LDMOS MRF101 APPROFONDIMENTI

[1KT01]

E' l'alimentazione a 50 v il problema...

[Abusivo]

E' l'alimentazione a 50 v il problema...

Ma 50 V per ottenere che potenza con un solo MRF?

[ik2nbu Arnaldo]

Ragazzi non vi scoraggiate....

esempio di alimentatore switching 10A 50V economico:

https://www.amazon.it/Voltage-Transformer-Switching-Supply-S-500-48/dp/B07TRTJ235/ref=sr_1_4?__mk_it_IT=%C3%85M%C3%85%C5%BD%C3%95%C3%91&dchild=1&keywords=48V+10A+power+supply&qid=1607268699&sr=8-4

questo da 20A 48V non è male:

https://www.amazon.it/fITtprintse-Alimentatore-Switching-Display-Switch/dp/B07VHMQT9F/ref=sr_1_14?__mk_it_IT=%C3%85M%C3%85%C5%BD%C3%95%C3%91&dchild=1&keywords=48V+20A+power+supply&qid=1607269374&sr=8-14

Con un solo Mosfet si arriva a 100 watt SSB /50 watt in AM, dipende dal tipo di schema
qui la versione monobanda 27 mhz, che arriva a 127 watt CW

https://www.mouser.it/new/nxp-semiconductors/nxp-mrf101an-reference-circuits/

ma il vero vantaggio di questi componenti è la bassa RF di pilotaggio (100-200 mW rf max) che fa felice molti autocostruttori,
perchè elimi almeno 2 stadi di amplificazione, ad esempio con solo +14 dbm di pilotaggio
pari a 25 mW hai già 5 watt di uscita, con un guadagno del mosfet di + 23 db !

73 Arnaldo ik2nbu

[denis751]

Ma 50 V per ottenere che potenza con un solo MRF?

Potete usare anche un trasformatore da 35 volt con un ponte diodi e condensatore

[ik2nbu Arnaldo]

Potete usare anche un trasformatore da 35 volt con un ponte diodi e condensatore

Dopo tutti gli alimentatori che ho costruito (con schema e trasformatore tradizionale) sino a 2KW di potenza,
ho imparato che la tensione di uscita del secondario del trasformatore prima del ponte a diodi deve essere al massimo 4 volt meno di quella richiesta dal progetto.

Perchè anche se il ponte e i condensatori di livellamento aumentano la tensione continua disponible, vedi esempio di calcolo:

http://www.claredot.net/it/sez_Elettronica/alimentatore_dc_stab_Graetz.php

poi ti trovi ripple e cadute di tensione di 1 volt DC, quando incominci a chiedere anche solo 10A continui.

Per fare un alimentatore 50V, idealmente occorrono almeno 44 Volt su secondario del trasformatore.
Anche perchè i 230VAC sono sempre ideali, ma spesso la tensione di rete è + bassa nelle case.

73 Arnaldo ik2nbu

[ik2nbu Arnaldo]

E dopo le onde medie.....saltiamo nell'iperspazio...delle CB !

Oggi ho disegnato la basetta amplificatore per singolo MRF101AB in banda 27 Mhz ,
è la replica dello schema NXP originale, ma dimensionato per usare componenti discreti.

Basetta doppia faccia cm 10 x 6,6, di cui lato inferiore è lasciato rame pieno.

[denis751]

Ciao Arnaldo,
come lo hai disegnato e come lo realizzerai ? Fotoincisione o tramite file gerber ?

[ik2nbu Arnaldo]

Ciao Arnaldo,
come lo hai disegnato e come lo realizzerai ? Fotoincisione o tramite file gerber ?

Come al solito:

a) disegno a manina con paint sul PC e stampato su carta normale con getto inchiostro, con varie bozze sino ad arrivare a versione definitiva dello stampato, usando i componenti come riferimento misure e piste.

b) fotoincisione 10 minuti con lampada UV ( cassetta 3 lampade)

c) sviluppo nel sale apposito 3 minuti circa a temperatura 20 gradi

[denis751]

Ottimo direi...
che performance avrà questo finale ?  Hai uno schema elettrico ?
Grazie

[ik2nbu Arnaldo]

Ottimo direi...
che performance avrà questo finale ?  Hai uno schema elettrico ?
Grazie

Lo schema è postato ad inizio del tread, è la replica dello starter kit della NXP ma con componenti non SMD.

Il guadagno medio è 22 db! , ovvero con 200 - max 400 mW ingresso arrivi a 120 watt CW

in AM mi aspetto circa 30 watt di carrier e picchi di 90 watt modulati 80 % con un modulatore a basso livello,
e probabilmente 70 watt in AM con il classico modulatore a trasformatore in classe C (io vado con il primo)
Usato come finale collegato ad un baracchino (con attenuatore resistivo) 50/70 watt dovrebbe darli tutti.

