miércoles, 10 de octubre de 2018

EXCITADOR TRIBANDA 160-80-40M / 10-100W

Octubre de 2018

Ante la necesidad de disponer de 40 - 50W de RF para excitar una etapa de mayor potencia (que está en plena construcción), es que me ví obligado a construír un excitador más potente que el actual. La idea fue abarcar lo más posible en un mismo gabinete las bandas más utilizadas (incluyendo 160m). Para la selección de bandas utilicé 3 llaves de doble polo ON-OFF de 10A (una sección de cada una de ellas conecta la red de salida Clase E al Drain del IRFP250 y la otra sección a la salida directamente). Con esto se utiliza un sólo mosfet. 
Para la entrada, disponía de un excitador de Mosfet marca Ixys model IXDD614, el cual excita el gate del mosfet perfectamente incluso en frecuencias de los 40m.(Luego hablaré un poco más de lo necesario para que opere en esta frecuencia). 
Este amplificador excitador se alimenta con 12V a casi 1A de demanda de corriente, con lo cual es necesario contar con una fuente externa (Utilicé una fuente de pared de 1,5A). La conexión entre la salida del IXDD614 al gate del mosfet debe ser corta y un área de cobre o calibre del  conductor de al menos 1mm^2. 

A continuación el esquema eléctrico:



Como comenté anteriormente, para que el IXDD614 opere correctamente en la banda de 40m, hay que hacerlo trabajar con un ciclo de trabajo algo inferior al 50% (valor con el que trabaja en 160m y 80m). Esto tiene que ver con los tiempos de conmutación y de retardo propios del dispositivo IXDD, lo cual hace que su forma de onda de salida se vea mayormente en estado encendido (ON) que en estado OFF, haciendo esto que la eficiencia decaiga abruptamente y hasta en ciertos casos que el mosfet quede encendido completamente condenando su futuro. El valor apropiado del ciclo de trabajo ronda entre el 30 a 40%. Para lograr dicho cometido se utiliza una compuerta AND (74LS08) y una red RC para desfasar la señal. Ambas señales (fase y desfase) se aplican a la compuerta y al multiplicarse se reduce el ciclo de trabajo en la misma proporción que el desfasaje. El preset de 5K realiza el ajuste. Un divisor resistivo y un BC337 se utilizan para detectar cuándo se conmuta a la banda de 40m, aplicándose el voltaje presente en el Drain a la base del BJT a traves del divisor y el diodo y habilitando un relé que despega su contacto para que entre en juego el capacitor de desfase de 33pF. 

El presente Excitador Tribanda está pensado para ser utilizado con un generador DDS directamente, con una salida de onda cuadrada que varíe entre 0 y 5V (Ver diseño de LU1AGP "Excitador de 10W para 40m o el diseño de la imagen de abajo, utilizando sólo la etapa del CD4049, y de allí a la entrada del Excitador Tribanda, es decir, conectando los pines  8,10,12,15 con la entrada del excitador Tribanda .

Resultado de imagen para dds lu1agp

Con respecto a los valores de los capacitores e inductores de las redes de salida, los mismos son aproximados, y pueden diferir al momento de ajustar la etapa.

Como fuente de alimentación variable utilicé una fuente de PC modificada de 10-32V @ 3.5A max.
Ver siguiente link...

ACTUALIZACIÓN 02/01/2020
El circuito original que armé en aquel entonces, tenía un inconveniente, y era que se necesitaba señal de entrada para encenderlo para no poner en corto la fuente de alimentación (solo para las bandas de 160 y 80m). Esto sucedía porque el divisor resistivo de entrada de 100ohms, colocaba 2,5V en ambos pines 1 y 2 del 74LS08 haciendo que en la salida haya 5V, conmutando al encendido del IXDD614 y encendiendo también el mosfet, por ende cortocircuitando la fuente. Con señal presente esto no sucede obviamente.
Para evitar esta situación, agregué un rectificador (detector de presencia de señal) que habilita en la sección B del TTL. Además agregué un switch de Driver ON, la cual se utiliza para habiliar salida de potencia.

Fotos de la construcción: