Summa sidvisningar

torsdag 16 februari 2023

Ett 7Mhz slutsteg till lilla QRP radion - del 5

En massa ändringar....


De två "2SC1945" som satt på kretskortet togs av och mättes upp i komponenttestaren

En visade hfe 34/Uf 540mV och en visade hfe 516/Uf 717mV och är troligen nån helt annan sorts transistor.¨
Av dessa 10st transistorerna märkta "2SC1945" så finns nu tre olika mätresultat, 5st som har hfe 34, en med hfe 516 och fyra utan hfe och nån form av diod detekteras istället

Well - jag provar att använda två av dessa transistorer som uppvisar samma mätdata med hfe 34.

Ett annat problem upptäcktes.
Hade problem med biaskretsen, dumt nog användes först en 12V regulator och när man belastar slutsteget så sjunker spänningen under 12V. Bytte till en 7805 men den regulatorn självsvängde vid TX trots avkopplingskondensatorer och strömförbrukningen dubblerades när regulatorn självsvängde.

Även de små 1N4448 high-speed switching småsignaldioderna uppvisade känslighet för RF och spänningen över dioderna varierade på ett udda sätt.

Har nu tagit bort DC biasmatningen och kör i klass C, 0V bias.

Åtgärder nu:

  1. Bytte till två transistorer som båda visade hfe 34 och Uf 540mV i komponenttestaren
  2. Gjorde om ingångstransformatorn till en variant med två bilifära lindingar på en FB6301-43 ferriter
  3. Gjorde om utgångstransformatorn till en med fyra stackade FB6301-43 ferriter
  4. Gjorde om DC drossel, tog av några varv tråd, fortfarande bifilärlindad
  5. Bytte ut de två 1N4448 till två 1N4004 som inte syns varav lika känsliga för RF
  6. Ett LPF är färdig och sitter efter slutsteget och det leder till en lägre uteffekt på wattmätaren, lite förluster i filtret lägre nivå på övertoner syns som lägre uteffekt
  7. Provad trimpunkter med keramiska kondensatorer över hela kretsen, där det ger uteffekt har kondensatorer blivt inlödda på in och utgångstransformatorerna där det gav störst påverkan

Kretsen så här långt




Resultatet så här långt


Mellan 17-19W uteffekt med 0V bias vid 12.2V och 2.8A, drivningen är 1.4W till -3dB inbyggd dämpsats,. dvs. 0.7W till ingångstransformatorn som då delas på två transistorer 0.35W.
Enligt 2SC1945 (om det nu är dessa) så räcker 0.35W för att ge 14W uteffekt vid 12V per transistor.
Så verkningsgraden nu verkar vara drygt 50% i klass C.

Biasmatningen är inte OK, ansluts bias nu så sjunker uteffekten och verkningsgraden väldigt mycket.

Provade att mata på dubbelt så mycket driveffekt genom att ta bort -3dB dämpsatsen och det händer inte mycket med uteffekten, den är densamma. 
Provade att addera 1dB dämpning på ingången då sjönk uteffekten en hel del.
Man kan väl säga att 1.4W driveffekten till slutsteget är nära den punkt där kompression börjar på graferna i databladet. 
Denna test indikerar att det går inte uppnå 30W uteffekt med dessa 2x "2SC1945" som antagligen är nån helt annan transistor med sämre prestanda än orginal.

Nästa steg?

Man kan ju tycka att 17-19W ut är OK med 1.4W in vid 12V
Well, inte helt kasst - men det är uppenbart att det inte finns något mer att göra.

Två transistorer krävs för att uppnå det som en enda äkta 2SC1945 kan prestera - så rätt kasst i slutändan OCH datablad är obefintligt - så vem vet hur dessa transistorerna arbetar egentligen, vilken ström, spänning, max frekvens osv.. Dom är NPN, har samma benkonfiguration, uppvisar ett hfe, resten är okänt

Om det blir en del 6 så lär det vara andra halvledare och dessa fejk transistorer skrotas för återvinning.



tisdag 14 februari 2023

Ett 7Mhz slutsteg till lilla QRP radion - del 4

 2SC1945 äkta eller falskt ?


I mina försök att få vettiga prestanda på detta projekt, ett slutsteg för HF som borde ge närmare 25-30W uteffekt så har jag inte kommit i närheten av 25W i uteffekt efter ett lågpassfilter

Som en referens så har PA0FRI en websida där ett Yaesu FT-77s 10W slutsteg lagats med två stycken 2SC1945 och resultatet blev 25-30W uteffekt.
Där mitt PA står nu är konstruktionen nära FT-77 10W slutstegsritningen - och jag har nu som mest efter lågpassfiltret 11W - samtidigt drar transistorerna ström för tre gånger den totala effekten vilket tyder på en låg verkningsgrad......