Le curve sono nel datashet che ti allego, vedi il paragarafo 27 monobanda, ma sono riferite al CW in potenza istantanea, mentre in AM il rendimento devi tenerlo + basso e dissiparlo molto bene.

[Abusivo]

E dopo le onde medie.....saltiamo nell'iperspazio...delle CB ! ...

Molto interessante!

[Marco De Caprios]

73 a tutti e complimenti ad Arnaldo per la realizzazione. Ho visto dai datasheet che il componente è stato ottimizzato per un range di tensioni da 20 a 50 V e oltre. Ci sono già componenti che usano questa tecnologia per un uso con tensioni minori dato il Gain mostruoso che hanno oppure è un limite intrinseco della tecnologia stessa ?

[denis751]

Già...
Arnaldo che succede se lo alimentiamo a 12 Volt?

[ik2nbu Arnaldo]

Sia i mosfet anni 90 che LDmosfet attuali hanno sempre bisogno di alte tensioni per aumentare la frequenza di switching ed usarli in radiofrequenza. Ultimi modelli nati richiedono 56-60 volt nelle loro specifiche.

[Marco De Caprios]

Gli smanettoni dei cb che avevano pensato di usarli al posto dei 2sc2078 se ne facciano una ragione...   

(vi serve un elevatore di tensione ma sarà switching e quindi vi farà casino  )

[ik2nbu Arnaldo]

Per chi volesse approfondire sui testi sacri  , ecco 2 bollettini MOTOROLA interessanti da leggere,
sebbene non recenti sono la base x comprendere come funzionano diversamente rispetto al classico transitor di potenza RF (ho il cartaceo) cercate i PDF in rete:

AR141    Power Mosfet RF Design in Class D/E (1985)
AR165S  RF power Mosfet (1983)

Oppure + recente , ci sono gli Application Notes della NXP,  che fabbrica LDMOS che sto usando:

https://www.nxp.com/products/rf/rf-power-application-notes/rf-power-application-notes-by-device-technology/ldmos-application-notes:RF_DEVTECH_LDMOS_APP_NOTES

[ik2nbu Arnaldo]

CB ai posti di combattimento...

Avvistato missile nemico Sirius 27 in preparazione sulla rampa di lancio !

Preparare le difese antisblatero,  allerta Defcon 2 a tutte le stazioni in ascolto a 27.155 AM

Codice di riconoscimento:  " CB Musicista "

[M74]

CB ai posti di combattimento...

Avvistato missile nemico Sirius 27 in preparazione sulla rampa di lancio !

Preparare le difese antisblatero,  allerta Defcon 2 a tutte le stazioni in ascolto a 27.155 AM

Codice di riconoscimento:  " CB Musicista "

Molto bello!
Vista la probabile destinazione d'uso in abbinamento ad un baracchino io avrei messo di default l'attenuatore in ingresso, se entrano 4W penso sia un problema.
Mi hai fatto voglia di farne uno però ho appena preso un magnum dx200 fuori uso e mi sa che mi dedicherò a quello, non ho budget per tutti e due...

P.s: le note che hai linkato qualche post fa non funzia il link.

[ik2nbu Arnaldo]

Grazie ho corretto il link della NXP.

Lo spazio vuoto che vedi all'ingresso con i 2 pad liberi non saldati,
serve propio ad un attenuatore ponte resistivo da - 14 db, (75R +120R +75R da 4 watt)
per ottenere da ingresso 5 watt, una uscita di 200 mW di carrier x il pilotaggio.

Inizialmente non lo monto mai, perchè nel primo collaudo occorre:

a) misurare il reale return loos con il ponte riflettometrico (senza pad resisitivo) su ingresso finale
    e ottimizzare circuito ingresso (R,L,) per avere il ros minore possibile a 27 mhz, ergo adattamento
    impedenza 50 ohm in ingresso.

b) pilotare inizialmente il finale solo con il mio modulatore da 100 mW AM 100 % audio voce e musica
    e verificarne la qualità e la banda passante in Khz, senza compressioni o distorsioni in TX.

c) successivamente, montato il pad resisitivo, pilotarlo con 5 watt del baracchino ed eventualmente
    variarne il valore di attenuazione in db per la massima potenza in uscita, ma senza sforare i parametri
    di funzionamento indicati nel datasheet del MRF101

[M74]

Grazie ho corretto il link della NXP.

Lo spazio vuoto che vedi all'ingresso con i 2 pad liberi non saldati,
serve propio ad un attenuatore ponte resistivo da - 14 db, (75R +120R +75R da 4 watt)
per ottenere da ingresso 5 watt, una uscita di 200 mW di carrier x il pilotaggio.

