Einige Kritiker haben mir
immer wieder vorgeworfen, dass ich mit meinen
Röhrenschaltungen, wie etwa dem 30W Mittelwellensender, etwas altmodisch sei. Dem muss ich gleich entgegenbringen, dass auch heute bei leistungsstarken Sendern immer noch Röhren
eingesetzt werden, wie z.B. beim 600kW Sender
auf der Sendeanlage Bisamberg. Ich habe mich
trotzdem schon seit längerer Zeit bemüht, einen reinen Halbleitersender
zu entwickeln.
Viele haben schon lange darauf gewartet und jetzt ist er endlich da.
Der transistorisierte Mittelwellensender. Es war gar nicht so einfach,
eine stabil arbeitende Schaltung für den Experimentierbetrieb zu
entwerfen.
Nach vielen vielen Stunden und etlichen verrauchten Transistoren ist es
jetzt soweit, dass ich auch andere davon profitieren lasse. So habe
ich mich hier bemüht, eine möglichst vollständige
Bauanleitung bereitzustellen.
=
Der Modulator übernimmt alle nötigen Aufbereitungen des
Signals
vom Oszillator mit Frequenzeinstellung, bis hin zu einer kleinen
Endstufe
mit ca. 1W Ausgangsleitung. Er kann Frequenzen von 500kHz bis 1,5MHz
mit
einem externen NF-Signal sowohl amplituden- als auch
frequenzmodulieren.
Er ist in 6 Stufen aufgebaut:
1.) Oszillator
Dieser wird mit den Bauteilen um Q1 realisiert. Der Oszillator ist
eine kapazitive Dreipunktschaltung, auch wenn es auf den ersten Blick
nicht
unbedingt zu erkennen ist. Die Teilung der Spannung am Schwingkreis
erfolgt
mit C2 und C3. An diesem Mittelpunkt erfolgt die Rückkopplung auf
den Emitter des in Basisschaltung arbeitenden Transistors Q1. R4 und C1
in der Rückkopplung linearisieren den Frequenzgang. Der
Schwingkreis
ist in zwei Frequenzbereichen umschaltbar. Mit dem Schalter an ST5 und
ST7 wird die Induktivität L4 für den hohen Frequenzbereich
kurzgeschlossen.
Beim Öffnen des Schalters ist im tiefen Frequenzbereich
zusätzlich
noch der Widerstand R24 aktiv, der den erhöhten Pegel bei tiefen
Frequenzen
ausgleicht. An die Induktivitäten ist über C5 die
Kapazitätsdiode
D1 angekoppelt. Über R6 erfolgt die Zuführung der
Abstimmspannung
die von dem Frequenzpoti an ST2 bis ST4 kommt. Über R7 wird die
Spannung
zur Frequenzmodulation von ST4 zur Kapazitätsdiode geführt.
C6
und C36 verhindert HF-Einkopplungen in den Abstimmkreis. Über C7
und
R8 erfolgt die Auskopplung der Spannung. Mit P2 wird der Pegel für
die nachfolgenden Stufen eingestellt. Diese sollte so erfolgen, dass
die AM-Modulation so weit als möglich frei von Verzerrungen ist.
Das
ist im Allgemeinen bei einem niedrigen Pegel der Fall.
2.) Oszillatortreiber
Der Oszillator reagiert sehr empfindlich auf Laständerungen. Aus
diesem Grund wird ein Treiberverstärker mit Q2 nachgeschaltet.
Dieser
in Emitterschaltung arbeitende Verstärker hat einen hohen
Eingangswiderstand,
um den Oszillator nicht unnötig zu bedämpfen. Mit C11 kann
eine
Anhebung der hohen Frequenzen zur Frequenzgangkorrektur
durchgeführt
werden. Über C12 erfolgt die Auskopplung der HF zum eigentlichen
Modulator.
Der kleine Wert von C12 verhindert eine Rückkopplung der NF auf
dem
Modulator in den Oszillator, was zu einer ungewünschten
Frequenzmodulation
führen würde.
3.) Modulator
Der eigentliche AM-Modulator ist der Dual-Gate MOSFET Q3. An G1 wird
die HF eingekoppelt und an G2 die NF. Über die Widerstände
R15
und R17 wird der Ausgangspegel eingestellt. Beim Zuschalten der NF,
also
wenn ST18 mit ST6 verbunden wird erfolgt mit Hilfe des Widerstandes R47
eine Trägerabsenkung um ca. 50%. Das ist wichtig, um die
nachfolgenden
Stufen durch die Aussteuerung der Modulation nicht zu übersteuern.