Är transistorerna falska eller ej?

Köpte 10st 2SC1945 i samma beställning, från samma svenska elektronikfirma som säljer kit  8)


Här är dessa som levererades i samma jiffybag, 2st av dessa sitter i slutsteget redan


Mäta!!!

Satte upp 8st i LCR-T4 komponenttestaren, som är köpt på samma svenska elektronikfirma som säljer kit

Resultatet är att 4st 2SC1945 visar detta, diod data för två dioder?


De andra 4st 2SC1945 visar detta, ett hfe värde



Nu är det nåt lurt på gång.......

Jag plockar fram en låda med mycket gamla 2SCnnnn RF transistorer som är plockade av gamla radioapparater - och mäter även upp dessa, LCR-T4 mätaren visar hfe på samtliga av dessa, inga visas som dioder...
De jag mätte på var 2SC1306, 2SC1307, 2SC1969, 2SC1945, 2SC945, 2SC1018, 2SC1017, 2SC1675  - samtliga av dessa gamla märkestransistorerna uppvisade ett hfe värde på LCR-T4 mätaren. 
Så det verkar gå att använda denna mätare för att konfirmera RF transistorer

Så - är vissa av dessa ommärkta oidentifierade NPN transistorer med lågt ft - och är nu sålda som 2SC1945 som borde ha ett ft över 15MHz?

En titt i mikroskopet


Gissa vilken av transistorerna i de två bilderna nedan som är en 2SC1945 som visar hfe och vilken 2SC1945 som två dioder 8/




Rätt svar: Den övre visas som två dioder, den under med hfe

Slutsats ?

6st av de 10st jag beställde verkar vara nåt annat än 2SC1945
Frågan är om de kvarvarande 4st som visar hfe ÄR 2SC1945 eller råkar ha nån typ av RF prestanda?
Är alla 10 2SC1945 skräp, eller inte?

Märkningen på kapslarna mellan de två bilderna ovan verkar vara från samma märkningsprocess - ser knappt några skillnader. Möjligen ser man små små skillnader om man verkligen letar. 
Man ser däremot olika utseenden på ytskikten - några kapslar har tvärgående repor och flammig yta  andra kapslar har det inte.

Noterar att hfe varierar rätt mycket och är lågt, inte alls på den nivån man kan se i databladet vid normal strömförbrukning....

Ska byta ut och prova ... blir det bra eller paj?

MRFE6VS25N är ju ett lockande alternativ - men man får skaffa en DC/DC upconverter 12/50VDC
och på så sätt åstadkomma ett litet PA - och lägga ut närmare 50EUR för en sådan

Nu har jag redan mitt BLF1046 20W slutsteg, den är bredbandigt och tar 24VDC. Så alternativet är att gå den vägen istället.

tisdag 7 februari 2023

Ett 7Mhz slutsteg till lilla QRP radion - del 3

 Del 3 fokuserar att få lite mer förstärkning i slutsteget


Första provet var att gå från 2 till 3 varv på sekundärsidan av utgångstransformatorn
Det blev sämre, så tillbaka till 2varv på sekundärsidan
Provade igen med bredbandigt drivsteg och signalgenerator - men det var ungefär samma låga uteffekter på 3.5MHz samt på 18-21MHz, dvs. ingen positiv skillnad med ett extra varv.

Provade addera en 2.2nF keramisk kondensator över kollektorerna, dvs. en kondensator över primärlindningen
Där hoppade ytterligare 2W upp på uteffekten

Provade addera en keramisk 330pF kondensator på ingången, dvs. på primärsidan av ingångstranformatorn
Där fanns ytterligare några Watt att hämta på uteffekten

Provade addera en 60pF vridkondensator enligt ovan, men den gör knappt någon skillnad.

Med markeringar på nuvarande modifieringar gjorda för max uteffekt

Fortfarande långt ifrån 25-30W uteffekt vid 12V
Något är knas

Så vad händer nu?

det kan bli:
Ett LPF för att trycka ned andra övertonen på 14MHz? uteffekten med och utan filter lär vara stor

Ingångstransformator är inte helt ok, lär prova nåt annat
Biaskretsen verkar konstig, jag får mer än 0.7V redan vid kalla dioder..fortsätter prova med 0V bias i klass C
Prova en ny DC drossel igen
Ta bort dämpsatsen på ingången, prova köra direkt med 1.6-1.8W från 7MHz QRP radion.
Enligt databladet ska 1W ineffekt per 2SC1945 vara möjligt.


