PROJEKT
| 2018 - JANUAR | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Die LPFs von W6PQL auf T130-Kerne umbauen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
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ÄNDERUNG - T130-Kerne Es stellt sich heraus, dass diese auf der Oberseite der Platine kaum Platz haben. Also wieder umbauen: Alle Spulen kommen nun auf die Unterseite. - Für erste Abgleichversuche wird dünnerer Draht genommen, da er leichter zu handhaben ist. - In der endgültigen Bestückung wird 1,5mm CuL verwendet < 80m im Versuchsaufbau - 160m fehlt noch ganz - 60m wird weggelassen: Zu schlechte Dämpfungswerte in Kombination mit 80m |
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| Auch so könnte ein Display aussehen ... | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
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DL9MBI's erste Programmierschritte für die Anzeige aller wichtigen PA-Werte. ARDUNIO MEGA 2560 R3 mit 4"-Display - tnx Werner, DL9MBI Die Werte entstehen noch per Zufallsgenerator ... |
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| VERSCHIEDENE ÄNDERUNGEN & ANPASSUNGEN | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| LAYOUT II: Die neue Anordnung der Baugruppen schafft Platz für Gehäuselüfter | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Von unten links: - Tiefpassfilter - PA-1 - PA-2 - Kombiner und Splitter - Sequenzer (halb verdeckt) - Protector - 2 x SWR- und Wattmeter - Unter dem zusätzlichen Winkel in der Mitte haben, falls notwendig, die acht temperaturgesteuerten Gehäuselüfter (50mm) Platz. Auch hier noch Änderungen .... |
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| BOHREN DER KUPFERPLATTEN und KÜHLKÖRPER - tnx Franz, DO1FKP | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 1. antasten (mit eigens gefertigtem Stift) | 2. zentrierbohren | 3. bohren | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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Bei den KUPFERPLATTEN (130 x 190 x 12mm) dient die Platine als Schablone Bei den KÜHLKÖRPERN sind die Kupferplatten die Schablone Arbeitsschritte: 1. antasten 2. zentrierbohren 3. kernbohren 4. Gewinde schneiden 5. planfräsen |
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| 2018 - FEBRUAR | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Probebetrieb des PROTECTORS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Funktioniert der PROTECTOR
auch mit zwei Netzteilen bei gemeinsamer Masse? Ja - es gibt keine Potenzialprobleme. √ Also vorläufig doch keine Entkopplungsdioden bei Parallelschaltung der Netzteile Die Schutzschalter 2 x BTS500858 brauchen eine gewisse Grundlast, um überhaupt zu arbeiten. < Lastwiderstand |
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BTS50085 - 58 Volt Arbeitsspannung - 9 mΩ Innenwiderstand - 44 A Laststrom - Geschützt gegen Überlast, -temperatur, -spannung und Kurzschluss - Stromsensor integriert ... |
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| SWR-Meter aus UA umbauen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
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alt
neu Neue Spule: 2x FT114-43 @30 Windungen CuL 0,6mm Zufall? Südlich der neue Spule liegt BOUVET 3Y . . . |
Leistungstest: 15 Minuten CW-Schleife mit 2.4 kW HF
@1.8MHz Erwärmung der neuen Ringkerne auf knappe 40° C √ Dann Abbruch, denn der Abschlusswiderstand wird zu warm. |
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| Fertigstellung der Tiefpassfilter | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Die Schalttransistoren ( 5 x BD237), vom ARDUINO angesteuert, kommen einfachheitshalber auf die LPF-Platine. BD237 - NPN bipolar - 80 V - 2 A - 25 Watt |
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MÄRZ 2018 - PAUSE WEGEN
EINER AMATEURFUNK-NACHLASSVERWALTUNG |
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Zusätzliche Gehäusebelüftung für die Bandpassfilter, den Kombiner, die Watt- und SWR-Meter ... Steuerelektronik (LM317) der 8 x 50mm Kühlkörperlüfter Die NTC-Widerstände (22kΩ im Glasgehäuse) sind eingetroffen! Änderung: Vereinfachung der Verdrahtung |
Aufkleben der NTC-Widerstände auf die
Trägerplatte |
1.