Am Ausgang des MOSFET steht das Produkt von NF und HF an. Es muss
jetzt noch die HF herausgefiltert werden.
4.) Hochpassfilter
Dazu dient das Hochpassfilter mit C15, L2 und R20. Es besitzt auch
für die HF eine relativ hohe Dämpfung, sodass das Signal
mit Q4 wieder verstärkt werden muss. Die Verstärkung des in
Emitterschaltung
arbeitenden Transistors Q4 kann mit P3 durch Verringern der
Gegenkopplung
für die HF eingestellt werden. Danach wird es dem
Leistungsstellpoti
über C20 zugeführt. Mit P3 wird bei voll aufgedrehtem
Leistungspoti
die maximale Aussteuerung der Endstufe eingestellt.
5.) Endstufe
Über C17 wird die HF in die Endstufe eingekoppelt. Sie wird
zunächst
mit Q6 verstärkt und dann über C21 und C22 in die
Gegentaktendstufe
eingekoppelt. Mit P1 wird der Arbeitspunkt so eingestellt, dass etwa
die halbe Betriebsspannung, also 9V am Emitter von Q13 liegen. Der
Ruhestrom
der Endstufe wird mit den Widerständen R31 bis R34 eingestellt und
über R37 und R38 stabilisiert. Er liegt bei einigen mA. R39 und D3
bzw. R40 und D4 haben die Aufgabe die Basis der Leistungstransistoren
möglichst
schnell auszuräumen, um ein schnelles Sperren bei hohen Frequenzen
zu ermöglichen. Der Tiefpass mit C37 und R48 schließt hohe
Frequenzen
am Ausgang kurz und verhindert Schwingungen. Über C23 wird die HF
ausgekoppelt.
Am Ausgang der Endstufe stehen maximal 15Vpp HF zur Verfügung.
Die maximale Leistung wird bei ca. 20Ohm abgegeben.
6.) NF-Vorverstärker
Q11 bildet einen klassischen Kleinsignalverstärker. Ihm wird das
NF-Signal zugeführt. Er dient hautsächlich als Pufferstufe
und
erhöht die Empfindlichkeit des Modulators, denn besonders für
die FM-Aussteuerung wird ein relativ großer Pegel benötigt.
Mit R45 kann die Verstärkung eingestellt werden.
C34 setzt die Verstärkung für hohe Frequenzen herab und
verhindert
dadurch, dass eine Modulation mit HF erfolgt, die sich eventuell in
die Zuleitung einkoppeln kann. Der Ausgang dieser Stufe wird über
den Modulationsschalter zum AM- bzw. FM-Modulator umgeschaltet. R47
wird
nur in der Stellung AM benötigt, und dient zu Reduktion des
Trägers.
Frequenzpoti | 22k lin. angeschlossen an ST2, ST3 und ST4, Schleifer an ST2 |
Leistungspoti | 10k lin. angeschlossen an ST8, ST9 und ST10, Schleifer an ST10 mit Schalter am Linksanschlag |
Frequenzbereichsschalter | einpoliger Schließer angeschlossen an ST5 und ST7 |
Modulationspoti | 10k lin. angeschlossen an ST16 und ST15 zur Vorabschwächung |
Modulationsschalter | einpoliger Wechselschalter mit Nullstellung angeschlossen an ST17, ST18; ST4 für FM und ST6 für AM |
Das Layout des Modulators
Das Layout des Modulators wird auf eine einseitige Print mit den Abmessungen 127x66mm geätzt. Es ist in der Auflösung 300x300 dpi in der .GIF Datei gespeichert. Bei der Bestückung nicht die Drahtbrücke für die Spannungsversorgung vergessen ! Die beiden Endstufentransistoren Q13 und Q14 erhalten je einen Kühlstern. Der Spannungsregler IC1 wird mit einem verdrillten Kabel verlängert und gemeinsam mit den beiden Transistoren Q1 und Q4 der Endstufe auf dem Kühlkörper isoliert montiert.
=
Die Endstufe hat die Aufgabe, die vom Modulator gelieferte HF auf 40W
zu verstärken. Sie lässt sich in zwei Funktionsblöcke
unterteilen.
