AMPLIFICADOR DE POTENCIA DE SALIDA
PARA LA BANDA DE 80 METROS DE 500 KM DE ALCANCE

En la edición anterior de Saber Electrónica presenté la "placa madre" del transceptor de Banda Lateral Unica para la banda de 80 metros (3,5MHz) para radioaficionados novicios que quieran hacer radio con un equipo fabricado por ellos mismos o incluso algún colega experimentado que quiera entretenerse un rato soldando componentes. En esta nota veremos cómo construir un amplificador de 10 watt para dicho equipo, con el objetivo de obtener una señal de salida potente.

DESARROLLO

En este número presento la etapa de salida correspondiente al “3DY” que, depende de los componentes utilizados y de la tensión de alimentación puede darnos 5 ó 10 Watt de salida.

Muchos pensarán que es muy poco, pero con una buena antena dipolo y 5 Watt llego normalmente a unos 500km. Y en días de buena propagación los supero con comodidad.

Este circuito les parecerá extraño, pero está pensado para evitar el uso de toroides, que son elementos difíciles de conseguir. Los dos que usa como choques de carga son comunes, sacados de una fuente de computadora en desuso.

Podemos ver en el circuito de la figura 1que la señal entra a un transistor tipo BC 548 por medio de un preset que sirve para regular la ganancia de la etapa, es decir, para que pueda entregar toda su potencia sin autooscilaciones. Este transistor gana unos 10dB y se acopla capacitivamente a un convertidor de impedancia formado con tres transistores, dos NPN y un PNP en una disposición que asemeja a la salida de un amplificador de audio. Como vemos, en la entrada tenemos alta impedancia y la salida (los emisores de los transistores) presenta una impedancia muy baja, necesaria para excitar la base del transistor BD 139.

Este es el transistor excitador (o driver) y como vemos, tiene una pequeña polarización en su base, con un diodo 1N4007 tocando el disipador, pues necesita contacto térmico para mantener constante la corriente de reposo (si el calor aumenta, la caída de tensión del diodo disminuye, por lo tanto baja la polarización y la corriente en el transistor decrece). El transistor debe estar polarizado, dado que la salida debe ser lineal, de lo contrario distorsionaría, como un amplificador de audio sin corriente de reposo.

En el colector de este driver tenemos una red adaptadora con un capacitor de 0.001µF a masa y una inductancia de 1,8µHy que adapta la impedancia del colector del BD 139 a una resistencia de 100 ohm 2Watt, entregando sobre la misma una potencia de 0,75W. Esta resistencia se coloca para que el FET de salida vea una baja impedancia, de lo contrario autooscilaría con facilidad. El choque de radiofrecuencia marcado CHRF es un toroide común de fuente conmutada bobinado en toda su circunferencia con alambre esmaltado de 0,70 mm de diámetro.

La potencia obtenida sobre la resistencia de 100 ohm 2W entra al gate del FET de salida, que en el caso de alimentar la plaqueta con 12V se deberá usar un IRF 520, entregando 5W y si alimentamos la salida con 24V utilizaremos un IRF 540, entregando en este caso 10W. La señal ingresa por un preset, que regula la excitación del FET. Este es polarizado por medio de otro preset, dado que como el caso del driver, debe trabajar linealmente, para evitar distorsiones.

El Drenaje del FET se conecta a una red adaptadora formada por una serie de inductancias y capacidades que hacen que la impedancia de dicho terminal (unos 7 u 8 ohm) se adapte a los 50 ohm de la antena y de paso se obtenga una buena atenuación de las frecuencias armónicas.

 
AJUSTE Y CALIBRACION

Comenzamos girando todos los preset en sentido contrario a la agujas del reloj (al mínimo) y conectamos un amperímetro en serie a la alimentación de los transistores de salida.

Deberemos girar lentamente el preset de 10k hasta que obtengamos una lectura de 10mA.

Recuerden conectar a la salida una carga de 50 ohm (se puede hacer con dos resistencias de 100 ohm 2W o cuatro resistencias de 220 ohm 2 Watt en paralelo).

Conectamos un oscilador (puede ser el del medidor de inductancias descrito en el Nº 186) sintonizado en 3,68MHz en la entrada y abrimos un poco el preset de 500 ohm de entrada. La corriente debe aumentar, típicamente hasta 1,5 o 2 Amper.

Giramos ahora el preset de 100 ohm en el gate del FET hasta que la corriente sea máxima.

Conectemos ahora la etapa de salida a la placa madre del transceptor. Retocaremos el preset de entrada a máxima salida hablando ante el micrófono. Cuando dejamos de hablar la corriente debe disminuír a casi 10 o 20mA. Si queda “colgada” entre 500 a 700mA es que el FET está oscilando. Hay que retocar el preset de 100 ohm del gate hasta que deje de hacerlo. Si persiste aún con el preset al mínimo hay que disminuír la entrada con el preset de 500 ohm. Recuerden que estos dos preset interactúan entre sí, por lo que aconsejo un poco de paciencia.

Con respecto a los FET de salida recomiendo no reemplazarlos, pues si uso un IRF 520 con 24V oscilaría permanentemente y si uso un IRF 540 con 12V no daría más de 2 Watt.

Recuerden blindar la etapa de salida cuando armen el equipo. Esta no debe “ver” la placa madre, y mucho menos el OFV, de lo contrario interaccionarían y tendríamos una salida distorsionada y modulada en frecuencia.

 
Autor: Guillermo H. Necco - LW3DYL
 
FIGURA 1
 
FIGURA 2
 
FIGURA 3
 
MATERIALES