Inizialmente non lo monto mai, perchè nel primo collaudo occorre:

a) misurare il reale return loos con il ponte riflettometrico (senza pad resisitivo) su ingresso finale
    e ottimizzare circuito ingresso (R,L,) per avere il ros minore possibile a 27 mhz, ergo adattamento
    impedenza 50 ohm in ingresso.

b) pilotare inizialmente il finale solo con il mio modulatore da 100 mW AM 100 % audio voce e musica
    e verificarne la qualità e la banda passante in Khz, senza compressioni o distorsioni in TX.

c) successivamente, montato il pad resisitivo, pilotarlo con 5 watt del baracchino ed eventualmente
    variarne il valore di attenuazione in db per la massima potenza in uscita, ma senza sforare i parametri
    di funzionamento indicati nel datasheet del MRF101

Immaginavo che c'era un motivo preciso.
Per il punto a pensi che uno strumento come quello in figura sotto potrebbe essermi d'aiuto?
Perché dovrò fare una taratura analoga sul lineare che mi appresto a ricostruire, è a valvole ma il problema di adattamento dovrebbe essere lo stesso (magari su diversi ordini di grandezza).
Ho visto che alcuni fanno lo stesso lavoro col rosmetro ma non so quanto possa essere preciso.

[ik2nbu Arnaldo]

Tempo fa ne ho costruito uno molto simile al tuo schema, ma senza uscita DC per oscilloscopio.

Il problema che i ponti RF fatti in casa con resistenze a carbone, non sono affatto lineari nelle misure
e sopratutto il loro isolamento fra le porte è modesto.

Quindi ti consiglio questo, sono 50 euro spesi bene,  il tutto annegato in una fusione di metallo pieno !
preso su ebay da venditore russo/ucraino. Prodotto professionale a prezzo contenuto.

[M74]

Tempo fa ne ho costruito uno molto simile al tuo schema, ma senza uscita DC per oscilloscopio.

Il problema che i ponti RF fatti in casa con resistenze a carbone, non sono affatto lineari nelle misure
e sopratutto il loro isolamento fra le porte è modesto.

Quindi ti consiglio questo, sono 50 euro spesi bene,  il tutto annegato in una fusione di metallo pieno !
preso su ebay da venditore russo/ucraino. Prodotto professionale a prezzo contenuto.

Ottimo, grazie per la dritta, lo metto nella lista dei desideri, al momento il budget è finito e mi arrangio con quello che c'è!

[ik2nbu Arnaldo]

Il prezzo è sceso ! 

https://www.ebay.it/itm/RF-bridge-1-3000-MHz-VNA-Return-Loss-SWR-reflection-bridge-antenna-cased/332640254339?hash=item4d72e77983:g:1mAAAOSwrptbKT2w

In alternativa ti prendi il solo circuito (kit cina) e ti fresi un pieno di alluminio/piombo se hai un amico con la CNC disponibile ad aiutarti a gratis... spendi dai 9 ai 16 euro max , ma lo stampato cinese non è a livello di quello ucraino...ed il parametro del grafico è molto importante, direttività di 50 db in HF è da strumento top ! Considera che gli stessi RF bridge professionali per VHF e superiori sino alla micro onde, che si avvicinano a questi valori di isolamento costano oltre 500 euro se di note marche RF

[M74]

Il prezzo è sceso ! 

https://www.ebay.it/itm/RF-bridge-1-3000-MHz-VNA-Return-Loss-SWR-reflection-bridge-antenna-cased/332640254339?hash=item4d72e77983:g:1mAAAOSwrptbKT2w

In alternativa ti prendi il solo circuito (kit cina) e ti fresi un pieno di alluminio/piombo se hai un amico con la CNC disponibile ad aiutarti a gratis... spendi dai 9 ai 16 euro max , ma lo stampato cinese non è a livello di quello ucraino...ed il parametro del grafico è molto importante, direttività di 50 db in HF è da strumento top ! Considera che gli stessi RF bridge professionali per VHF e superiori sino alla micro onde, che si avvicinano a questi valori di isolamento costano oltre 500 euro se di note marche RF

Eh per quel prezzo conviene prendere il sovietico completo, se devo comprare dai comunisti prendo dagli originali...
Vedrò a gennaio, questo mese sono volati fuori tanti soldi in imprevisti, mi è capitata una pandemia nella pandemia coi miei amici a quattro zampe...potevo comprare la radio che hai recensito poco tempo fa col conto del veterinario.
Quello dello schema lo posso fare con componenti che ho già di sicuro, male che vada servirà da passatempo costruttivo.

Come dissipatori per i tuoi progetti prenderei in considerazione cose ad uso pc con heatpipe, ne ho recuperati alcuni da pc rottamati fatti veramente bene che non hanno problemi a gestire potenze elevate.
Con quelli dei portatili puoi fare anche costruzioni ultracompatte.

[ik2nbu Arnaldo]

Pronti per il collaudo ...in 27 mhz