1.) Die Spannungsversorgung
Sie hat die Aufgabe die vorgeglättete Spannung zu stabilisieren
und vor allem die Restwelligkeit herauszuregeln. Das ist wichtig, um in
der Endstufe nicht durch die Welligkeit eine ungewünschte
Amplitudenmodulation
zu erzeugen. Der Längsregeltransistor Q4 ist ein PNP Typ und mit
dem
Emitter an der Versorgungsspannung angeschlossen. Dadurch kann er ganz
aufgesteuert werden und lässt so einen sehr geringen
Spannungsabfall zu. Q7 bildet mit Q4 eine Darlington-Schaltung, wodurch die
Stromverstärkung
erhöht. Dadurch kann er über R1 mit einem sehr kleinen
Basisstrom
gesteuert werden, was die Verlustleistung an R1 sehr herabsetzt.
Die Referenz der Spannungsregelung wird über R8 und D2 aus der
Versorgungsspannung gebildet. Mit Q6 wird die Spannung an D2 mit der
Ausgangsspannung,
die über R10, R11 und P3 eingestellt wird verglichen. Der
Regelbereich
von P3 beträgt nur wenige Volt und die Einstellung sollte so
erfolgen,
das gerade nur die Welligkeit herausgeregelt wird. Eine weitere
Reduzierung
der Spannung führt nur zu unnötigen Verlusten an Q4. Q4 muss
zusammen mit Q1 auf einem Kühlkörper mit ca. 2K/W montiert
werden.
Funktion der Regelung: Ein Ansteigen der Ausgangsspannung
führt
zu einem Absinken des Basisstromes in Q6, dadurch wird auch Q5 weniger
angesteuert und über R1 somit auch Q4. Die Ausgangsspannung sinkt
ab.
Bei einem Absinken der Ausgangsspannung fließt mehr Basisstrom in
Q6 und die Spannung steigt wieder an. Die eventuell auftretenden
Regelschwingungen
werden mit C20 unterdrückt. Über einen Schalter an ST7 und
ST8
kann die Endstufe ein- und ausgeschaltet werden.
2.) Die Endstufe
Sie ist eine Gegentaktendstufe in Klasse A Einstellung. Die beiden
NPN Leistungstransistoren Q2 und Q3 sind zwei BUX20. Auch die Typen
BUX10
und BUV20 können verwendet werden. Es müssen zwei
möglichst
identische Exemplare bezüglich Stromverstärkung sein. Wenn
kein
Transistortester mit hfe-Anzeige zur Verfügung steht, kann auch
mit
einem Netzgerät getestet werden. Dazu stellt man ca. 10V
Kollektorspannung
ein und nimmt ein 220Ohm Poti als Basiswiderstand. Dann stellt man den
Basisstrom so ein, dass genau 1A Kollektorstrom fließt. Mit
dieser
Einstellung wechselt man zum 2. Transistor. Er sollte ebenfalls
möglichst
genau 1A zeigen. Zu beachten ist, dass sich der Transistor bei
dieser Methode erwärmt und der Kollektorstrom dadurch ansteigt.
Jeder Transistor muss vor der ersten Inbetriebnahme der Endstufe
unbedingt auf einem ausreichend großen Kühlkörper mit
mindestens
0,8K/W montiert sein !
Kollektorstromregelung: Durch Erwärmung und Aussteuerung kann sich der Arbeitspunkt der Transistoren mitunter stark verschieben. Um dem entgegenzuwirken, muss der Kollektorstrom konstant gehalten werden. Über den Shunt R3 wird der Summenstrom beider Transistoren gemessen. C6 und C7 blocken die HF gegen Masse ab. Der Spannungsabfall an R3 dient als Gegenkopplung für den Transistor Q1, der über die aus D1 und R5 gewonnene Referenzspannung angesteuert wird. Über R12/P2 wird die Größe der Gegenkopplung und somit der Sollwert für den Kollektorstrom eingestellt. R12 setzt nur die Strombelastung des Potis P2 herab. Über R4 gelangt der Basisstrom zu den beiden Leistungstransistoren. HF Einkopplungen in den Basiskreis werden mit C1 und C10 gegen Masse abgeblockt. Mit P1 wird eine Symmetrierung der Transistoren Q2 und Q3 auf gleichen Kollektrostrom vorgenommen. R13 und R14 verringern die Strombelastung von P1. Über L2 und L3 erfolgt die Zuführung des Basisstromes in den HF-Eingangskreis.
