Summa sidvisningar

Visar inlägg med etikett QQE06/40 QQE06-40. Visa alla inlägg
Visar inlägg med etikett QQE06/40 QQE06-40. Visa alla inlägg

fredag 16 augusti 2024

Ett litet rör PA på bänken - uppföljning av röret och slutsteget 2024

Liten återblick på data om detta röret, i linjär drift, temperaturbegränsningar och RF (o)stabilitet ;)

Mitt PA i nuvarande skick 2st parallelkopplade rör
Fungerar bra på 14MHz
Nu föremål för ytterligare modifieringar....

Linjär drift

I många datablad anges röret vara ett klass C rör, avsett för mobila FM radios. Dvs. röret är mekaniskt mycket robust, ger bra med uteffekt med en relativt låg anodspänning - därav är det mesta RF releaterade data för just FM

Men......

Telefunken och Valvo har i sina datablad angett att det finns klass B specifikationer
Hittills har jag inte hittat några klass AB specifikationer från rörtillverkare.

klass B verkar rekommendera upp till 25mA på Ig2 vid den vanliga 74Watts nivån







Klass (A)B


I amatörradiotidningen Func-Technik Nr.24 från 1964 hittar men en tabell med  drift data (ICAS) för linjär SSB drift -  över många då populära effektrör och även QQE 06/40

Hursomhelt anges Vg2 280Volt och Ig2 25mA för klass AB1 med parallellt system på 30MHz.

            RÖR        MHz    Cin        Klass        Glöd    Va    Vg2        -Vg1    Vtt    Ia        Ig2        Watt
                                                        ICAS

Kan man förmoda att med dessa data anses röret ge tillräckligt linjära egenskaper för att motsvara klass (A)B(1) ?.

Det som är lite nytt i ovanstående tabell är HF drivspänningen (Vtt) som anges till 30V peak-peak? vilket borde vara RF signalens sinusvågform topp-till-topp


Tillägg Nov 2024


När man smurfar runt på nätet hittar man ibland sidospår och denna gången dök ett projekt upp från 1964 där man medvetet väljer QQE 06/40 dubbel tetrode  istf. 6146B beam power - för att 06/40 ger bättre linjäritet än 6146B.

Det där väckte min nyfikenhet och nedanstående är bilder från orginal artikeln.
En artikel från tiden då rörkunskap var på  "en helt annan level" ;)

Sök på The ZS6XT Hybrid 20m SSB/CW Transceiver (1964)

Med 100W input är röret linjärt

Kan man definiera i vilken klass röret kan gå i?

Många av rörprojektet på nätet som tar ut mer än 74W ur ett rör, kör dessa i klass AB2 om man 
läser nedanstående definitioner av klasser från gammal rörlitteratur.
Det som även påverkar effektiviteten positivt är att QQE06/40 är en beam power tetrod och med
den mekaniska konstruktionen så tilllåts röret ge mer uteffekt/med mindre distortionsprodukter 
att jämföras med en vanlig tetrod utan beam konfigurationen mellan galler.

Sen läser man om klass B, så det är fullt möjligt att det är i denna klassen alla kör sina rör, 
många har en fast bias och röret går med en idle ström.

Ett bygge anger -35dB IP3 vid 64W PEP (ut) 100W PEP (in) och klass AB1 - verkningsgraden motsvarar
kanske AB2 mer än AB1 ?.

Klurigt!


Klass AB1
"In class AB1 operation, the grid is never driven sufficiently positive to draw current.
Beacuse no driving power is required under these conditions, class AB1 amplifiers, like class A amplifiers,
may be driven by voltage amplifiers using direct or resistance-capacitance coupling"

Klass AB2
"In class AB2 operation, the grid is driven positive be the larger input signals and, therefore draws current.
Class AB2 amplifiers thus require driving power, but can deliver substancially higer power outputs than 
class AB1 amplifiers beacuse the larger plate-current swinchs that can be achieved"

"The average plate current of a class AB amplifiers varies with the amplitude of the driving signal, 
although this variation is smaller under class AB1 than under class AB2 conditions. Consequently,
plate and screen-grid (grid-No.2) supplies for these amplifiers must have good voltage regulation to
assure that the full output capabilites of the tubes can be realized and the harmonic distortion kept low"

"Cathode-resistor bias can be employed for class AB1 amplifiers, although higher power output and 
lower distortion can usually be obtained by use of fixed bias. Fixed bias must be used for class AB2
amplifiers"

"The plate-circuit efficiencies that can be attained in class AB1 amplifiers range from about 30 to 40
percent for triodes to as high as 50 to 60 percent for multigrid tubes. Efficiences of 60 to 70 percent
can be attained in beam power tubes used as class AB2 amplifiers."

Att jämföras med klass C
"Maximum power output and plate-cirucit efficiency can be obtained from triodes or multigrid tubes
under class C conditions. Beacuse these advantages are obtained at the expense of linearity class C
amplifiers cannot be used if it is necessary to reproduce variations in the waveform of the driving signal.

In practice, the grid is excited by an rf voltage having constant amplitude, and the plate-current
waveform consists of relatively narrow pulses of equal height which have the same frequency as
the excitation voltage but contain very strong odd- and even-order harmonic components.
Maximum power output is achieved when the exitation swings the plate current between zero and
the saturation.
However, plate circuit efficiencies of 75 to 80 percent can are easily achieved."

Sen finns klass B
"Single-sideband transmitsion requires the use of linear rf power amplifiers beacuse the amplitude and
phase relationships of the sideband components of the signal must be faithfully maintained.
The classes of operation suitable for linear rf power amplifiers include class A, class AB1, class AB2, 
class B with bias and class B with zero bias. High efficieny is best achieved by operation at close to 
class B conditions. These conflicting demands require a compromise between linearity and efficiency.
For high-mu triodes, operation as class B with zero bias provides circuit simplicity, good linearity, and 
efficiency, but has poor gain and requries high driving power.

Class B rf amplfiers are not biased to cutoff but to a value determined by the amplitude of the
unmodulated rf drivning signal, and their operation is usually limited to a relatively narrow region
if the characteristic. Bias must usually be obtained from a separate fixed supply, having very good
output regulation.Both the bias and the maximum amplitude of the driving signal must be readjusted
if the plate voltage is changed. DC sources having high internal resistance should not be used as
fixed-bias supplies."



Här hittar man intressanta data för att få en bild av vad röret kan uppnå:






Begränsningar


Ett glasförslutet rör gillar inte värme lika mycket som ett keramiskt förslutet rör.
Med ICAS+++++ drift (mer än 750Volt på anoderna och mer än 100W uteffekt per rör) krävs åtgärder tidigt ;)

Dvs. man får hålla sig inom vissa gränser, addera fläkt från början och se till att anodpinnarna har kylmassa....
Förlusterna i röret ökar med frekvensen och först på VHF förstärkare anses en fläkt behövas.
De QQE 06/40 enkelrör 29MHz slutsteg jag sett, som ger 50W, har ingen fläkt.
Körde ett sånt slutsteg som 28MHz fyr med 50W uteffekt under ett antal år men hade då en fläkt ansluten.

Ett antal utklipp från olika tillverkare:






Kylning av anodpinnarna:




I mitt PA sitter hemsvarvade aluminium anodanslutningar som fästs med en insexskruv mot anodpinnen, inte helt optimal kontakt ijfm. ovanstående variant med en "chuck" liknande hylsa som ger mycket större kontaktyta.


Aluminiumkylkropp, med toppanslutning med skruv samt insexskruv för fäste mot anodpinne
Man får fasa av en sida på kylkroppen för att pinnarna sitter lite för tätt ihop



Vid mätningar med IR termometer ser man att det snabbt blir mycket varmt på anodpinnarna utan extra kylning.....
Vanligt är att ha berylliumplåtar med flexibel anslutning som trycks fast på anodpinnarna.

Självsvängningar ?


Röret är känsligt för induktans på galler med mera....röret är kapabelt som förstärkare (och  oscillator) upp till 500MHz, dvs. det är lätt att skapa återkoppling eller induktans.

Jag har gjort många misstag på gallermatningarna, använd inga drosslar eller induktanser här, kolmassamotstånd eller icke induktiva motstånd är grejen....

Utklipp från RCAs prototyp datablad där ett 430MHz slutsteg beskrivs:

Under VHF frekvenser:



Över VHF frekvenser krävs mer åtgärder






Skärmning

Mina rör är monterade med försänkning enligt datablad


Rörsocklarna är monterade med distanser så den interna plåten i röret hamnar i nivå med chassit



Ett antal utklipp från olika tillverkare :




Galler No.1 & linjäritet?

Ytterligare en grej för klass B drift - hur man driver gallret spelar roll för prestandan:










torsdag 16 februari 2017

litet PA på labbbänken 2x QQE06/40 - mer ändringar

Fortsatta prov och moddar !

Några bilder på nuvarande skicket.

På rören blev det fyra anodsuppressorer av vanlig modell, har fungerat utan att brinna upp, däremot byttes materialet från flätad tråd till tunn flexibel kopparplåt. De fyra anodkylarna är hemsvarvade och har skruv för kopparplåten och låsning på anodpinnen.
Alla axlarna är nu av ett icke-ledande material för at få bort ev. RF inducerade strömmar som sprids ut i lådan med metallaxlar, nya två hemsvarvade axelkopplingar med insexskruvar 

Dessa rör har nu gett 110 Watt styck och blivit hårt körda men inget har hänt inuti rören eller ingen prestanda tappats - så här långt iaf.
Värme är ett problem speciellt i de tunna andopinnarna som blir galet varma enligt min IR termometer, så därför adderades kylmassa på pinnarna och sen en fläkt som kyler av.

T-200 toroiden har många uttag från alla prov med att hitta rätt induktans till omkopplaren.
En luftlindad spole räcker för 28 och 24MHz. Anoddrosseln har inte visat  att den har några värmepunkter mellan 7 och 28MHz.
Disk nr2 på omkopplaren är inte använd ännu, det kommer sitta s.k padding kondensatorer där, dvs. en parallelkondensator över vridkondensator för de lägre frekvenserna.


Under radiobordet står mitt lilla labb-projekt som startades mest för att se hur mycket uteffekt man kan ta ut ur QQE06/40 x 2  - men även för att användas med en liten 10W station (Yaesu FT-7).

Man kan ju köpa ett färdigt transistorslutsteg, men på effektnivåer runt 250W så kostar dessa en hel del mer än vad detta surplus projekt kommer att göra.
Utgifterna har varit begränsade till alumniumplåt, zenerdioder, effektmotstånd och begagnad multipolig hane-hona chassikontakt för högre spänningar. Resten i slutsteget kommer från inköp på loppisar/auktioner och som hamnat i min junkbox under kategoring bra-att-ha.
Nätdelen är en gammal heatkit till en 100W rörburk som av tidigare ägare modifierats bort om all funktion - men transformatorer och lådan är nu i bruk.

Resultaten hittills:


Med 11W i driveffekt, så ger två rör som maximalt 220W ut på 14MHz, med Va +950V, +Vg2 240V, -Vg1 -35V.

På övriga band är uteffekten nu runt 180W i nuvarande skick.
Här finns mer att hämta genom att finjustera spoluttag och addera pF där det behövs på bäde drivsidan och anodsidan

Noterat är att ett av rören ger cirka 10W mer uteffekt än det andra röret även om dom har gemensam bias.
Flyttar man på röret till andra sockeln så följer de extra 10W med dit, rören är olika.
Skulle tro att separata biaskretsar för respektive rör gör att man kan justera för de individuella skillnaderna mellan olika rör, och kanske går det klämma ut 10W mer ur det andra röret också.

En rekapitulering av detta slutstegsprojekt :

Problemen och åtgärderna har varit många sedan starten av detta slutstegsprojektet
dvs. projektet har varit lyckat ;) !!!
och jag har vunnit kunskap och även kunnat återanvända en del surplus.

Det började med provdrift med ett rör, och en hel del fel uppdagades tidigt:
- självsvängningar pga. induktanser på gallren (fel sorts motstånd,drosslar ska inte användas)
- självsvängningar pga. bristande jord mellan rör C1, C2 och L (svampig tuning och återkoppling)
- värmeutvecklingen för stor vid max. uteffekt, en fläkt behövs
- anodpinnarnas anslutningskontakter byter färg av värme, kylproblem? fläkt behövs

Nästa steg var provdrift med två rör i parallelkoppling:
- nätdelen överbelastad, tappat Vg2
- katodmotstånd till jord orsakar ostabilitet och motstånden klarar inte effekten på maxuteffekt
- gemensam Ia idle reglering  för båda rören är inte bra (ojämn belastning av rören)
- anodsuppressorerna påverkar starkt uteffekt eller självsvängandet (måste ha rätt supressorer)
- med 750V på anoden är uteffektn lite lägre än förväntat . inte lågt, men more is more ;)  !

Ytterligare saker som hänt och åtgärdats är:

