Amplificatore lineare a griglia passiva con singola 813
realizzazione di IK1AWJ Mario Serrao
L'amplificatore che sto per presentare, forse a torto, non è molto diffuso tra i progetti delle nostre riviste, pertanto penso di fare cosa gradita ai colleghi OM che non ne sono a conoscenza, di divulgare questa mia esperienza, anche perché, quando sono in QSO e parlo di questo tipo di amplificatore, mi rendo conto che per molti questo sistema è sconosciuto, mentre tutti invece conoscono gli amplificatori con i circuiti tradizionali.
L'amplificatore a griglia passiva, e qui si fa riferimento alla griglia schermo di un tetrodo o di un pentodo, che, per il suo sistema di polarizzazione, prende il nome di "configurazione G2DAF" dall'OM inglese che lo ha realizzato.
Per comprendere bene il sistema di funzionamento di questo amplificatore, consiglio di scaricare da internet, digitando su di un motore di ricerca l'indicativo G2DAF, un file in formato PDF di circa 720 Kb, estratto da un bollettino della RSGB dell'Aprile 1963.
Questo amplificatore, pur facendo uso di tetrodi o di pentodi, non prevede l'alimentatore della griglia schermo e non prevede l'alimentazione negativa della griglia controllo, in quanto il tubo lavora a zero Bias.
Quindi si deve prevedere soltanto l'alimentatore AT per l'anodo.
ll sistema sfrutta il fatto che un tetrodo o un pentodo, con griglia controllo a massa (zero Bias), al variare del potenziale di griglia schermo tra zero ed il suo valore positivo, si ha una corrispondente corrente anodica, con variazione molto lineare, che va da un suo valore di riposo fino al suo massimo previsto.
Per sfruttare questo principio, l'alimentazione della griglia schermo si ottiene facendo uso di un moltiplicatore di tensione costituito da diodi e capacita, capace di generare una tensione continua proporzionale alla potenza di pilotaggio.
I diodi scelti sono dei diodi di segnale (veloci), mentre le capacità, sono scelte in modo da offrire una bassa impedenza per la RF, e una alta impedenza per le frequenze audio.
La griglia schermo viene cosi sottoposta ad una polarizzazione dinamica che dipende dall'ampiezza dell'inviluppo di modulazione.
In assenza di segnale, il tubo si trova con la griglia schermo e la griglia controllo a zero volt, ed in generale la corrente anodica è molto bassa, molto al di sotto del valore di dissipazione anodica; anche se ciò non è sempre vero in quanto dipende dal tipo ti tubo e dal valore di tensione anodica applicata.
Applicando ora un piccolo segnale di pilotaggio sulla griglia controllo, con un picco negativo che non oltrepassa il punto di interdizione, la griglia schermo incomincia a polarizzarsi positivamente, e la corrente anodica scorre in modo lineare per i 360 gradi del segnale applicato.
L'amplificatore a griglia passiva, e qui si fa riferimento alla griglia schermo di un tetrodo o di un pentodo, che, per il suo sistema di polarizzazione, prende il nome di "configurazione G2DAF" dall'OM inglese che lo ha realizzato.
Per comprendere bene il sistema di funzionamento di questo amplificatore, consiglio di scaricare da internet, digitando su di un motore di ricerca l'indicativo G2DAF, un file in formato PDF di circa 720 Kb, estratto da un bollettino della RSGB dell'Aprile 1963.
Questo amplificatore, pur facendo uso di tetrodi o di pentodi, non prevede l'alimentatore della griglia schermo e non prevede l'alimentazione negativa della griglia controllo, in quanto il tubo lavora a zero Bias.
Quindi si deve prevedere soltanto l'alimentatore AT per l'anodo.
ll sistema sfrutta il fatto che un tetrodo o un pentodo, con griglia controllo a massa (zero Bias), al variare del potenziale di griglia schermo tra zero ed il suo valore positivo, si ha una corrispondente corrente anodica, con variazione molto lineare, che va da un suo valore di riposo fino al suo massimo previsto.
Per sfruttare questo principio, l'alimentazione della griglia schermo si ottiene facendo uso di un moltiplicatore di tensione costituito da diodi e capacita, capace di generare una tensione continua proporzionale alla potenza di pilotaggio.
I diodi scelti sono dei diodi di segnale (veloci), mentre le capacità, sono scelte in modo da offrire una bassa impedenza per la RF, e una alta impedenza per le frequenze audio.
La griglia schermo viene cosi sottoposta ad una polarizzazione dinamica che dipende dall'ampiezza dell'inviluppo di modulazione.
In assenza di segnale, il tubo si trova con la griglia schermo e la griglia controllo a zero volt, ed in generale la corrente anodica è molto bassa, molto al di sotto del valore di dissipazione anodica; anche se ciò non è sempre vero in quanto dipende dal tipo ti tubo e dal valore di tensione anodica applicata.
Applicando ora un piccolo segnale di pilotaggio sulla griglia controllo, con un picco negativo che non oltrepassa il punto di interdizione, la griglia schermo incomincia a polarizzarsi positivamente, e la corrente anodica scorre in modo lineare per i 360 gradi del segnale applicato.
Lista dei componenti
- C1, C2 = 10 KpF 630 V
- C3, C4, C6 = 1,2 Kpf 1 kV - C5 = 1 Kpf 630 V - C7 = 1 Kpf - C8, C9 = 10 Kpf - C10 = 1 Kpf 6 KV - C11 = 1 Kpf 12 KV - C12 = 500 pf 1 KV - C13, C14 = 1Kpf 1 KV - CV1 = 250 pf 3 KV - CV2 = 1 Kpf 650 V - R1 = 27 k 2 W - R2 = 100 2 W - R3 = 100 k 1/2 W - R4 = 1 k 1W |
- RFC1, RFC2 = 2,5 mHr
- RFC2: D supporto 25 mm - L Supporto 130 mm - D filo 0,4 mm - L 'avvolgimento 100 mm - Z - 4 spire filo D 1,5 mm su R non induttiva da 68 ohm 3 W - L1 = 2,4 micro Hr - L2 = Toroide T200-2 (filo D 1,4 mm - Tot. 50 Sp) 6 Sp x 10 MHz + 11 Sp x 7 MHz + 11 Sp X 3,5 MHz + 22 Sp x 1,8 MHz - TR1 = TIP 110; TR2 = TIP 42 C (Darlington) - DZ = 15 V 1 W - UNUN 1 : 4 = 16 spire filo D 0,5 avvolto in bifilare su bacchetta ferrite D 10 mm L 50 mm. - Carico fittizio da 200 ohm 60 W costituito da 2 resistenze non induttive serie MP 930 in formato TO 220 montate su dissipatore. |
Ho infatti incominciato con una EL509 a 800 V di anodica, per passare poi ad una 813, prima con 2000 V e poi con 2850 V di anodica.
Lo schema è molto semplice ed è rimasto uguale per le due valvole provate.
L'ingresso è aperiodico, costituito da un trasformatore 1:4 ed un carico resistivo anti-induttivo da 200 ohm 60 watt.
Sul carico resistivo si ha il doppio della tensione RF di pilotaggio, sia per la grigia controllo che per il quadruplicatore di tensione.
Il quadruplicatore di tensione è costituito da una serie di diodi di segnale 1N4148 montati su di una basetta mille fori.
Sulla griglia schermo si ha cosi la tensione relativa alla RF d'ingresso, moltiplicata per due, dal trasformatore 1:4 e poi per quattro, dal quadruplicatore di tensione.
Senza segnale RF d'ingresso, la griglia schermo è tenuta a zero volt da una resistenza da 27 K.
Nel mio caso, usando una 813 a 2000 V con catodo direttamente a massa, avevo una minima corrente di riposo, circa 10 mA, che sono 20 W di dissipazione anodica, contro i 125 W dichiarati dal costruttore.
Applicando ora una tensione anodica di 2850 V (massimo consentito 2250 V), con un incremento di potenza in uscita di circa 150 W, la corrente di riposo passa a valori più alti, quindi per evitare un riscaldamento inutile del tubo, ho inserito sul catodo, un circuito di polarizzazione automatica, costituito dalla rete TR1, TR2 e diodo Zener.
Come si vede dallo schema il tutto è pilotato dal quadruplicatore di tensione, attuando così la funzione di un "vox" attivato automaticamente dal segnale in ingresso.
