Driver SD56120M

Budič pro GS35ku na 70cm.

Měl jsem dvě možnosti. Buď použít budič fy Nokia, kde jsou osazené dva bipolární MRF327.

Znamenalo by to dodělat dva zdroje předpětí, oříznout plošný spoj, usadit na chladič.

Nebo použít v našich končinách oblíbenou polovinu tohoto modulu s SD56120M.

Jak řekl Alex 2VYG - ty se snad prodávali i na tržišti se zeleninou. Skutečně je jich u nás v provozu hodně. Hodně klubových stanic je používá, některé je i sdružují pro větší výkon. I když se jeho využití přímo vybízí, stálo přede mnou víc otázek než odpovědí. Prolezl jsem spoustu odkazů, ale odpovědi nikde. Nezbylo tedy, než si na otázky sám odpovědět.

První otázka byla, jestli použít modul tak jak je. Nezasahovat do něho. Mít zkrátka 200W zesilovač na stole a podle požadavku ho budit na požadovaný výkon, pro buzení GS35ky. Případně při požadavku na buzení dvou PA zařadit za tento 200W zesilovač ještě dělič.

Modul jsem přišrouboval na masivní chladič a obestavěl přihrádkou z hliníkového plechu. Napájecí napětí jsem vyvedl skrz průchodky.

Ale dává skutečně tehle modul 200W? Kde jsem se podíval, tak drtivá většina uvádí pro 4 tranzitory 400W. Ale jak to s tím výkonem je? Je to pro kompresi P1dB sktečně tak? Stáhnul jsem si datasheet, ale nepřesvědilo mne to. Navíc vystala další otázka. Je lepší nebo jednodušší použít modul jako 200W nebo rozdělit ho na výstupu tak, že horkým vzduchem odpájím výstupní coupler a bude hned k dispozici 2x100W pro buzení dvou PA? A co když nejsou obě poloviny stejné, co se stane s IMD3 když to budu provozovat sloučené, pomůžu si když to rozdělím? Více otázek, než odpovědí.

Takže jsem začal. První co bylo, že jsem odpájel horkým vzduchem výstupní coupler, vyvedl každou polovinu ven na samostatný konektor a začal měřit.

Pohled na připojení výstupní koax. kabely.

Pohled z vnitřku na zadní panel.

Pohled na zadní panel.

V ten okamžik jsem se stal otrokem čísel, křivek, tabulek a prakticky týden jsem po večerech nedělal nic jiného než jen měřil.

Měřil a získal přehled o tom, jak se tento budič, osazený SD56120M vlastně chová.

Měřil jsem tento budič pro napájecí napětí 28V, pak pro 30V a pro 32V. Měl jsem k dispozici spínaný zdroj, který umožňuje změnu napětí na výstupu.

Pak jsem měřil pro klidový proud, ve stavu v jakém modul je od výroby. Nesahal jsem na R2 - 169R, kterým lze měnit klidový proud. V originálu je nastaven na klidový proud cca 250mA. Pak jsem změnil hodnotu tohoto odporu na paralelní kombinaci 2x 470R a dostal se na klidový proud cca 400mA a pak jsem ho změnil na hodnotu 150R a změřil modul pro klidový proud cca 200mA. Samozřejmě myšleno proudově na jednu polovinu čipu.

Obrázek na kterém je vidět vstupní coupler a odpor R2, jehož změnou hodnoty se nastavuje klidový proud pro obě poloviny čipu.

Měřil jsem pravou a levou část modulu. Je to poměrně velký počet měření a zabralo to tak hodně času.

Nejdříve jsem měřil pro 28V napájení. Klidový proud 250mA na každou polovinu čipu. Originál z výroby, bez jakékoli úpravy. Zprvu jsem byl i překvapen, jak se modul chová. I se zdálo, že jsou poloviny prakticky stejné, než jsem si čísla dal vedle sebe a začal porovnávat. Rozdíly v zisku a tím ve výstupním výkonu nejsou veliké, jsou to jednotky watů, největší rozdíl byl 4W, ale i tak se ten rozdíl musí někde projevit a někde spálit. Co to udělá se signálem u protistanice je otázka na kterou měření zatím nemělo odpověď, přece jen jsem pracoval s čísly. Co mne ale překvapilo daleko víc je komprese signálu, respektive výkon pro kompresi P1dB. Zkoušel jsem postupně vynášet buzení a výstupní výkon do tabulky. Pohledem do datasheetu jsem měl představu jak by to asi tak mělo vypadat, ale datasheet je pro 860MHz, pro napájení 32V a klidový proud 2x200mA, případně pro 2x300mA, dále pro 2x 400mA. Jenže tahle tabulka ukazovala na zisk odlišný od toho, co jsem naměřil já. Zisk modulu je mírně větší než ukazují tabulky v datasheetu. Přece jen jsem na polovičním kmitočtu. Modul tedy pro P1dB v pohodě dá 200W ani o tom neví.

Ale měřil jsem dál, ve snaze se dopracovat k dalším výsledkům.

Zkusil jsem tedy změnit napájecí napětí na 30V. A stalo se pouze to, že jsem naměřil větší výstupní výkon na výstupu. Komprese zůstala stejná, nezměnila se.