 - Båda rören är i drift och uteffekten har nästa dubblerats
- anodspänningen är höjd till +950V under belastning
- nya katodmotstånd, 25W icke-induktiva 2x50ohm i serie ger 25ohm till jord och tål max effekt
- ny RF matning, ombyggt från 50ohms dump till 1:4 bredbandig impedanstransformator till nytt gallermotstånd, ger ett mer lättdrivet(?) slutsteg, dock viss kompensering för frekvens och anpassning har lagts till i form av en fast kondensator och en justerbar spole
- byggt om placeringen av C1, C2 L1 samt bandomkopplaren, nu med kortare jord & ledningsvägar mellan dessa och till rören, fortfarande finns en svag självsvängning på ett ställe när man gör "självsvängningstesten" vridandes igenom C1/C2 på alla band. Orsak inte lokaliserat, men kanske beror det på att metallaxlar går till frontpanelen.
- semirigid koax mellan C2 och koaxuttag samt jordad i den gemensamma jordpunkten
- bytt omkopplare till Pi-kretsen till en med fler positioner, den har även en till omkopplardisk som ska användas för att addera extra kapacitans på de lägsta banden 7 och 3.6 MHz. ( Omkopplaren bör ha minst 6-lägen och två "wafers" om man ska klara av alla banden inkl. WARC)
Troligen kommer banden 28/24MHz, 21/18MHz samt 14/10Mhz att dela samma spoluttag, man justerar bara med C1/C2.
1.8Mhz är inte med i L1 i nuläget, behövs extra induktans för det samt en extra kondensator.


Lite kuriosa om nyttan av slutsteg:
Med detta lilla PA ökar min signal hos motstationens mottagare med över 12dB.
Vad en "12dB" skillnad är om man letar efter en förändring i motstationens S-mätare  - är svårt att säga eftersom S-mätare är helt godtyckligt gjorda. I praktiken är det inte en linjär förändring hos motstationens S-mätare, lite beroende på var S-mätarens nål råkar stå (till vänster eller till höger) är ger samma 12dB av mig olika mycket S-enheters skillnad. 
Först när min signal är svag hos motstationen kommer S-mätaren att kunna visa flera S-enheters diff om man växlar mellan 11W och 220W. Kanske ser man då 2 extra S-enheter, kanske ser man mer eller mindre än två S-enheter.
Har kört en hel del 28MHz CW kontakter med 10W uteffekt från FT-7'an, och om jag hör en motstation som talar om att dom kör allt från 1W till 200W så är det aldrig några problem att ha ett QSO. Problemen uppstår när stationen är populär och många ropar samtidigt, men det brukar lösa sig om man väntar tills det lugnar ner sig och då färre ropar samtidigt.
För en del otåliga radioamatörer som tycker livet är för kort tycks detta vara en omöjlig uppgift, och storleken på slutstegt avgör om man får sitt QSO inom en minut, två minuter eller 5minuter.


Ytterligare modifieringar som gjorts eller provats:

- bytt metallaxlarna mellan vridkondensatorerna fram till till frontpanelen, tillverkade tre isolerade axlar i 5mm glasfiberstång

- tillverkat kraftigare axelkopplingar i svarvad aluminium med insexskruv, så glider inte glasfiberaxel eller vridkondingsaxel i kopplingen
- tillverkat nya anodanslutningar i svarvad aluminium, ger mer värmeavledningsförmåga och fläkten kan kyla av dessa
- återgå till fyra anodsuppressorer, en för varje "rörhalva" dvs 68ohm och 4varv spolar.
- nya rikttiga koaxreläer och koaxer som ger bättre isolation mellan in och utgång

Ej provade modifieringar  - mest kul för att jämföra resultat med olika nätdelsprinciper. 

 Prova G2DAF principen, dvs. förenkla nätdelen och använda "självgenererad" +Vg2 och -Vg1 spänningar på gallren
- Kräver linjäretetsmätningar innan och efter modifiering - är det klasss-B linjärt med QQE06/40  eller inte ?

måndag 24 augusti 2015

litet rör PA fortfarande - på bänken QQE 06/40 omtag

Update #3: Fix som kvarstår för att färdigställa slutsteget helt.
- fixa nätaggregatet efter krashen, gallerström skum
- nya axelhål på fronten efter ombyggnationen
- nytt T/R RF relä som tål mer effekt och har mer isolation
- lägg till en "padding" konding på respektive 3.6MHz & 7MHz, via omkopplare på disk nr.2
- justera var spoluttaget ska vara på 3.6MHz, 21MHz & 28MHz
- mätuttaget för Vg2 ger konstig värde
- fläktkontrolloch DC matning gör klar.

Update #2: Nätdelsproblem!.
 
Den nuvarande labbänksnätdelen är en kraftigt modifierad Drake AC-4, i den finns -70V, +140  och +650V i en och samma trafo.
+140 (250V) ska ge 175mA vilket borde räcka för mitt bygge, men ändå så dalar spänningen under belastning. +650V ska ge 300mA CW / 500mA peak men just nu så används en extern trafo mest för att få en högre anodspänning (+950V / 1A) under testerna.