Questo sistema di polarizzazione dinamica, permette il passaggio della corrente anodica soltanto durante la modulazione, cioè nel parlato, e non a partire dall'istante in qui viene premuto il PTT.
Ciò significa che tra una sillaba e l'altra, la valvola va a riposo, in quanto non assorbe potenza dall'alimentatore anodico.
Poiché la capacità variabile in mio possesso, regolata al minimo è risultata, comunque, troppo alta per l'accordo del p-greco in uscita, ho avuto difficoltà a fare lavorare l'amplificatore sulle gamme alte delle HF, quindi ho realizzato questo amplificatore soltanto per le gamme da 1,8 a 14 MHz.
L'induttanza del filtro è stata realizzata con un toroide T200-2 per le gamme da 1,8 a 10 MHz, mentre per i 14 MHz, le spire sono state avvolte in aria.
Con un pilotaggio di 40-50 W, si ha in uscita, una potenza di circa 400 W.
Altra esperienza è stata quella di accordare l'ingresso con p-greco, ottenendo dall'amplificatore, in uscita, la stessa potenza di 400 W con poco meno della metà della potenza iniziale in ingresso e tra TX e amplificatore un SWR di 1,2.
Poiché, con il carico resistivo adottato l'SWR risulta ancora accettabile, per comodità, al momento, ho lasciato tutto così.
Lo schema è molto semplice ed è rimasto uguale per le due valvole provate.
L'ingresso è aperiodico, costituito da un trasformatore 1:4 ed un carico resistivo anti-induttivo da 200 ohm 60 watt.
Sul carico resistivo si ha il doppio della tensione RF di pilotaggio, sia per la grigia controllo che per il quadruplicatore di tensione.
Il quadruplicatore di tensione è costituito da una serie di diodi di segnale 1N4148 montati su di una basetta mille fori.
Sulla griglia schermo si ha cosi la tensione relativa alla RF d'ingresso, moltiplicata per due, dal trasformatore 1:4 e poi per quattro, dal quadruplicatore di tensione.
Senza segnale RF d'ingresso, la griglia schermo è tenuta a zero volt da una resistenza da 27 K.
Nel mio caso, usando una 813 a 2000 V con catodo direttamente a massa, avevo una minima corrente di riposo, circa 10 mA, che sono 20 W di dissipazione anodica, contro i 125 W dichiarati dal costruttore.
Applicando ora una tensione anodica di 2850 V (massimo consentito 2250 V), con un incremento di potenza in uscita di circa 150 W, la corrente di riposo passa a valori più alti, quindi per evitare un riscaldamento inutile del tubo, ho inserito sul catodo, un circuito di polarizzazione automatica, costituito dalla rete TR1, TR2 e diodo Zener.
Come si vede dallo schema il tutto è pilotato dal quadruplicatore di tensione, attuando così la funzione di un "vox" attivato automaticamente dal segnale in ingresso.
Questo sistema di polarizzazione dinamica, permette il passaggio della corrente anodica soltanto durante la modulazione, cioè nel parlato, e non a partire dall'istante in qui viene premuto il PTT.
Ciò significa che tra una sillaba e l'altra, la valvola va a riposo, in quanto non assorbe potenza dall'alimentatore anodico.
Poiché la capacità variabile in mio possesso, regolata al minimo è risultata, comunque, troppo alta per l'accordo del p-greco in uscita, ho avuto difficoltà a fare lavorare l'amplificatore sulle gamme alte delle HF, quindi ho realizzato questo amplificatore soltanto per le gamme da 1,8 a 14 MHz.
L'induttanza del filtro è stata realizzata con un toroide T200-2 per le gamme da 1,8 a 10 MHz, mentre per i 14 MHz, le spire sono state avvolte in aria.
Con un pilotaggio di 40-50 W, si ha in uscita, una potenza di circa 400 W.
Altra esperienza è stata quella di accordare l'ingresso con p-greco, ottenendo dall'amplificatore, in uscita, la stessa potenza di 400 W con poco meno della metà della potenza iniziale in ingresso e tra TX e amplificatore un SWR di 1,2.
Poiché, con il carico resistivo adottato l'SWR risulta ancora accettabile, per comodità, al momento, ho lasciato tutto così.