Home - Techniek - Electronica - Radiotechniek - Radio amateur bladen - UKW-Berichte - 20-W-Linearverstärker für das 23-cm-Band
In Ausgabe 4/1983 der UKW-Berichte(1) wurde ein Linearverstärker mit einer Ausgangsleistung von 10 W bei einer Versorgungsspannung von 25V beschrieben und es wurde auf Versuche mit einem NEC-Transistor hingewiesen, der bei einer Betriebsspannung von nur 13,5 V eine maximale Leistung von 20 W abgeben kann. Wegen des möglichen Batteriebetriebes ist dieser Halbleiter für den Portable-Einsatz sicher von Interesse, deswegen sollen hier Hinweise zur Schaltung und zum Aufbau, sowie einige Meßkurven angegeben werden.
1. Zur Schaltung
Die in Bild 1 gezeigte Schaltung ähnelt weitgehend der in (1) angegebenen Experimentierschaltung. Sie wurde auf der Hochfrequenzseite um die beiden Trimmer C3 und C4 zur Basis- und Kollektor-Anpassung erweitert. C3 kann auch ein Keramikkondensator von 2 pF sein, der so nah wie möglich an der Basis nach Masse eingelötet wird. Die notwendigen Induktivitäten bestehen auch hier wieder aus Streifen von kupferkaschiertem PTFE-(Teflon-)Platinenmaterial mit Unterbrechungen für die Trimmer C2 und C5, die auf die Massefläche der billigen Epoxydharz-Platine gelötet werden. Ihre Abmessungen zeigt Bild 2.
Bild 1: Einstufiger Linearverstärker kann 20 W bei 1296 MHz abgeben.
Bild 2: Verlustarme Streifenleitungen aus beidseitig kaschiertem PTFE-Leiterplattenmaterial zugeschnitten.
Für die Trimmer C4 ... C6 (ca. 10 pF) wird empfohlen, konzentrische Lufttrimmer (JFD, Tekelec) zu verwenden. Mit ihnen lassen sich die notwendigen Abstimmungen wesentlich einfacher und gefahrloser durchführen als mit Folien- oder keramischen Spindeltrimmern.
Zur Erzeugung der Basisvorspannung für den Linearbetrieb wird die bereits in (1) beschriebene Anordnung aus einem LM723 und einem BD135 vorgeschlagen. In einer Testschaltung wurde zwar die in Bild 1 gezeigte einfachere Schaltung (Applikation von NEC) erprobt; doch ist die aufwendigere Schaltung unbedingt vorzuziehen, wenn der Temperaturbereich groß (beispielsweise von -10 bis +50 °C) und der Kühlkörper womöglich auch noch recht klein ist!
2. Aufbau-Hinweise
Die in (1) gegebenen Hinweise für Aufbau, Inbetriebnahme und Abgleich sind natürlich auch hier zu berücksichtigen. Beim Einbau des Transistors (Bild 3) ist auf die ungewöhnliche Anschluß-Reihenfolge zu achten: die abgeschrägte Fahne ist der Basis-Anschluß!
Bild 3: Einbau und Anschluß des Transistors NEL 132081
Die wichtigsten Bauelemente sind:
| T1 | NEL132081-20 (NEC) |
| C1 ... C3 | Mini-Folientrimmer (SKY grün) |
| C4 ... C6 | Mikrowellentrimmer 10 pF (JFD, Tekelec) |
| L1, L2 | beids. kasch. Teflonstreifen 1,4 mm dick, nach Bild 2 |
| L3 | Kupfer-Lack-Draht 20 mm lang, 0,5 mm ø |
| Dr 1 | Mini-Breitbanddrossel 0,12 µH |
| Dr 2 | 6-Loch-Kern-Drossel (Valvo) |
3. Meßwerte
Wie Bild 4 zeigt, kann der Transistor NEL132081 bei einer Betriebsspannung von 13,5 V bis zu einer Ausgangsleistung von ca. 17 W als Linearverstärker (in Amateurfunk-Qualität) betrieben werden. Der Gesamt-Betriebsstrom und der Wirkungsgrad über alles hängen natürlich von der verwendeten Basisruhestrom-Schaltung ab. Die gezeigten Meßkurven basieren auf der in Bild 1 gezeigten einfachen Schaltung mit einem Kollektor-Ruhestrom von 200 mA. Es wurden zwei Exemplare mit den größten Streuungen vermesen um zu zeigen, daß die Verstärker recht unterschiedlich ausfallen können.
Bild 4: Ausgangsleistung, Gesamtstrom von zwei Exemplaren, sowie mittlerer Wirkungsgrad.
Dazu noch eine allgemeine Anmerkung: Derartige Verstärker sind im AB-Betrieb nur bei bestimmten Generatoren- und Lastwiderständen stabil, was mit Hilfe der Stabilitätskreise aus den S-Parametern leicht nachgewiesen werden kann. Bei Betrieb an 50 Ω Last (breitbandig) ist dies wohl der Fall, jedoch nicht bei abgeschalteter Antenne! Kommen also Betriebszustände ohne Last vor, so ist die Betriebsspannung abzuschalten.
4. Literatur
- Hupfer, K., DJ1EE: 10-W-Linearverstärker für das 23-cm-Band, UKW-Berichte 23 (1983) Heft 4, Seite 218 - 222
DJ1EE, Konrad Hupfer.