Provade lite mer med mätinstrumentet på nätdelen, det ser ut som om nätdelen fick en del stryk efter att uteffekten löpte amok.
+280V trafolindningen ger mycket svag ström och spänningen dalar snabbt vid högre belastning, en 100ohm serieresistor var totalt utbränd och fungerade som strömbegränsare, trafolindningen ska klara 175mA vid 140V, sen sitter en spänningsdubblare och två kondingar samt seriemotståndet.
Verkar som en ny nätdel krävs..... blir till att rota i junkboxen igen....





Omgjort Pi-krets samt olika gallermatningarutprovade.
Antennreläet ej med ännu, direktkopplat in-ut.


Gjorde några enkla prov utan driveffekt med med alla spänningar på TX och steget var tyst, därremot när man gör stabilitetsprovet i TX så finns det ett läge där C1 skapar en självsvängning, inte så kraftig med tydligt synlig på uteffektmätaren i 15W läget.
Kompaktare, kortare ledningar, ny anodkonding, nya parasit supressorer, bättre jord på ovan och undersidan samt en extra skiva på omkopplaren.

En annan vy på ombyggnationen, dämpad belysning ger lite dålig bild..

Lindade även av ett varv på glödtrafon, den gav lite för många volt tidigare.
UPDATERING: parasitsuppressorer är 4st på bilden men det är nu ändrat till 2st, en supressor per rör.


Med ny triming av pi-kretsen så hittades en effekttopp på 14MHz.
Gallermatningarnas utförande är kritiska, rören självsvänger gladeligen om man inte ser upp med dessa. Nuvarande lösning innehåller inga drosslar alls varken på matningarna till G1 eller G2, endast lågohminga kolskiktsmotstånd sitter i serie och lugnar ner självsvängningarna radikalt. Avkopplingskondensatorer för g2 sitter nära röret men på g1 sitter dessa långt från röret efter alla motstånd. Lägger man på minsta induktans i form av drosslar så börjar problemen.


Vad ska man säga, det blev som mest cirka 220W ut med 11W in på 14MHz.
De tidigare 350W  - försvann lika fort som dom kom.....

Så ser rören ut med dämpad belysning och 220W ut.
Det högra röret blir mycket varmare och byter man plats på rören följer den egenskapen med, biasmatningen är ju densamma i båda socklarna men respektive rör skulle behöva en egen justeringsmöjlighet av bias pga. olikheterna mellan varje rör.

Skulle tro att det finns lite mer effekt att hämta ur det ena röret. Så jag gjorde en liten test till, provkör ett rör i taget.
Det röret som blir minst varm, det vänstra på bild, ger 100W uteffekt med lite justering av C1 & C2.

Det röret som blir mest varmt, det högra på bild, ger 120W uteffekt med lite justering av C1 och C2.
Så totalen 220W som uppmätts med båda röret adderar ihop fint.


Provade att mata på 20-25W driveffekt från en annan drivsändare (ic-706), resultatet är lite förvånade, det går inte att pressa dessa två rör ytterligare med endast mer driveffekt med nuvarande biasering, det är mer eller mindre stumt 220W uteffekt oavsett 12 till 25W driveffekt.
Sista provet nu är att mäta biaseringen, hur beteer sig bias under belastning över 12W driveffekt.
Samt göra separata biasjusteringar per rör och sätta en tomgångsströmmen tillräckligt högt utan att riskera rören.
Data med den testen är 950V på anoderna, +280V på G2  samt runt -25V på G1 vid TX, -70V vid RX.

Anoderna lyser varmrött, måste ta reda på tomgångsströmmen och justera den igen. Efter avslutad TX så avtar inte värmeutveckling så snabbt man vill.
Ingångskretsen var kapacitivt jordad på sekundärsidan av bredbandstrafon, men jag satte den direkt på chassit/jord men såg ingen större skillnad på slutresultatet.

Så var dom tidigare uppmätta 350W kom ifrån är lite oklart - kanske ett orent slutsteg ger övertoner som adderas i effektmätaren utan bandfilter.....vi får se....
Det är fortfarande svårt att förstå hur man får ut över 200W ur ett rör med 20W driveffekt....


fredag 14 augusti 2015

Ett litet rör PA på bänken - modiferingar provkörda och krash


Update nr. III:




Med den betydligt högre effektnivån i slutsteget som nu går att nå så visar sig en hel del svagheter i mitt labb-bygge, svagheter som inte märkts nere på de effektnivåerna databladet anger som max.data.
Så nu blir det omtag, tänk om och bygg slutsteget som ett PA med högre effekter.
Vissa komponenter måste också bytas ut samtdigt.


