LDMOS MRF101 APPROFONDIMENTI

[ik2nbu Arnaldo]

Ho scaricato parecchia documentazione di questo nuovo componente da 100 watt a 50V
e trovato interessanti progetti sviluppati da università e radioamatori

Prima cosa il datasheet PDF che vi allego mostra come pur essendo "larga banda", è possibile ottimizzarlo per vari segmenti di frequenze, incluso la banda 27 mhz, ma il loro starter kit (super professionale) ha prezzi impossibili e tempi di attesa di 10 settimane da ordine...

Alcuni esempi di schemi che vi allego sono

a) configurazione 2 MRF101 in Push Pull per HF-50 mhz larga banda realizzata da questo radio club:
https://hf5l.pl/en/amplifier-mfr101/

b) configurazione in Classe E per la banda dei 48 mhz, realizzata da Università di Standorf:
http://superlab.stanford.edu/rfchallenge.html e vincitore della gara/premio 2019 NXP Homebrew RF Design Challenge!

Lo starterkit per la 27 è questo:
https://www.digikey.com/product-detail/en/nxp-usa-inc/MRF101AN-27MHZ/568-14754-ND/9749134
tutta la documentazione è scaricabile, incluso il disegno del PCB per singolo Mosfet.

A breve vedo di ricavare lo schema finale 27 mhz dalla disposizione dei componenti sulla basetta.
Per un mosfet da circa 30 euro / 100 watt, vale la pena approfondire.

PS: se comprati singoli o a coppia, potete scegliere la versione A o B "sinistrosa o destrosa" che facilitano il montaggio di 2 mosfet a specchio in configurazione Push Pull, una bella pensata ( penso i primi al mondo a farlo)

73 Arnaldo ik2nbu

[ik2nbu Arnaldo]

Ecco lo schema per la 27 mhz che ho ricavato dal disegno della basetta originale.

Ricordo che è uno Starter Kit, ovvero punto di partenza per successivi miglioramenti,

sopratutto nel caso non si utilizzassero i componenti SMD del kit originale, ma componenti tradizionali,
inclusa la diversa distribuzione dei componenenti su uno stampato PCB " casalingo" non in allumina.

Chi brucia il primo ?? 

73 Arnaldo ik2nbu

PS: mi raccomando leggete bene il datasheet, max input 400 mW, e per arrivare a 100 watt Out bastano 200mW !

[ik2nbu Arnaldo]

Ordinati oggi 3 pezzi, non ho resistito alla tentazione 

54 euro spediti + iva da pagare al corriere , in pratica 22 euro cad. a torta finita su distributore Digikey

per fine mese sperimento...

73 Arnaldo www.ik2nbu.com

[ik2nbu Arnaldo]

In attesa del postino Americano....

ecco una bella raccolta di video fatti durante la NXP Homebrew RF Design Challenge 2019.

Torverete video professionali ed amatoriali per utilizzare questi LDMOS su varie frequenze:

https://www.youtube.com/results?search_query=NXP+Homebrew+RF+Design+Challenge+2019

Buona Visione! 73 Arnaldo ik2nbu

PS: aggiungo questa piccola Video chicca per proteggere circuito da inversione di polarità

[ik2nbu Arnaldo]

Sono arrivati i 3 moschettieri   !!

incredibile in 3 gg solamente DIGIKEY affidabile e consigliata.

73 Arnaldo ik2nbu

Video del montaggio versione 27 Mhz starter kit:

[LuckyLuciano®]

Interessante vederne 8 assieme 

[ik2nbu Arnaldo]

Ecco i Vincitori della gara 2019 con MRF101 e i loro progetti di amplificatori completi di schemi etc.

https://www.nxp.com/products/rf/rf-power/homebrew-rf-design-challenge-2019:Homebrew-RF-Design-Challenge-PG

73 Arnaldo ik2nbu

[Marco De Caprios]

In attesa del postino Americano....

ecco una bella raccolta di video fatti durante la NXP Homebrew RF Design Challenge 2019.

Torverete video professionali ed amatoriali per utilizzare questi LDMOS su varie frequenze:

https://www.youtube.com/results?search_query=NXP+Homebrew+RF+Design+Challenge+2019

Buona Visione! 73 Arnaldo ik2nbu

PS: aggiungo questa piccola Video chicca per proteggere circuito da inversione di polarità

il MOSFET per l inversione di polarità è una gran furbata...

inviato Redmi S2 using rogerKapp mobile

[ik2nbu Arnaldo]

Ed ecco un progetto da 400 watt ..... trovato su un Blog QRP !!

73 Arnaldo www.ik2nbu.com

[ik2nbu Arnaldo]

Finalmente oggi ho disegnato la basetta del finalino HF 2 x MRF101 Mosfet a 50V

Pilotaggio sarà con soli 100 mW di carrier in AM, 200mW di picco modulati...

sono curioso di vedere come va a finire ! hi

Basetta stampata e foto incisa, è di soli cm 9 x 10

73 Arnaldo www.ik2nbu.com

[ik2nbu Arnaldo]

Ed ora tutti all'autolavaggio ...splendor

[1KT01]

Vorrei vederne 8 di quegli LDMOS 

[ik2nbu Arnaldo]

Vorrei vederne 8 di quegli LDMOS 

A quel punto conviene passare agli MRF300 x 2 , trovi i kit russi e ucraini su Ebay da 500 watt in HF

Siamo pronti per la foratura: 

dissipatore in alluminio, base rame pieno da 7 mm e basetta pronta doppia faccia.