Der HF-Weg: Die HF der Vorstufe gelangt auf den Eingangstrafo
L1 und wird an dessen Sekundärseite frei vom Massebezug
symmetrisch
auf beide Transistoren aufgeteilt. R17/C2 und R18/C3 heben die
hohen
Frequenzen zur Kompensation des Frequenzganges an. Über R17 und
R18
wird gleichzeitig die Symmetrierung des Basisstromes aufrechterhalten,
der sonst durch L1 kurzgeschlossen würde. Über C19/R15 und
C18/R19
wird ein Teil der Kollektorspannung auf die Basis zurückgekoppelt
(Spannungsgegenkopplung), um Schwingungen zu verhindern.
Die Zuführung der Betriebsspannung in den Kollektorkreis erfolgt
über L4, welche HF Auskopplungen in die Stromregelschaltung
verhindert
und anschließend über die Doppeldrossel L5. Über
C13...C17 wird die HF gegen Masse abgeblockt. L5 ist eine Drossel mit
zwei
bifilar gewickelten Spulen, die so angeschlossen sind, dass sich der
Gleichstrom durch beide Spulen zu Null addiert. Dadurch wird die
Belastung
des Magnetmaterials erheblich verringert. Aus diesem Grund ist es sehr
wichtig, dass beide Spulen unmittelbar nebeneinander, eben bifilar
verlaufen, da sonst eine teilweise Sättigung des Magnetmaterials
auftritt.
Zusätzlich hat eine solche Drossel noch den Vorteil, dass sie
auch als Trafo arbeitet und für alle geradzahligen Oberwellen die
Kollektoren beider Transistoren kurzschließt. Über C4 und C5
wird die HF zum Ausgangstrafo L6 ausgekoppelt. Dieser setzt die
symmetrische
Spannung wieder auf eine massebezogene um. Auch wenn der Trafo L6 nur
1:1
übersetzt, kann er aus diesem Grund nicht weggelassen werden. Eine
HF-mäßige Verbindung eines Kollektors mit Masse hätte
einen
Kurzschluss zur Folge.
Beide Transistoren sind mit je einer Freilaufdiode D3 und D4
beschaltet.
Diese verhindern im Falles eines Rückflusses von der Last ein
Durchbrechen
der C-B Diodenstrecke des Leistungstransistors. Dadurch würde HF
vom
Ausgang auf den Eingang gelangen und eine Schwingung angeregt werden.
Jede
Freilaufdiode ist noch mit einer Serienwiderstand/Spulenkombination (R2
und R6) bedämpft, um Schwingungen in der Sperrphase zu vermeiden.
L1: Eingangstrafo | Prim: 11 Wdg. mit 0,4mm Lackdraht Sek: 10 Wdg. mit 0,4mm Lackdraht Kern: RM6, Material N49 |
L5: Spannungszuführungsdrossel | 13 Wdg. mit 2 x 0,9mm Lackdraht, bifilar gewickelt Ringkern: R25, AD: 27mm, ID: 14mm Material N30 Induktivität ca. 1mH pro Wicklung |
L6: Ausgangstrafo | Prim: 6 Wdg. mit 4 x 0,56mm Lackdraht verdrillt Sek: 6Wdg. mit 4 x 0,4mm Lackdraht verdrillt Kern: RM 10, Material N49 |
R2, R6: Dämpfungsspulen | ca. 10Wdg. mit 0,4mm Lackdraht direkt auf den Widerstandskörper gewickelt und mit den Anschlüssen verlötet. |
Die Drahtstärken am Ausgangstrafo L6 sind nicht wegen der elektrischen Belastung unterschiedlich gewählt, sondern aus mechanischen Gründen. Die Primärwicklung bedeckt den Kern vollständig mit einer Lage. Das untere Ende wird an die Anschlüsse gelötet, das obere Ende wird nach oben weggebogen und nicht über die Windungen zurück zu den Anschlüssen geführt. Dann wird eine Schicht 0,1mm dicke Teflon-Folie gewickelt. Darauf dann direkt die Sekundärspule. Da sie weniger Platz einnimmt, ist sie ebenfalls einlagig, ohne dass es Probleme mit dem unteren Anschluss der Primärspule gibt. Das obere Ende der Primärspule wird erst jetzt über beiden Wicklungen nach unten gebogen und auf die Anschlüsse gelötet. Dadurch erreicht man einen sehr hohen Koppelfaktor zwischen den Windungen.