Har beslutat göra om pi-kretsen mekaniskt. Med ombyggnationen får jag bättre jordning av C1/C2, en ny bandomkopplare med två wafers en wafer för L och en wafer extra C på det lägre banden. Även fler band går att addera senare om det krävs.
Pi-kretsen blir kompaktare och kortare kopplingsvägar överlag.
På rörsockelsidan blir det bättre jordning även där.


Slutsteget självsvänger gärna nu, någon eller några detaljer orsakar problem.
QQE06/40 är ett känslig rör på grid och screen, verkar vara ett känt faktum när man läser i gammal QQE06/40 rörlitteratur. VHF&UHF är normala frekvenser för detta rör så parasiter i ett HF steg trivs bra här. om dom får chansen.

Troligen är det seriemotstånden på gallren som ersattes med fel modell efter rörhaveriet, måste återställa dessa motstånd samt se upp med avkopplingskondensatorerna på gallren, röret gillar inte heller externa kapacitanser, även drosslarna på gallermatningarna måste vara av annan sort.
 

Parasitdrossel på anoderna är även den misstänkt, borde göra om detta igen.
Mer modifiering krävs, nya komponentval...


Finns ett potentiellt problem till och det är den kapacitiva jordningen av ingångskretsen, inte säkert att den bidrar till stabilitet, direktjordning ska provas.


Då var det genomfört, en ny ingångskrets och provkörning !


Ingångskrets för ett band: 14MHz


Modifierad anodanslutning, endast en parasitsuppressor

Glöden är på, 950Volt på anoderna och en enklare parallelkoppling av de "fyra" tetroderna.

Så vad blev resultatet

Mer än 3dB mer uteffekt!
Så enkelt var det att få mer sprutt på lilla PA't och med samma lilla driveffekt som tidigare.
En bredbandig step-up ingångstransformator (med obetydlig VSWR) samt en parallelresonant krets på 14MHz. Efter en del tuning av C1 och C1 i pi.tanken så blev max uteffekt 350W +/- mätfel.

Båda rören blir enormt varma på den effektnivån med konstant bärvåg, på SSB så ser man peakarna men värme utvecklingen är tydligt lägre.

Tyvärr så är någon komponent underdimensionerad - vilket ledde till en krash på ett av QQE06/40 rören som löpte amok och blev helt rödglödgat 8(
Det är okänt i vilken klass rören arbetade och nu står felsökning på tur.

Så man kan säga att 175W per QQE06/40 gick det att klämma ut med 950V andospänning och 11W input från gamla Yaesu FT-7 på 14MHz.
Detta är långt infrån de höga uteffekter en del redovisar på nätet - med ett rör!

Skador på rör ?

Antydan till värrmepåverkan ?

Ìnterna anslutningar hela ?

Nästa steg nu är
- felsökning
- nya komponenter som tål mer ström
- ett bättre antennrelä
Sen blir det nya prov, får se om lilla PA't håller ihop för 350W PEP eller CW ;)

Var går gränsen samt är det i närheten av linjärt ?




måndag 3 augusti 2015

Ett litet rör PA på bänken QQE 06/40 - fortsätter med anpassning efter behov

Reviderade planer, hur driva dessa rör till max....
Eftersom max-testerna inte gav mer effekt än vad rördatabladet anger så krävs några förändringar.
Ingångskretsen är först ut, bort med 50ohms bredbandsingången och in med en bandavstämd ingångskrets. Tanken var ju att driva detta lilla rör PA med en 10W transceiver och som det är nu räcker 10-15W inte till att driva två rör över max.gränserna, mycket av driveffekten termineras i 50ohm motståndet.

Nuvarande utseende, före modifieringar
Anslutningen mellan pi-krets och anodpinnarna görs om vid nästa tillfället.
Provar först med ett band, gör en bandavstämd ingång.


Nuvarande undersida, labbkopplat och lite "rörigt".
Någonstans här inne ska en bandavstämd ingång få en plats.....

tisdag 5 augusti 2014

Ett litet rör PA på labbänken, nu med mer +Va på anoderna

Med labb nätdelen så har rören +625 V på anoderna under belastning, och +705 V i vila och slutsteget verkar fungera som det ska och enligt Telefunkens QQE06/40 datablad klass B parallelsystem.

Nu är det dax för lite hamdomspecials, dvs. att börja sätta upp slutsteget på sina max. specifikationer och se hur mycket röret klarar av (utan att tänka på livslängd ).
Tanken är att detta ska vara ett slutsteg för SSB men även CW genom kontroll av Ug2/bias.

