけにし 部品を取り付け配線をしてから組立て
しなければ後からは配線が出来なくなります。注意して組立て配線チェックも入念に行います。
調整
配線チェック後 真空管を入れず電源を投入します。各電圧をチェックをしますが高圧を測定出来
ませんので(高圧の測定器を持っていない) メータを信じて確認しました。これを終わり真空管を
差しました。高圧がすぐには放電しませんので時間を待ちかつアースへ短絡用の線を用意し高圧
をアースに短絡してから高圧をさわります。(これを忘れて時間が経ったからと素手でさわり電撃
を受け手の指の皮膚に穴を明けてしまいましたのでくれぐれも御注意を)真空管を入れ電源を入れ
電源を入れると「パチ」と音がして何が何やらわからない・・・・・・!すぐ電源を切り高圧が抜けてか
ら各所をテスターやらでチェックしてみるとカソードに入れたフューズが飛んでるし電流測定用の抵
抗が飛んでオープンになってしまってる!原因不明!これらを直し真空管も入れ替え再度電源を
入れて見ると 今度は高圧は飛ばないがスクリーングリッド用の400Vの安定化電源部が飛んで
しまった。これも原因不明!安定化部を修理し再び電源を入れスクリーングリッド電流を見るため
スイッチを切り替えると「プチ」といってメータが切れてしまった。同時に又も400Vの安定化電源部
が飛んでしまった。徹底的にチェックしなければならなくなった。チェックしていたら まず スクリー
ン電流測定用の抵抗が切れてオープンになりメータに直にフル電流が流れたため100μのメータ
が飛んでしまった。過大電流が流れた理由は他にあるはずだとあちらこちらをチェックするとスクリ
ーングリッド用の貫通コンデンサーが半分アースに導通していた。(耐圧1KV用でしたが・・・)これ
を取替え400Vの安定化電源部も作り変え改めて電源を入れると今度は一応上手く行ってる様子。
今度はトランシーバーから高周波を1W入れドライブしてみるとプレート電流が流れ出すと高周波
ドライブを止めても流れぱなし!スクリーン電流もメータが振り切れるぐらい流れている。スクリーン
回路のラッチアップの様であると判断しスクリーングリッドに直列に入れた56Ωの抵抗をを200Ω
に変更した。これでラッチアップの様なことは起こらなくなった。しかし高周波でドライブしていない
のにコントロールグリッドに大きな電流が流れている??原因不明??発振かも知れないと思い
コントロールグリッドを1000PFでアースに落としているコンデンサーに直列に5.1Ωを入れヒータ
の両端に2200PFを入れかつプレート回路にパラ止めの抵抗(100Ωを3パラ)を入れてみたら
正常動作になった。これで後は高周波回路の調整に入ることが出来た。
まず入力側のコイルの調整。トランシーバーから進行電力と反射電力を同時に見る事が出来る
電力計を見ながらアンプを動作させSWRが最小になるのがバリコンが半分ぐらい抜けた所にな
る様にコイルの巻き数とピッチを調整します。アンプを動作している時と動作していない時では違
いますので必ず動作させて行います。この調整は一口に言えばこの様ですが実際はいちいち上
部シャーシをはずして調整を行いまた取り付けて確認するという動作をしなければならないので
大変です。入力側が終わると今度は出力側の調整です。出力側は非常にデリケートです。半回
巻きで相当様子が変わってきます。コイルには3mmΦの銅棒を使いました。写真の様にかなり
の数のコイルを使い調整しましたが最終的には設計値と負荷側のコンデンサ容量が大幅に変わ
って来ました。設計では150PFのバリコンで十分カバー出来るはずでしたが実際は固定コンデン
サーを100PF追加しました。原因はわかりません。
これで調整は終了ですが利得が18dBもありました。GGアンプにしては利得が大きすぎる様に
思いますが・・・・・・・・・。しかし本アンプは4CX350Aのコントロールグリッド電圧がー27V(AB1
級動作)である特性上 約7W以上のドライブをすればコントロールグリッドに電流が流れ出す様
である。(このことからGGの場合の入力インピーダンスは約110Ω前後と思われる)
4CX350Aのアンプの製作は初めてでしたが発振し易く結構難しい球の印象が残りました。
本アンプの部品配置は以前のCQ誌の記事を参考にしました。