Kühlung der Endstufe
Da die Endstufe in Klasse A-Einstellung arbeitet, hat sie eine
entsprechend
hohe Verlustleistung. Die A-Einstellung wurde deshalb gewählt, da
nur damit ein stabiler und vor allem verzerrungsfreier Betrieb an den
verschiedensten Lasten möglich ist.
Im Betrieb müssen im schlechtesten Fall bis zu 40W
Verlustwärme
je Transistor abgeführt werden ! Die 40W ergeben sich aus den 40V
Kollektorspannung und 1A Kollektorstrom pro Transistor. Diese maximale
Verlustleistung tritt natürlich nur im Leerlauf oder Kurzschluss
auf. Bei allen anderen Lasten wird ein Teil der Leistung an den
Lastwiderstand
abgegeben. Bei optimaler Anpassung, also bei 40W Ausgangsleistung
werden
nur noch 20W je Transistor in Wärme umgesetzt.
Aufgrund der hohen Verlustleistung ist eine Temperaturüberwachung
mit einem Thermoschalter eingebaut, der bei Überschreitung von
70°C
Kühlkörpertemperatur die Endstufe ausschaltet. In diesem Fall
leuchtet die Übertemperatur LED an ST9 und ST10. Der
Thermoschalter
wird in dem Loch in der Mitte der Endstufe so montiert, dass er beide
Kühlkörper berührt. Damit ist sichergestellt, dass
bei einem Versagen der Symmetrierung trotzdem die Endstufe abgeschaltet
wird, sobald ein Transistor die Maximaltemperatur erreicht. Da beide
Transistoren
gegenüber dem Gehäuse isoliert sein müssen, ist es
wichtig
ein einwandfreies Isoliermaterial zu verwenden. Die gute alte
Glimmerscheibe
in Verbindung mit Wärmeleitpaste ist da immer noch die beste
Lösung.
Um einen Kurzschluss und eine Berührung der Kollektorspannung
zu verhindern, werden beide Transistoren mit einer Isolierkappe
abgedeckt.
Die Kühlkörper müssen aufrecht montiert sein, damit
die Konvektion die Wärme abführen kann. Sie dürfen im
Betrieb
weder zugedeckt noch verstellt werden. Wenn eine aufrechte Betriebslage
nicht möglich ist, muss eine forcierte Kühlung mit einem
Lüfter vorgesehen werden, der die warme Luft von den
Kühlkörpern
wegbefördert.
Die beiden Kühlkörper sind auf der Rückseite des
Gehäuses
unmittelbar nebeneinander angebracht. Durch Bohrungen in der
Rückwand
ragen die Anschlüsse der Transistoren nach innen. Darauf wird
direkt
die Endstufe montiert, sodass die an der Gehäuserückseite
aufrecht steht. Es ist wichtig, kurze Anschlussdrähte zu den
Transistoren zu verwenden. Jede unnötige Leitungslänge
verringert
die Verstärkung durch eine induktive Stromgegenkopplung.
Auch die Stabilisierung und Stromregelung setzen einiges an
Verlustleistung
um. Besonders wenn mehr als 5V am Regler abfallen, weil z.B. die
Trafospannung
zu hoch ist, müssen auch hier hohe Leistungen abgeführt
werden.
Aus diesem Grund sollte die Spannung an der Endstufe (40V) so hoch als
möglich eingestellt werden, wie es die Trafospannung gerade noch
zulässt,
ohne dass eine Welligkeit in der geregelten Spannung zu erkennen ist.
Der Stromregeltransistor Q1 setzt nur eine relativ geringe Leistung um,
muss aber trotzdem gemeinsam mit Q4 auf dem Kühlkörper
isoliert
aufgesetzt werden. Der Kühlkörper für Q1 und Q4 befindet
sich in dem Gehäuse. Auf eine ausreichende Belüftung durch
Löcher
oder Kühlschlitze ist daher zu achten.
