Gegentakt-PA für 7 MHz       

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Mein Eigenbau-SDR-TRX bringt auf 40 m gerade 4 Watt. Zusammen mit meinem endgespeisten Dipol, der schräg in einen Baum hängt, erreiche ich damit ganz Europa in CW. Aber die QSOs sind teilweise etwas holperig. Aus den Rapporten kann ich erkennen, dass mein Signal manchmal nur knapp aus dem Rauschen ragt und dann leicht mal unter QSB oder QRM leidet. Kurz gesagt, meine Signale sind für manch einen Funkpartner eher anstrengend. Das war der Grund, warum ich über eine PA nachgedacht habe. Aber ich wollte keine große Aktion daraus machen, sondern mit Material auskommen, das gerade da war.

Es sollte eine Gegentakt-Endstufe mit zwei MOS-FETS IRF510 werden. Der Kühlkörper dazu wurde mal aus einem PC-Netzteil ausgebaut. Der Eingangsübertrager ist ein üblicher Doppellochkern mit 3 Windungen und zweimal 1,5 Windungen. Der Ausgangsübertrager besteht aus zwei rohrförmigen Entstör-Ferriten, die ich mal aus defekten USB-Kabeln entnommen habe. Mit etwas Isolierband wurde daraus ein großer Doppellochkern. Mit dünner Litze sind darin zweimal 1,5 Windungen und einmal 4 Windungen untergebracht. Mir war klar, dass alles an diesem Ausgangsübertrager hängt, und dass dies sowas wie ein blinder Versuch war.




Der erste Test mit vorsichtigen 12 V endete dann auch mit einem Frust. Das Ganze war eher so etwas wie ein Oberwellengenerator mit extrem schlechtem Wirkungsgrad. Die Transistoren wurden heiß und sogar der große Doppellochkern erwärmte sich. Mit dem Oszilloskop konnte ich starke Oberwellen an den Drain-Anschlüssen sehen und kaum etwas vom Originalsignal. Irgendwie kam mir das bekannt vor. Frühere Versuche hatten ähnliche Ergebnisse gezeigt. Offenbar gibt es bei so einfachen Gegentaktübertragern Streuinduktivitäten, die Nebenresonanzen und andere Probleme bringen. Das war auch der Grund, warum ich lieber nur noch Eintakt-Endstufen gebaut habe.

Eine Nacht drüber schlafen und dann Frühstück im Garten, da kam mir eine Idee: Mit einem Resonanzkreis müsste es viel besser funktionieren. Gut, dann wird es kein Breitband-Verstärker, sondern eine PA nur für 40 m, was ja sowieso mein wichtigstes Band ist. Als ersten Test habe ich einfach mal zwei Kondensatoren mit 1000 pF jeweils zwischen Drain und Source geschaltet. Zusätzlich kam noch eine kleine Drossel mit ca. 1 µH in die Plusleitung. Das habe ich von kleinen Spannungswandlern abgeschaut, die eher auf tieferen Frequenzen zu Hause waren.




Insbesondere die beiden Kondensatoren mit 1000 pF trafen genau ins Schwarze und brachten offensichtlich mit dem Trafo eine Resonanz nahe 7 MHz. Die Endstufe lieferte ein sauberes Sinussignal und hatte einen guten Wirkungsgrad von ca. 70%.  Die Ausgangsleistung war 6 W @ 12 V, 16 W @ 18 V, 25 W @ 24 V und 36 W @ 30 V.  Eine Messung des Spektrums zeigte -40 dB bei 14 MHz und -20 dB bei 21 MHz.



Am Ende wurde alles auf ein vorhandenes Weißblech gelötet und mit einem zusätzlichen Tiefpassfilter mit zweimal 1000 pF und 1 x 1 µH versehen. Dadurch wurde die Anpassung etwas verändert. Bei gleicher Spannung zieht die Endstufe nun weniger Strom. Für eine Ausgangsleistung von 25 W an 50 Ohm werden nun 30 V benötigt. Mein TRX liefert zusammen mit dem Antennensignal ein Schaltsignal mit + 12 V. Ein NPN-Transistor in Kollektorschaltung legt dann ca. 11 V an die beiden 12-V-Relais für die Sende-Empfangsumschaltung.



Das Oszillogramm zeigt die Spannung an einem der Drain-Anschlüsse bei einer Betriebsspannung von 24 V. Der Transistor schaltet bis ca. 2 V durch.  Die Spitzen reichen bis knapp 60 V.



An der zusätzlichen Drossel zur Betriebsspannung erkennt man einen Spannungsabfall mit der doppelten Arbeitsfrequenz. Man kann hier sehen, dass der Strom durch beide Transistoren etwas unterschiedlich ausfällt. Versuche haben gezeigt, dass diese Drossel hilft, die Oberwellen zu unterdrücken. Die Ausgangsleistung wird nicht beeinflusst.



Das Spektrum ohne zusätzliches Tiefpassfilter zeigt ca. -40 dB bei 14 MHz, aber nur -20 dB bei 21 MHz.



Mit dem einfachen Tiefpassfilter erreicht man eine Oberwellendämpfung von 50 dB.  




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