Telefunken som är det enda databladet jag hittar som har en specifikation för 5894/QQE06/4 i klass AB och C, anger att:
Klass B, SSB, 30MHz
Anod: 750V / 150mA

ScreenGrid: 280V / 25mA
ControlGrid: -30V / Ia: 40mA idle, 0mA

Uteffekt: 74W P.E.P


Klass C: CW I.C.A.S 200MHz
Anod: 750V / 2x90mA
ScreenGrid: 250V / 14mA
ControlGrid: -80V / 1.7mA
Uteffekt: 96W
%: 71



Idag var det projekt "öka anodspänning" och över max.specifikationen som är +750V
Rotade i junkboxen och hittade ett par delar som går att kombinera ihop, trafo Hsp, full likriktare med mättuttag samt fyra st. Hsp kondingar med bleeders.
Trafo visade 1100V utan likrikare och konding/bleeders och har klarat av 1A tidigare.
Så med knappt 30% högre anodspänning, vad kommer det göra ?
Ny nätdel för anodspänningen - snabbt ihopsatt för en test

Anodspänningen i vila: 1098V DC, så jag når inte målet med 1.1kV.

Anodspänning under belastning blev 951V DC vilket var lite synd, tappade 144V. Målet var 1.1kV under belastning.
(bilden vill inte hamna på rätt ledd ...)

Tidigare tester har gjorts med drygt 10W i driveffekt, men det verkar gå att mata på mer, så även drivspänningen på drivsändaren har höjts med 1.8V till 13.8V DC.

Driveffekten från Yaesu FT-7 på 7-28MHz, vid 13.8V DC, hela 14W, inte illa alls.



Så vad ger då två stycken QQE 06/40 rör i parallelkoppling vid 951V DC och 14W in ?
Provade på fyra frekvenser med slutsteget avstämt på respektive band:

28MHz: ~100W @ 14W @ 951V +Va
Noteras: det är nåt som inte fungerar här, kan vara uttaget på L som måste ändras och/eller brist på LC kompensation på drivgaller för de pF som finns genom röret, borde prova med en liten induktans och konding på drivsidan om inte en ändring av uttaget på L räcker till.

21MHz: 160W @ 14W @ 951V +Va
Noteras: det gick att stämma av korrekt och C1/C2 räcker till, möjligen ska uttaget på L justeras lite mer

14MHz: ~170W @ 14W @ 951V +Va
Noteras: fortfarande bästa bandet så här långt

7MHz: 150W @ 14W @ 951 +V
Noteras: C2 räcker inte till, står på max pF så här krävs lite justeringar

Slutsatsen efter dessa prov är att:
Enligt databladet borde man få ut knappt 150W på två rör vid 750V eller 180W på två rör i klass C.

Jämför man detta projekt med andra liknande projekt så ligger mina uteffekter per rör lågt.
- Som mest har jag nu 85W uteffekt per rör, lite mer borde finnas att hämta ut med hjälp av den högre anodspänning, mer driveffekt och mer anodström.

- Värmeutvecklingen i rören är märkbar om man sänder en SSB enkelton i 15sekunder, en fläkt måste gå kontinuerligt för att hinna kyla mellan TX/RX. Anodpinnarna måste kylas med anodflärpar redan vid normala effekter.



Med slutsteget avstämt på 14MHz, mer än 150W ut till konstlasten.

Närmare bestämd knappt 170W på 14MHz om man uppskattar effektmätarens utslag på de olika effektlägen: 150W och 1.5kW


Den inbyggda strömmätaren visar en rimligt ström i läge: Ig2.
På läge: Ig1 ser man inget utslag ännu, vilket borde betyda att det inte är klass C ännu   ;)


Alla tester har hittills gjorts i en 150Watts 50Ohms terminering - som nu börjar bli riktigt varm fort.
En annan lösning behövs fortsatt, kanske en -3dB dämpsats eller en större terminering.

Nästa steg blir ett antal åtgärder,
- dubbelkolla -Vg2/Ia idle så röret jobbar på "rätt ställe"
- kontrollera VSWR för drivsändaren vid TX, troligen behövs lite C & L på ingången
- Öka +Va, målet är +1.1kV, med en annan trafo ur junkboxen.
- kolla upp strömmätaren för Ik, nåt är felkopplat.

torsdag 26 juni 2014

Ett litet rör PA på labbänken QQE06/40 QQE06-40

På labbänken står nu ett nytt litet DIY rörslutsteg som växt fram under våren.
Byggstenarna i detta slutsteg är mest junkboxprylar och några få kompletterande inköp.

Eftersom jag har ett par QRP transceivers som ger 10W och några hembyggda monobandssändare, så vore det kul med ett anpassat slutsteg. Målet med detta steget var 100-200W uteffekt beroende på anodspänning och antal rör. Vore även kul om det var switchbart initialt mellan 7 - 28MHz, men förberett för 3.5MHz senare.