Regelung der Kühlkörperlüfter 2. Regelung der Gehäuselüfter 3. Temperaturanzeige der Kühlkörper (ARDUINO) |
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| 2018 - APRIL | |||||
| CNC - Arbeiten - tnx Werner, DL9MBI | |||||
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Rückwand oben: 3 von 6 zusätzlichen Lüftungsschlitzen |
Bohrschablone für den Gehäusedeckel - fals erforderlich! |
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| PAUSE - REISEVORBEREITUNGEN & REISE | |||||
| 2018 - JULI . . . es geht wieder weiter! | |||||
| Versuchsaufbau der PA-Steuerung nach ON7EQ | |||||
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< Die Messwerte sind noch statisch Ein ARDUINO NANO zeigt an und kontrolliert (Später geändert!) |
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| 2018 - AUGUST | |||||
| PARALLELSCHALTUNG der SERVERNETZTEILE HP ESP-120 | |||||
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HP ESP-120 Input : 220V - 240V Output : 51.4V / 57A max Leistung: 2950W Kann man zwei dieser Netzteile bedenkenlos parallel schalten? Man findet nicht wirklich eine eindeutige Antwort darauf ... Interessant: In einem Film zeigt KF8OD zwei ESP-120 in Parallelschaltung. Eine Rückfrage bei Mike ergibt letzte Gewissheit: Es geht und zwar ohne zusätzliche Entkopplungsdioden - tnx Mike! Foto: K8OD |
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| Programmierarbeiten an der ON7EQ- Controller-Software | |||||
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ARDUINO NANO (Später geändert!) - Drei Digitalausgänge fallen weg: PRE_AMP + FAN + supply_50v Einer davon wird zur PTT-Erkennung geändert - Dadurch wird der Analogeingang für die bisherige PTT-Erkennung frei - Dieser wird nun für die Strommessung am zweiten PA-Modul programmiert - Schutzabfragen müssen noch angepasst werden ... Soweit alles angepasst √. . . und ab in den Probelauf . . . |
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| Weitere Arbeiten an der Mechanik | |||||
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Die Kühlkörper sind zwar schon plangefräst, müssen aber für einen guten Wärmeübergang zu den Kupferplatten noch geschliffen werden. √ - Weitere Gewindeeinsätze in die Kühlkörper montieren √ - Kühlkörper schleifen √ - Kupferplatten fräsen und schleifen √ - Rückwand bohren und schleifen √ - Frontplatte bohren und schleifen |
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Kühlkörperseite einer der Kupferplatten. Gebohrt, aber noch mit ursprüglicher Oberfläche. |
Planfräsen der zwei Kupferplatten bei DO5HT -
danke Hermann! Die Übergänge (~20µ) verschwinden dann beim Schleifen. |
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Probebetrieb ARDUINO
(Später geändert!) Ausprobiert werden die FRONTPLATTEN Ausschnitte, der ARDUINO NANO als Controller (ON7EQ) zusammen mit dem PROTECTOR und dem WATTMETER (beide aus UA und nicht im Bild). < Angezeigt wird hier die HF der Röhren-PA |
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| ARDUINO programmieren (12AUG2018) | |||||
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BANDFILTER-SCHALTER (Später
geändert!) Um ein unbeabsichtigtes Überschreiben der EEPROM-Speicherplätze durch die grünen UP/DN-Taster auszuschließen, wird der noch freie RX-Digitalpin folgendermassen programmiert: - Ist kein CAT-Signal vorhanden, also 'MANUELL'-Betrieb, dann liegt ein Anschluss der Taster über den RX-pin auf Masse und kann aktiviert werden. - Ist ein CAT-Signal vorhanden und die Frequenz wird angezeigt, dann liegt dieser Anschluss über den RX-pin auf 5Volt. Die UP/DN-Tasten haben dann keine Wirkung. Die grünen Taster sind zum manuellen Ausswählen der Bandpassfilter aber auch zum Programmieren der EEPROM-Speicherplätze. Armin DF1AI leiht mir sein IC-706 zum Testen der CAT-Steuerung - tnx! |