Zvětšil jsem tedy napájecí napětí až na 32V, tak abych byl na hodnotě, která je v grafech v datasheetu k tranzistoru. Pro P1dB se výkon posunul již za hranici 115W. Při tomto výkonu je již rozdíl na obou polovinách cca 10W, které se musí někde spálit, samozřejmě na odporu výstupního coupleru. Celkově tedy lze říci, že výkon pro 2 moduly, což jsou 4 tranzistory vedle sebe naprosto v klidu překračuje výkon 400W pro kompresi 1dB což je plně v souladu s měřením, které provedl Vláďa OK1VPZ. Není tedy třeba mít jakoukoli obavu z toho, že by SSPA prasil.

Pro představu o výkonu co modul umí jsem nastavil na klidového proudu hodnotu 200mA na polovinu čipu, což jsem realizoval změnou hodnoty odporu R2 na 150R. Měřil jsem pro 30V, což je asi tak hranice, kterou zvládnou průmyslově vyráběné zdroje.

Posuďte sami z přiložených čísel.

napájení 30V, levá polovina, 200ma

0,6W 42W 18,4dB
1,2W 65W 17,3dB
1,5W 83W 17,4dB
2W 96W 16,,8dB
2,5W 105W 16,2dB
3W 112W 15,7dB
4W 120W 14,8dB

Pro výkon 83W, který zcela jistě stačí pro vybuzení dalšího PA, stačí budit skutečně 1,5W a signál je čistý jako sklo.

Zkusil jsem tedy jít ještě na napětí 32V. Tabulka je prakticky stejná, jen se posunula ziskově ještě o cca 0,3dB výš, takže při vstupnám výkonu 1,5W je na výstupu 90W.

Takže po mnoha večerech, mnoha popsaných papírech a přepisu do tabulky je mi jasné, že použiju pro buzení následujícího PA s elektronkou GS35 jen jednu polovinu modulu, abych se vyvaroval zbytečného pálení výkonu na odporu na výstupním coupleru vlivem nesymetrie, čímž rozhodně potěším stanice a navíc j etu možnost mít na zadním panelu dva výstupní konektory a mít tak přímo připraven budič pro dva PA osazené GS35kou. Sice jako daň tomu budu muset pálit ten samý výkon na výkonovém odporu na druhém konektoru za zesilovačem, ale upřímně řešeno, radši spálím výkon venku a budu klidnější, než rušit stanice kolem.

Toto rozhodnutí ale znamenalo mít na předním panelu dva A-metry a LED indikace pro každou polovinu extra.

Pohled z vnitřku na zadní stranu předního panelu, uchycení měřidel.

Pohled na přední panel budiče.

Za další nechám napájecí napětí na 32V. Ostatně datasheet do doporučuje a výhody většího napájecího napětí jsou jasné, jde o čistotu. Pokud se budu pohybovat na hranici 90W, radši méně, tak jsem si jist čistotou signálu a opět docílím toho, že mne okolní stanice budou mít radši.

No a závěr článku. Levná varianta SSPA pro rozumný výkon, ať již jako budič, či jako samostatný PA o výkonu 400W či po sdružení dalších modulů na hranici 800W, nebo dokonce 1600W. Jen ty proudy a ty lana v napájení :-)

Rozhodně to nikoho nebude zvedat ze židlí a nebude to prasit. Ale kvalitní signál není jen otázkou PA. Do hry vstupují i další proměnné, jako je přizpůsobení (cirkulátorová žehlička), kvalitní TCVR a správné nastavení, ale to je již jiná kapitola.

Pro klid v duši jsem ještě ve finále instaloval na vstup na horní víko modulu cirkulátor, který byl součástí původní konstrukce. A rozhodně jsem udělal víc než dobře. Připojení pouze přes teflonové koaxiální kablíky, protože samotný cirkulátor neměl v originálu konektory, ale jen páskové vývody, přes které byl zaletován mezi dva plošné spoje. Výstupní cirkulátory budou včetně měření a vyhodnocení údajů součástí následujícího PA, dovnitř se již nevešli (taky už tam je a to včetně 50R výkonového zakončovacího čipu).

Po levé staně je vidět i plošný spoj spínající napětí pro předpětí.

Nahrnout do článku spousty čísel nebylo cílem. Každého by to unudilo už po prvních dvou až třech měřeních a začal by se ztrácet v té hromadě čísel. Je to nezáživné, ale vypovídající o skutečných parametrech zesilovače s SD56120M.

Zkoušel jsem i co je schopen dát polovina modulu na maximum. Nastavil jsem si 32V napájení a dostal se na hranici 148W při 6W buzení a zisku 13,9dB. Víc jsem radši nepřidával v obavě o polovodiče. Takže když by se někdo zapomněl a nechal knoflík buzení pootočení víc vpravo než je zdrávo, tak si představte ze dvou tranzistorů 300W a z celého toho čtyřtranzistorového modulu 600W. No a pokud je tam těch modulů víc sdružených, tak přdstava 1,2kW bere dech. Ale vydrží to. Nedoporučuji to ale nikomu to zkoušet.

Takže tímto je dvojitý budič pro následující PA s elektronkou GS35 připraven pro nasazení do závodu v OK2M. Je dobré protistanicím ukázat s čím vyjedeme, budou tak mít reálnou představu co proti nim stojí a co jsme v udělali pro to, abychom měli čistý signál. Ty hodiny práce nikde vidět nejsou, jen budou slyšet na pásmu. A doufám, že budou dobře slyšet.

3RM