Så här ser slutstegslådan ut nu, frontpanel med ett litet mätinstrument + omkopplare, C1 + C2, bandswitch samt två brytare för standby samt biasström (klass-C, klass (A)B.)

Och baksidan med kylfläkt och diverse kontakter, en 12-polig kontakt för alla spänningar, en RCA för T/R, RFin, RFut samt fläktstyrning.
 På tradera hittades flerpoliga kontaktpar (hona/hane) och lite SO-chassikontakter. En fläkt planerades tidigt eftersom det kommer att bli varmt ju längre detta steg tweakas.
Lådan är hemgjord och bockad nere i pannrummet ;), plåtsvepet är perforerad för kylning och man ser dessutom röret i drift.
Innanmätet, här ser man dom två tetroderna och att det finns en bandswitch
 Där är dom, 2st QQE 06-40 Philips glasrörs tetroder, sammanlagt 4st tetroder parallelkopplade, provkörde först bygget med ett rör för att korta ner inkörningsproblematiken.
Med 10W driveffekt så ger ett rör cirka 60-70W på 14MHz i nuvarande konfiguration.
En liten toroid används av utrymmesskäl
 En vanlig pi-krets som avstämning, C1 har två sektioner, även C2 har två sektioner. En toroid t-200 används på 21MHz och 7MHz men är lindad för att klara 3.5MHz senare när lite mer pF lagts till p C1 och C2.
Anodkontakterna är hemmagjorda av fosforbronsliknande skärmlådematerial, plåten har lite svikt med håller formen vid rimliga töjningar. Det är helt nödvändigt att kyla dessa anodpinnarna när man tar ut max.effekt ur rören. Min IR termometer visar temperaturer högre än tillåtet enligt databladet -  utan dessa kylflärparna, även glaskroppen blir varm enligt IR mätare så en fläkt behövs.
Nätdelen, en kraftigt modifierad Heatkit modell, lämplig som labnätagg.
Den separata nätdelen ger flera olika spänningar, dock inte glödspänningen som sitter inbyggd i botten av slutstegslådan.
I nätdelen sitter även ett 90sekunders delayrör som lägger på anodspänningen sist efter påslag.
Den 12-poliga kontakten är väldigt smidig för olika labbändamål, i kontakten finns -120V för bias, +270V för galler, +650V för anod, en styrspänning på 12V för reläer samt 230VAC matning till glödtrafon i slutstegslådan.

Här är en av dom få databladen som beskriver klass-B data med dessa rören, dessutom i parallelkoppling.

schema (med fel inritade ;:)))
 Ett byggschema, så här ser det ut nu (med reservation för sena modifikationer och fel...) Som det framgår är detta ett trögdrivet slutsteg, som matas i en 50ohm icke-induktiv resistor och den lilla RF driveffekt som krävs läcker igenom seriekondingen till gallren. Fördelarna är bra anpassning, inga fler bandunika komponenter eller bandmkopplare.

Nackdelen är att min 10W drivsändare kanske inte klarar att driva två rör i de max.tester som kommer senare....




har fem lägen på mätinstrumentet, än så länge är fyra lägen inkopplade
Ett litet uV instrument används för flera olika mätpunkter, shuntar och skalresistorer är uttagna och uppmätta för två rör. Har nu lite koll på arbetsvärden under avstämningen av slutsteget.



Några resultat i klotterform
Mätprotokollet visar följande vid +652V på anod under belastning, med två rör i parallel:

  • Uteffekten dalar lite över 21MHz, vilket är lite konstigt och nästa steg är ytterligare justeringar.

  • På 14MHz och 7MHz verkar QE 06-40 fungera väldigt bra - nästan som om rören är frekvenskänsliga och extra "glada" runt 10MHz ?

  • 10W ger Yaesu FT-7 och som bäst får man då ut 130W ut på SSB och CW.  Med bara ett rör och 10W in får man ut runt 70W, så det betyder att det finns mer effekt att hämta med två rör i parallel om man använder en större drivsändare. Nästa steg är att prova med 20W.

  • Om steget är helt linjärt vet jag ännu inte, men det ser ut att gå med mycket lite ström på Ig1 och Ig2 håller sig enligt spec. Nästa steg är att göra en linjäritetsmätning.

  • På 7MHz stod C1 på max, så där kan det finnas mer att hämta med lite modifieringar.

  • På 3.5MHz fattas många pF ännu så testresultatet är bara preliminära. Nån omkoppling för mer pF måste göras om steget ska kompletteras med detta band.