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| MECHANIK - LAYOUT Version 3 | |||||
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Nachdem die zwei ARDUINOS zusammen mit allen
Komponenten in ein Weissblechgehäuse kommen, musste ein Teil der Baugruppen neu angeordnet werden: Die HF-Koppler vor den LPF-Filtern und im Ausgang werden stehend angeordnet. Baugruppen, die keinen Abgleich brauchen, kommen in die untere Ebene: Das sind der HF-Koppler im Eingang und der Splitter unter die ARDUINOs, sowie der Combiner unter den PROTECTOR ... und es ist doch noch etwas anders geworden ... |
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Splitter
Wattmeter-INPUT Dämpfungsglied 10dB |
SWR II-LPF Wattmeter-OUTPUT COMBINER Beide Anordnungen wurden auch noch geändert ... |
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STROMSCHIENEN' für die Kühlkörperlüfter und kompaktere LÜFTERREGELUNGEN (LM317) ÄNDERUNG (21AUG2018) aus mechanischen Gründen und wegen des Platzes! |
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... und manchmal ist es nicht schlecht, eine Pause zu machen und zum Beispiel während eines Waldspaziergangs auf interessante Lösungen zu kommen! |
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| 2018 - SEPTEMBER | |||||
| ARDUINO NANO - Balkenwattmeter Software Version 23 von 27 (18SEP2018) | |||||
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(Später geändert!) Automatische Umschaltung des Anzeigebereichs: = Befindet sich die PA im STBY-Modus, dann zeigen die Balken maximal 120 Watt an. = Wird die PA in den OPERATE-Modus geschaltet, dann sind dafür 2kW erforderlich. |
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| MECHANIK & ELEKTRIK PTT-SCHALTEINHEIT (21SEP2018) | |||||
 SEQUENCER - intern ARDUINO NANO 328 Relais 1+2 SIEMENS VAKUUM VR312 26.5V Relais 2+3 OMRON G5A-234P 2 x UM non-latching 24V 1A/30V TIP120 NPN Darlington 60V / 5 A Lastfreies Schalten der HF-Relais - Ausgang D3 steuert über T1 die HF-Vakuum-Relais (Rel 1+2). - Ausgang D4 steuert über T2 die Relais für die BIAS-Spannungsversorgung |
  Idee abgeschaut bei PA3CSG (Später geändert!) |
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| 2018 - OKTOBER | |||||
| HF-PLATINEN bestücken | |||||
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Was man so alles braucht für
SMD-Bauteile: - beleuchtete Arbeitslupe - Lötkolben mit feiner Spitze (Weller WSD81i @380°) - feines Lötzinn mit gutem Flussmittel (Fluitin 0.5mm 60% SN) - Pinzette - ruhige Hände und die Dreibein-Festhaltehilfe von DL9MBI als dritte Hand ... Prima Idee, Werner - DL9MBI |
... und wenn mal was schief geht, einen zweiten Lökolben zum Auslöten! - Test der Bias-Erzeugung mit VDC = 32 Volt Grundeinstellung VR1 4 Volt Feineinstellung VR2 mit Temperaturkompensation Gemessen mit HAMEG HM1507 |
Dämpfungsglied ~ 5dB (2x330/33/2x330 2Watt Metallfilm) welches zusammen mit dem 10dB Dämpfungsglied (100Watt) vor dem Splitter, der Halbierung der Eingangsleistung durch den Splitter (3dB) eine Gesamtdämpfung von rund 18dB ergibt. Der TRX kann nun auch mit voller Leistung (120W) keinen Schaden anrichten. |
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| Nach reichlich SMD-Bauteilen nun mal wieder Software zur Hardware 07OKT2018 | |||||
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Änderung
Durch die größere Bedämpfung im Eingang entfallen das Wattmeter und die Überwachung der Eingangsleistung. Der dadurch frei gewordenen Digitalpin des ARDUINO schaltet nun über einen Transistor (TIP120) die Lüfterregelungen ein oder aus. (Temperatur und Hysterese programmierbar) |
