POTENCIA, QRP

 

 

POTENCIA, QRP

 

EA3FXF

 

 

 

 

Todos los  radioaficionados experimentadores  hemos tenido la necesidad alguna vez de amplificar la minúscula señal obtenida de un mezclador o de un oscilador ya sea para hacer algún tipo de medida o, simplemente, para llevar al éter nuestras palabras o datos.

Para ello hace falta un amplificador lineal, que no distorsione nuestra señal. Y de la frecuencia de corte lo mas elevada posible. Lo mejor es utilizar un amplificador polarizado en clase A que es la que tiene mayor fidelidad, aunque también menor rendimiento. Como interesa conseguir una elevada corriente para disminuir la impedancia de entrada, sera bueno escoger un transistor de media potencia tipo 2N3866 (ó BD135, con limitaciones en las bandas mas altas).

En la figura 1 puede verse como este pequeño lineal tiene una realimentación en el emisor y otra de colector a base, ello sirve para que su respuesta sea plana (+/- 1 dB) entre 3 y 30 Mc.

Su corriente de reposo es de unos 40 mA y agradece un refrigerador de corona. La ganancia medida es de 28.5 dB en 80 metros (26.9 dB en 10 metros) con 2,5 mW a la entrada, lo que no esta nada mal

para un solo componente.

Tal como aparece en el esquema esta preparado para transmitir en 40m, pero puede sustituirse el filtro pasobajos de 50Ω por el adecuado a la banda que utilicemos. También puede utilizarse como previo de recepción, con unos resultados excepcionales, soportando bien las sobrecargas sin menoscabo de la pureza espectral. (DIM  > 35 dBm). En caso de usarlo como preamplificador hay que situar un filtro adecuado a la entrada.

Su entrada / salida es de 50Ω por lo que puede servir como driver de un paso de "potencia QRP"

 

ALTA POTENCIA QRP.

 

Si operamos con un transmisor OPT, o un transceptor PULGA, o cualquier otro equipo con 1W de salida, podemos echar de menos 5 W. Con el montaje propuesto podemos solucionar  nuestro complejo de inferioridad poniéndonos en potencias QRO dentro de los limites del QRP.

Se trata (figura 2) de un amplificador en clase AB que si bien no es tan fiel en la reproducción de la señal tiene mucho mas rendimiento que un clase A y es lo suficientemente lineal para amplificar señales de BLU o datos, sin distorsión apreciable.

Se excita bien con unos 300 – 400 mW, aunque puede emplearse mas potencia si se utiliza la red atenuadora formada por R5, R6 y R7.

T1 y T2 son formas en "hocico de cerdo" y el hilo empleado es de conexiones, forrado de plástico.

La red de realimentación  C4, L5, R2, se encarga de que la curva de respuesta sea plana desde 80 a 20 metros aproximadamente. Si va a utilizarse para un equipo monobanda, dicha red puede omitirse y conseguir algo mas de potencia de salida en bandas bajas.

Para el ajuste basta conectar sendas resistencias de carga (47Ω) a la entrada y salida, situar R4 en su punto medio y aplicar tensión. Esperar unos minutos y, si nada se calienta, significa que no hay auto-oscilaciones en vacío. Controlar la corriente de colector con un tester y mover R4 hasta que indique 70mA., que es la corriente de reposo optima para trabajar en clase AB.

Si inyectamos señal en la entrada podremos medir la potencia de salida, que sera de 5W o más. Si la prueba se hace en fonía, al disminuir R4, veremos que aumenta el consumo y disminuye la potencia, estaremos entrando donde el lineal funciona en clase A, la linealidad aumenta pero el rendimiento cae. Por otra parte, si aumentamos el valor de R4, veremos que la potencia tiende subir,

estamos entrando en la clase C y, si nos monitorizamos con un receptor veremos que nuestra modulación deja mucho que desear, esta distorsionada porque a la salida solo circula una fracción de la señal de entrada, cosa que si bien en CW (o FM) no tiene importancia, en BLU distorsiona la señal.

Lo mejor, si se trabaja en fonía  es dejar ajustada la corriente que indica el fabricante, según se ha indicado y si se trabaja CW buscar el compromiso entre máxima potencia y mínimo consumo (rendimiento optimo).

Un filtro pasa bajos bien calculado para cada banda debe ponerse a la salida del amplificador.

 

PREAMPLIFICADOR UNIVERSAL. DE R.F.

 

Los mezcladores pasivos, ya sean a diodos o con interruptores integrados, suelen tener muy baja salida (del orden de -4 a -10 dBm), por lo que para excitar una etapa de potencia es necesario intercalar un preamplificador  de pequeña señal. El transistor mas adecuado y mas a mano es el  2N2222, que trabaja satisfactoriamente en 144 Mc.  Puede utilizarse cualquier otro transistor de pequeña o media señal de UHF. Los BRF91 y BRF96 son muy eficaces en 70 cm.. El DB135 funciona muy bien en 80 y 40 metros.

En el esquema (Figura 3) podemos ver como la resistencia no desacoplada de emisor (RE) y la realimentación base colector  (RC) mantienen las impedancias de entrada / salida muy próximas a 50Ω.

El CH de colector tiene 9 espiras uniformemente repartidas sobre un toroide T37-43 . Su valor, de 22 uH, puede influir en bajas frecuencias, con perdidas por debajo de 1 Mc.

El valor de R1 es correcto para transistores de  pequeña señal, los experimentadores tendrán a bien ajustar  su valor a máxima salida si se utiliza otro tipo de transistor.

Variando el valor de las resistencias de realimentación, pueden lograrse diferentes ganancias, manteniendo constante la impedancia de 50Ω en la entrada y  salida.

 

GANANCIA	RE (Ω)	RC (Ω)
10 dB	10	270
15 dB	5,6	470
20 dB	2,7	820

 

La única limitación de este amplificador es el nivel de entrada, que no puede ser mayor que unas decenas de mV so pena de saturar el  aparato. Es ideal una señal de entrada de unos 100 mVpp (sobre 50Ω = 25uW).

Cuanto mas cuidados estén los detalles constructivos mas plana sera la curva de respuesta en frecuencia. El uso de componentes SMD es obligado si se pretende trabajar en UFH.

 

Nada mas esta vez. Que disfrutéis de la experimentación QRP de potencia. Para cualquier duda o aclaración estoy QRV en ea3fxf@lleida.org .