Je Transistor für Q2 und Q3 | Typ: SK88-100SA Rippenkühlkörper; 0,8K/W Abmessungen: 100x100x50mm |
Für Q1, Q4 und IC1 | Typ: SK44-75SA; 2K/W Abmessungen: 160x100x15mm |
Gehäuse | Typ: RBA 27/20/11 Kunststoffbeschichtetes Alu-Gehäuse 270x200x110mm |
Das Layout der Endstufe
Das Layout der Endstufe wird auf eine doppelseitige Print mit den Abmessungen 160x100mm (Euro-Format) geätzt. Es ist in der Auflösung 300x300 dpi in der .GIF Datei gespeichert. Die Bauteilseite ist zum Großteil eine Massefläche. Das ist notwendig, um kleine Spannungsabfälle durch die Induktivität einer Leitung zu erzeugen. Bei der Montage der Bauteile ist unbedingt darauf zu achten, dass alle kontaktierten Lötaugen auf der Bauteilseite auch mit den Bauteilen verlötet werden. Es empfiehlt sich daher, keine direkt auf der Print aufliegenden Bauteile zu verwenden. In die Print wird zur Montage des Thermoschalters ein Loch mit ca. 16mm gebohrt. Die Montage der Print erfolgt direkt mit den Befestigungsschrauben der beiden Leistungstransistoren. Es muss, vor allem beim Emitteranschluss von Q2 und Q3, unbedingt eine Durchkontaktierung auf die Bauteilseite erfolgen. Es empfiehlt sich, zuerst nur kurze Drähte in die Print einzulöten und dann die Transistoren zu montieren. Erst am Schluss werden die Transistoranschlüsse an die Drähte angelötet. Der Kollektoranschluss der Transistoren erfolgt über die Befestigungsschrauben. Wegen der hohen Verlust von Eisen sollten hier Messingschrauben verwendet werden. Da die Verbindung des Kollektors zur Print nur geschraubt ist, sollte vor allem bei Verwendung von Lötlack das Auge um die Bohrung herum verzinnt werden.
Der Gesamtaufbau
=
Beide Komponenten müssen nach diesem Schema miteinander verbunden
werden. Zusätzlich zur Vor- und Endstufe kommt noch die
Spannungsversorgung
über den Ringkerntrafo und die Gleichrichtung dazu. Die Vorstufe
wird
über die Mittelanzapfung des Trafos mit ca. 22V versorgt. Das
entlastet
den Spannungsregler, der ohnedies bei 45V abrauchen würde.
Für alle geschirmt eingezeichneten Kabel müssen nicht
unbedingt
50Ohm Kabel verwendet werden. Die standardisierten Audiokabel reichen
dazu
völlig aus. Nur für die Ausgangsleitung sollte wegen der
hohen
Leistung ein RG 58 Koax-Kabel verwendet werden.
Der gesamte Aufbau ist in einem Aluminiumgehäuse untergebracht.
Der Schutzleiter muss mit allen von außen berührbaren
Metallteilen,
also auch mit den Kühlkörpern verbunden werden. Auch das
Gehäuse
des PL/UHF-Steckers muss mit dem Schutzleiter verbunden werden. Das
ist ganz wichtig, da über diesen später der Teslatrafo
geerdet wird und sonst
Funken in der Hausinstallation entstehen können.
Zu bedenken ist, dass eine Schraubverbindung auf dem Lack nicht
als leitende Verbindung zu betrachten ist. Es müssen von einem
zentralen
Erdungspunkt Kabel zu jedem Metallteil geführt werden. Der
korrekte
Anschluss an das Metall erfolgt über einen Sägering unter
der Öse, der eine sichere Verbindung zum Metall herstellt.
Beim Anschluss des Schutzleiters ist bei der Chinch-Buchse zur
Einspeisung der externen Modulation darauf zu achten, dass sich keine
Masseschleife bildet, die das Streufeld des Trafos einfängt und so
dann ein Brumm in der Modulation hörbar wird. Wenn das Problem
nicht
durch eine andere Leitungsführung in den Griff zu bekommen ist,
empfiehlt
es sich eine gegen das Gehäuse isolierte Buchse zu verwenden.