< Wärmetest des TIP120 mit 1,2 A Belastung (Im Luftstrom - 70°C Kühlkörper simuliert) |
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| HF-DROSSELN und TRANSFORMATOREN | |||||
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DRAIN -Speisedrossel |
3 Windungen bifilar - Kern
LAIRD 28B1020-10 |
Litze 2,5² Silicon 2 x 350 mm
lang |
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Wickelschema der bifilaren
Speisedrossel Messung DL9MBI, Werner - tnx! |
Messwerte der Übertrager und des Baluns: SWR <= 1,2 Rückflussdämpfung > 20dB |
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Vorbreiten der Koaxkabel Übertrager 2 x 37cm TC-20 Koax 18,6 Ω 2,8 mm Teflon |
Einbaufertige Übertrager und Balun (rechts) Balun 41 cm DXW50 Koax 50 Ω 3,7 mm Teflon |
Kerne LAIRD 28B1020-100 Trennkondensatoren C13 - C18 6 x 100nF/200V/Material C0G |
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| Vorbereitungen für ein späteres 7" - Display | |||||
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Erste Gestaltungsversuche mit einem 7"-Display - tnx Matthias, DC5ME 7,0" SSD1963 MCU TOUCH 800*400 TFT ARDUNIO MEGA 2560 - SHIELD V2.2 7"-TFT-Display (Backlight 5V @400mA - Driver 3.3V @200mA) |
Der Onboard-Regler
(AMS1117) ist mit 400mA für das Display reichlich überfordert. Er wird entfernt und durch einen externen 7805CV ersetzt. |
Experimentierplatinen für ARDUINO MEGA mit Shield CNC gefräst und gebohrt - tnx Werner, DL9MBI |
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 TIPP: Nachträgliches Bohren in Geräten Es ist praktisch, wenn man die Austrittsseite des Bohres mit TESAFILM beklebt, um die Späne festzuhalten. |
Änderungen Wegen des Platzbedarfs für den geplanten ARDUINO MEGA 2560 kommt der Splitter auf die Unterseite Untere Ebene v. l. SWR II (SWR zwischen Kombiner und LPF) Kombiner mit Ausgleichswiderstand bei Unsymmetrie (100Ω/500Watt) SWR I (Wattmeter und SWR im Ausgang) Oben Dämpfungsglied (50Ω/10dB/100Watt) Splitter mit Ausgleichswiderständen ... und alles liegt im Ansaugluftstrom ... |
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| Was bis zum Ende des Monats erledigt sein soll ... | |||||
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Die externen HP-Netzteile parallel schalten und
testen
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PA-Bausteine Die Speisedrosseln vorbereiten und einbauen Statt Adern-Endhülsen ein Dratwickel |
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ARDUINOS Übersichtlichere Verdrahtung in neuem Gehäuse |
Die Pi-Filter für die Ein- und Ausgänge (C - R/L - C) mit SMD-Kondensatoren (10nF/500V) |
LPF:
Einbau und Feinabgleich (Werte siehe
hier) Versuch: Beeinflusst die Nähe von Alublech die Werte der Filter wesentlich? Nur bei sehr geringem Abstand (1mm) √ T130-Kerne auf der Unterseite der Platine von W6PQLL |
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| 2018 - NOVEMBER | |||||
| VERDRAHTUNGSARBEITEN | |||||
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TIPP Verdrahtung: Gut geeignet sind die Litzen der der alten LPT-Druckerkabel. 24 verschiedenfarbige Adern Außendurchmesser 0,8mm |
Koaxkabel RG142 am Ausgang der Bandfilter Auch hier verhindert 'Wickeltechnik' das Ausfransen |
D-SUB BUCHSE 09 Links die abgeschirmte Leitung für das CAT-Signal mit Ferritkernen (blau), aber ohne Kondensator Rechts die PTT-Leitung mit Abklatschkondensator (220nF/50V) und Ringkerndrossel |
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Aus schaltungstechnischen