måndag 6 februari 2023

Ett 7Mhz slutsteg till lilla QRP radion - del 2

 Del 2 i ett litet 12V slutsteg till QRP maskinen


Första försöken gick sådär - uteffekten och verkningsgraden fanns där men resultatet var aningen lågt och misstanken om att 2SC1945 var fejk fanns kvar 

Ang. fejktransistorer - Misstanken fanns kvar eftersom uteffekten på frekvenser över 10MHz var låg, transistorerna drog mycket ström men hade låg verkningsgrad.
Undersökte dessa nya 2SC1945or med andra Mitsubishi varianter som 2SC1971 m.fl. TO220 kapsel har exakt samma dimensioner men även detaljer i utförandet som ytfinish ser ut att vara från samma process. Under lupp så ser man samma typ av defekter i ytskikt. Typsnittet på märkningen är samma även om storleken på typsnittet skiljer lite. Det verkar OK utseendemässigt så då är det RF kopplingarna som ska ändras

Laborerade tidigare mycket med utgångskretsen och av alla de olika varianterna så blev uteffekten densamma eller i vissa fall lite sämre.

Kretslösningen på ingången kändes inte rätt, så en ny ingång gjordes av en ny hålkärna och provade fram ett antal varv där.

Biasspänningen för klass AB går igenom ingångtransformatorns sekundär mittuttag även denna gången. Man kan också jorda mittuttaget och på så sätt köra transistorerna i en annan mindre linjär klass...

Hade gärna haft en mindre tvåhålskärna än BN202 som är lite overkill sas ;)


Nuvarande konfiguration
Biaskrets: Två dioder används i serie eftersom TIP31 transistorns diodegenskaper lyfter upp 0.6V. I en variant av biaskrets utan regulatortransistor används endast en seriekopplad 1Ampere diod (eller två parallelkopplade dioder) mot jord. Eftersom TIP transistorn tar ström så är de två seriedioderna småsignaldioder på cirka 300mA, jag hade 1N4448 i junkboxen . Man ju använda t.ex 1N4001 vilket är vanligt om man inte har en transistorregulator.

Den bifilära DC matnings "choken" fungerar bra, skulle kanske haft några fler varv.

Med max uteffekt så blir BN43-202 två hålskärnan ljummen, kylflänsen blir däremot het snabbt

Spänning & Ström vid TX på 7MHz 



Tittar man på databladet så kan current gain: hfe >60
Man ser även att det kan finnas marginal att mata på med lite mer ineffekt för att nå 30W uteffekt för två transistorer. I teorin är ineffekt 1.6W -3dB och delat på två = 0.4W ineffekt per transistor - minus förluster i ingångskretsen. Punkten där transistorerna börjar komprimera verkar finnas <0.4W.


Nuvarande ingångs och utgångskrets data, 1.8W från 7MHz sändaren, igenom -3dB dämpsats
Nuvarande konfiguration, typ av kärna och antal varv 


Tittar man på hur bredbandigt denna variant är så skiljer det mer än 3dB uteffekt mellan 21MHz och 7MHz
Ett prov gjordes med en signalgenerator och en bredbandig labbförstärkare 10-2000MHz  som drivsändare till detta slutsteg

21MHz 7.5W ut
18MHz 10W ut
14MHz 15W ut
10MHz 20W ut
7MHz 25W ut
3.6MHz 8.5W

En uppdatering: Att mäta uteffekt är kanske inte så enkelt ....

Uteffekten ovan är uppmätt UTAN lågpassfilter - och därmed så visar min enkla uteffektmätare all effekt som kommer ut från slutsteg dvs. inklusive övertoner

Om jag ansluter ett lågpassfilter mellan slutsteget och uteffektmätaren blir resultatet nåt helt annat...
Som ett prov, 
ansluter åter 7MHz QRP radion som ger 1.6-1.8W uteffekt (och den har ett lågpassfilter inbyggd) så blir uteffekten 8W. Tar jag bort lågpassfiltret blir uteffekten 12W.
Jag ansluter min FT-7 som drivsändare med dämpsats och samma sak händer igen, uteffekten varierar på samma sätt.
Med 0V i bias så blir uteffekten 11W, dvs. den ökar från 8 till 11W

Så den verkliga uteffekten verkar vara runt 11W för två transistorer.......det är väldigt dåliga prestanda!
En transistor borde kunna ge mer än 11W    8(

Så vad göra ...variationen i gain är lite för stor

Prova ändra sekundärsidan på utgångstransformator
Prova addera rf kondensatorer
Addera varv på DC drosseln