Trafo: | Ringkerntrafo mit 2x18V Ausgangsspannung 4,4A je Wicklung, 160VA Gesamtleistung |
Gleichrichter: | Brückengleichrichter SKB25/02 (Semikron) |
Glättungskondensatoren: | 2x 3300µF/63V parallel oder 1x 6800µF/63V |
Einbau einer Strom- und
Spannungsmessung
Dieser zusätzlicher
Einbau
gestattet es, die HF-Spannung und den HF-Strom
am Ausgang des Senders auf einem kleinen Einbauinstrument abzulesen.
Das
ist sehr nützlich beim Suchen von Resonanzpunkten und beim
Anpassen
von Lasten. Dieser Zusatz muss nicht unbedingt eingebaut werden.
=
Die Schaltung wird auf einer kleinen Lochprint aufgebaut und direkt
am Messinstrument montiert. Sie besteht aus einem Einweggleichrichter
für die Spannung und einem Brückengleichrichter für den
Strom. Die Spannung wird am Senderausgang abgegriffen
und auf ST1 und ST2 zugeführt. Nach einem frequenzkompensierten
Spannungsteiler
mit R1, C1 und R2 wird sie über D1 gleichgerichtet und mit C2
geglättet.
Der
HF-Strom wird über einen kleinen Ferritring gemessen, der am
Innenleiter
des HF-Ausgangs aufgeklebt ist. Dieser ist an ST3 und ST4 angeschlossen
und wird über einen Brückengleichrichter bestehend aus D2..D5
und mit R4 als Stromshunt annähernd im Kurzschluss betrieben.
Über S1 kann das 100µA Drehspuleninstrument an ST5 und ST6
zwischen Spannungs- und Stromanzeige umgeschaltet werden.
Kern: | RM 12,5 Ferritringkern: AD: 13mm, ID: 7mm, B:5mm Magnetmaterial N30 |
Wicklung: | 20 Windungen mit 0,56mm dickem Lackdraht Induktivität ca. 0,8mH |
Da es wohl kaum
möglich ist, ein Messgerät mit einer passenden
Skala zu bekommen, hier ein Vorschlag für die Skala. Die Bereiche
sind etwas über die Nennwerte hinausgeführt, da man im
Leerlauf
bzw. Kurzschluss diese überschreitet.
Der Teslatrafo
=
Die Endstufe ist so ausgelegt, dass sie neben dem Betrieb von 50Ohm
Lasten
auch jede andere Last zulässt. Es ist somit auch möglich,
einen Teslatrafo damit zu betreiben, der von Kurzschluss bis Leerlauf
alles zu bieten hat, wenn er verstimmt wird. Das war auch der
schwierigste
Teile des Projektes, die Endstufe so auszulegen, dass sie der
Teslatrafo
nicht aus der Bahn wirft, sprich sie abrauchen lässt.
Der Aufbau des Teslatrafos ist nicht weiter schwierig. Beide Spulen
sind auf PVC-Kanalrohren gewickelt. Die Sekundärspule ist
zusätzlich
noch mit einem transparenten Lack geschützt. Der Aufbau erfolgt
auf
einem kleinen Kunststoffbrett mit 12x12cm. Beide Spulen sind über
den Schirm des Koax-Kabels geerdet. Am oberen Ende der
Sekundärspule
befindet sich eine Messingspitze mit ca. 3 cm Länge, an der sich
der
Funken bildet. Wichtig ist, dass es eine saubere Spitze ist, bereits
kleine Rundungen können die Funkenbildung verhindern.
Sekundärspule: | 850Windungen mit 0,3mm Lackdraht auf 40mm dickem PVC-Rohr, Länge ca. 25cm Gleichstromwiderstand 35Ohm, Induktivität 4,3mH Resonanzfrequenz ca. 1,3MHz |
Primärspule: | 20Windungen mit 0,9mm Lackdraht auf 50mm dickem PVC-Rohr, Länge 20mm Induktivität 26µH |
Mit dem Teslatrafo können
die gleichen Experimente durchgeführt
werden, wie sie beim Mini-Teslatrafo
beschrieben
sind. Der weite Frequenzbereich des MW-Senders erlaubt es auch, sehr
große
Zusatzlasten an der Spitze anzubringen. So wurde hier z.B. eine
Glühbirne
auf einem isolierten Sockel und der Toroid vom Kleinteslatrafo
auf die Spitze gestellt. Das verringert die Resonanzfrequenz auf ca.
900kHz.
Ein solch großer Bereich konnte mit dem 30W
Röhrensender nicht ereicht werden.