Gründen liefern nun zwei dieser Baugruppen Stromwerte für den ARDUINO (ON7EQ) ACS758LCB-050B-PFF-T - Hallgenerator - 50A bidirectional - 40mV/A Empfindlichkeit - 100µΩ Durchgangswiderstand - 5.0 Volt Betriebsspannung |
Testaufbau für die Strommessung Unterseite mit dem Operationsverstärker Ausgangsspannung bei I = 0 A > 2.500 Volt I = 1 A > 2.520 Volt I = 10 A > 2.920 Volt ... Anpassung der Software |
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Verdrahtung der Antennenrelais Koax dick RG142 1300Watt @100MHz Koax dünn UT-085 175Watt @500MHz |
Wärmeleitpaste
auf die Kupferplatte auftragen Leitpaste ARCTIC MX-4 (4g) Leitfähigkeit 8,5W/mK Weniger als 2 Gramm reichen für 190 mm x 130 mm Tipp: Als Spachtel eine alte Kreditkarte |
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Umbau des PROTECTORS: Schraubanschluss für das 4mm²- Kabel Distanzbolzen M4 x 8mm |
Verdrahtung des SEQUENCER mit dem ARDUINO |
HF-Platine Anschlüss 50V mit schwarzem Teflon-Unterleger und zusätzlichen SMD-Kondenstoren 10nF/500V |
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Kabeldrossel Vorbereitung zum Einschrumpfen Kerne 4 x CST9.5/4.8/4.8-4S2 |
Kabeldrosseln fertig eingebaut Jede PA-Baugruppe hat eine eigene 4mm²-Leitung Rechts der Schraubanschluss M8 für die externen Netzteile 2 x HP ESP-120 51.4V /je 60A |
PROTECTOR Er bekommt einen 5Watt Vorwiderstand der jetzt nur noch handwarm wird ... |
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| 2018 - DEZEMBER | |||||
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Erste Gleichstromversuche mit den Baugruppen ... √ Einbau der BLF188XR ... √ Einstellen der Ruheströme mit einem Labornetzteil (50V / 5A) √ Probebetrieb mit den 'harten' HP-Netzteilen (51V / 120A) und extra Schmelzsicherung für alle Fälle ... √ |
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BLF188XR
Die Wärmeleitpaste auftragen ... (Diese Menge ist mehr als genug!) |
... am besten mit dem Finger
verteilen, die Anschlüsse danach entfetten ... (Die Trägerplatte darf noch durchscheinen!) |
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dann auf die Kupferplatte schrauben und - für den Fall des Falles - vorläufig nur punktuell verlöten. |
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BIAS
TEMPERATURKOMPENSATION R10 = 22K ersetzt durch 15k, parallel dazu 100k ergibt eine leichte Überkompensation. Der Ruhestrom von 2,5A sinkt zwischen 20° und 45° Gehäusetemperatur um knapp 100mA. Schaltplan: DG8DP |
08. Dezember 2018 Mit 'BAIKAL' ein Prost auf die allerersten 500 Watt mit einer 'Palette'! Überraschung: Der Stromstoß der 220µF-Siebkondensatoren auf den PA-Bausteien löst beim Einschalten der 50V Betriebsspannung die Schnellabschaltung aus. Sie werden ersetzt durch kleinere Folienkondensatoren. |
Folienkondensatoren statt Elkos 2 x 1µF / 100V |
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11. Dezember 2018 Auch auf die 500 Watt der zweiten Baugruppe ein Prost - mit 'Havana Club'! ----------------- 13. Dezember 2018 um 16:40z Erstes SSB-QSO mit DL9MBI - tnx! 750 Watt Ausgangsleistung mit einem PA-Baustein Kommentar von Werner: "Modulation astrein"! |
Der NTC (10kΩ) kommt zur noch besseren Temperaturkompensation der Gate-Spannung direkt zum BLF188XR |
PA-Ausgang zum Kombiner Koax DXW50 mit je gleicher Länge Rechts eine Kabeldrossel (+51V) mit 4 Kernen |
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| WEITER MIT 2019 ZUM INHALTSVERZEICHNIS | |||||
Ein derartig umfangreiches Bauvorhaben lässt sich ohne die tatkräftige Unterstützung durch Freunde nicht verwirklichen.
Danke an
DC5ME Matthias · DF1AI Armin · DG2MEL Wolfgang · DL3MBG Christian · DL6MFK Robert · DL9MBI Werner
DO1FKP Franz · DO5HT Hermann