miércoles, 26 de diciembre de 2018

Amplificador RF 88-108 Mhz 4 W


PULSAR EN EL ESQUEMA PARA VERLO A TAMAÑO REAL



El circuito que se presenta es un amplificador de propósito general en clase C que, dependiendo del transistor utilizado y de la potencia de entrada se obtendrán distintas potencias de salida, para este prototipo se ha utilizado el transistor 2N3924 de Philips original aunque también puede servir el transistor BFS22 o el 2SC1947 de Mitsubishi, pudiéndose utilizar cualquier transistor de propósito general de RF, aunque en el caso de cambiar de transistor habrá que tener en cuenta la potencia de excitación para conseguir la deseada en salida o evitar deteriorarlo.

Fabricación de la PCB por el método del atacado químico con Agua Fuerte + Agua Oxigenada normal del mercadona, proceso que toma sus 20 minutos pero con la ventaja de no atacar el cobre tan agresivamente como con el agua oxigenada de 100 vol cuya venta libre está prohibda en España desde 2.017.

C4 y C5 conforman una red adaptadora de impedancia de entrada que tiene como misión transferir la mayor radiofrecuencia del paso amplificador anterior al transistor, esto, unido a la bobina L4 de dos vueltas con núcleo de aire. A continuación, L3 choque con núcleo de ferroxcube tipo VK200 (fácil de encontrar y muy común en routers viejos y monitores LG CRT) polariza el transistor en clase C mientras que otro choque similar L5 evita que la RF retorne a la fuente de alimentación, R1 de 33 ohmios junto con C3 de 22 nF y R2 de 10 ohm disminuyen la ganancia del transistor en bajas frecuencias evitando auto-oscilaciones indeseadas que pueden producir espurias e interferencias dentro de banda (se observaría que la señal aparece repetida en varios puntos del díal FM, habiendo una suma y una diferencia con respecto a la señal fundamental). No confundir con el efecto que provoca una RF fuerte en un receptor analógico en el entorno del transmisor, en el que la señal "barre" todo el dial, especialmente por debajo de la frecuencia fundamental en la que estamos emitiendo.



L1 puede hacerse de varias formas, dando 6 vueltas con hilo de cobre esmaltado sobre un núcleo que puede ser el de un lápiz, teniendo cuidado antes de soldar que los extremos estén “pelados” para que haya contacto eléctrico, esto se puede conseguir calentando y estañando los extremos del hilo con el soldador de estaño.
L2, C1 y C2 conforman una red de adaptación de impedancias, la impedancia de salida característica del transistor difiere mucho de los 52 ohmios requeridos, de esta forma, esta red de impedancias adapta la salida del transistor a la de la antena, evitando reflexiones y pérdidas por desadaptación.
En las pruebas prácticas de este montaje hemos usado el transistor 2N3924 original de Philips (stock antiguo de Mabril Radio en Úbeda) de altísima calidad y 100 % original, obteniendo con algo más de 1 W de entrada más de 4 en salida, para excitarlo se ha utlilizado la salida del emblemático kit SK-141 de la casa Saleskit que pese a no estar controlado por PLL proporciona una gran estabilidad de frecuencia y una gran pureza espectral que posibilita conectar sucesivas etapas cñomodamente, este kit proporciona en frecuencias bajas más de 1 W, los resultados han sido muy positivos, con 12, 90 V en alimentación obtenemos algo más de 4 W, conectando sólo uno de los polos de una lamparita de 6 V en el positivo de antena y tocando con el dedo el otro polo de la lamparita, ésta ilumina, resultados que hablan por si solos. Cobertura en entorno urbano y en frecuencia “mala” 700 mts con buena calidad.

Cabe recordar que es necesario un disipador de calor generoso para evitar destruir el transistor por sobrecalentamiento, adelantamos que en nuestras pruebas el transistor “se pone a parir).


PUESTA A PUNTO:

Quizás lo más dificil y complicado en este tipo de amplificadores sintonizados es el ajuste, aconsejamos utilizar condensadores variables de calidad y huir de los pequeños trimmers "murata" de calidad mala, cuyas placas fijas y variables pueden cortocircuitarse y provocar un daño permanente del transistor de salida. En este montaje no hemos tenido más remedio que utilizarlos porque no encontramos otros y como la potencia en juego no es tan grande no hay riesgo de sobrecalentamiento. Conectamos el excitador y en la salida una carga o antena donde antes de esta intercalaremos un watimetro o medidor de estacionarias cuya lectura situaremos en "FWD", damos alimentación y retocamos los dos primeros condensadores y los dos últimos utilizando para ello una herramienta no metálica, (como es dificil encontrar un trimador de plástico y estos se parten fácilmente podemos utilizar un destornillador pequeño con nucleo de plástico) hasta que veamos subir la aguja, si esto ocurre retocando los dos "primeros" (los de acoplamiento de entrada) inmediatamente retocaremos los de salida para obtener la mejor lectura y evitar que el transistor sufra al no poder entregar toda la potencia en antena por desadaptación. Suena complicado este proceso pero se consigue, también se puede utilizar un método bruto y poco "ortodoxo" que consiste en colocar una bombilla de 12 V entre salida y alterna y ajustar hasta mayor brillo, digo método poco ortodoxo porque una bombilla aparte de tener un componente inductivo posee una resistencia interna en filamento diferente en frío que en caliente, este método en la práctica nos ha dado buenos resultados. De hecho, es lo que aconsejaba el fabricante de saleskit en su día...

Con esta tabla podemos ver los tipos de transistores que podemos utilizar en este circuito, las potencias de entrada y de salida. Nótese que cuando decirnos que en potencia de entrada utilizamos el signo “menor que” nos referimos a que la mayoría de estos datos están explicados teniendo en cuenta una frecuencia de 175 Mhz, a menor frecuencia, más ganancia, esto es, con menor potencia de entrada tenemos la misma en salida.

TRANSISTOR
POTENCIA ENTRADA
POTENCIA SALIDA
2N3924/BFS22
<1 W
4 W
2N4427
<100 mW
1,4 W
2N6255
<500 Mw
3 W
2N3866
<100 Mw
0,5 W (a 13,5, con 28 V 1 W)