73 Arnaldo www.ik2nbu.com

[ik2nbu Arnaldo]

Ed ora vai di meccanica ! 

che in un amplificatore è la parte più impegnativa, e se fatta bene allunga la vita al finale HF.

n. 6 fori filettati M4 svasati per avvitare la piastra in rame da 7 mm sul dissipatore in alluminio
n. 9 fori filettati M3 per fissare la basetta dei 2 x MRF101

viteria M3 in ottone con ranelle in ottone che fanno da distanziali e contatto massa anche sotto la basetta doppia faccia, mentre il fissaggio dei 2 mosfet è con vite a brugola M3 (nera)

73 Arnaldo www.ik2nbu.com

[M74]

Gran bel lavoro!

[ik2nbu Arnaldo]

Grazie... si prosegue con assemblaggio. 

Allego anche basetta finale Rev2, mi ero dimenticato di tagliare la pista dei 50V per montare il choke di isolamento sull'alimentazione  

[ik2nbu Arnaldo]

Eccolo finito ...

mi manca solo il circuito di regola bias che sarà esterno alla basette del finale,
e montato in verticale sul fianco del dissipatore, per una agevole regolazione dei 2 trimmer.

73 Arnaldo www.ik2nbu.com

[ik2nbu Arnaldo]

Alla prima accensione tutto ok, ma il trasformatore di uscita non è lineare e scaldicchia
con 1 watt ingresso ho 40 watt uscita dai 7 ai 28 mhz, ma sotto i 7 mhz perde alla grande
domani cambio il rapporto di trasformazione come suggerito da un OM polacco in 2 + 4 spire.

Vi segnalo anche questo bel sito con il protipo e lo schema del singolo MRF101 da 100 watt HF-50 Mhz
https://sites.google.com/site/rfpowertools/home/nxp-mrf-101

ed il loro video istruttivo di presentazione su youtube:

73 Arnaldo ik2nbu

[M74]

Io quel circuito li lo vedrei bene con un lc in ingresso munito di presa intermedia per adattare l'impedenza e il pigreco in uscita.
Sarebbe nuovamente una palla sintonizzare tre variabili come in quelli vecchi, però...avrebbe un suo fascino ed una continuità col passato.

[ik2nbu Arnaldo]

Non sono mica valvole con 1000-3000 ohm di impedenza sull'uscita.

Adattamento LDMOS in configurazione push-pull è sempre impegnativo,
per riuscire a farlo quasi piatto da 2 a 30 mhz (ma senza retroazione RF)

73 Arnaldo ik2nbu

[M74]

Adattamento LDMOS in configurazione push-pull è sempre impegnativo,
per riuscire a farlo quasi piatto da 2 a 30 mhz (ma senza retroazione RF)

E' vero, una volta sarebbe stato quasi impensabile..
Ti rinnovo i complimenti per la realizzazione!

[ik2nbu Arnaldo]

Ecco il primo test di questa sera... non è ancora ottimizzato e lineare,
ma il bimbo spinge bene con solo 0.5 watt in ingresso di carrier !


Nota bene:

Ho fatto 30 minuti di prove in AM senza ventola e senza pad resistivo in ingresso
senza condensatori di equalizzazione sui trasformatori RF in ed out
Alimentazione 48V di lusso (MEAN WELL)

Trasformatore RF uscita con 2T + 4T in materiale FT43 rimane tiepido
Provato anche in modulazione onde medie, bella dinamica senza distorsione della voce.
Ovviamente sotto i 1.8 Mhz cala la potenza come da targa, notare solo 0,2 watt ingresso in 160 mt.
Nei prossimi giorni equalizzo e rendo lineare il+possibile, ingresso ed uscita RF
Temperatura misurata dopo 5 minuti di carrier: 45° gradi circa a Mosfet (con termometro Laser)
Misure dirette su carico fittizio 50 Ohm senza filtri uscita.

73 Arnaldo www.ik2nbu.com

[ik2nbu Arnaldo]

Ci siamo !   

ecco le ultime modifiche fatte al balun di ingresso con ottimo risultato nella curva di adattamento
100 mW solo di pilotaggio in AM,  e curva volutamente ottimizzata per le bande basse onde medie,
essendo un lavoretto fatto su commissione per un vecho amico.

[ik2nbu Arnaldo]

Buona Visione...

PS. meno male che ho messo il rame da 7 mm, dopo 5 minuti ero già a 50° gradi su tutto il dissipatore.
ci vorrà una bella ventilazione ! 73 Arnaldo www.ik2nbu.com

[ik2nbu Arnaldo]

E per finire .... ecco lo schema !

Ho aggiunto un trimmer ceramico da 60 pf sull'ingresso RF per recuperare qualche watt in 28 Mhz.
Notevole adattamento del ROS come da foto allegata, schema ottimizzato per le bande basse.

Prossima settimana inizio la versione dedicata alla 27 mhz singolo Mosfet 50V

73 Arnaldo ik2nbu

[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

[Abusivo]

Pronti per il collaudo ...in 27 mhz

Ma quante chiacchiere...
Vogliamo i dati!

[ik2nbu Arnaldo]

  .. ma come si dice a Roma ?  Son tutti froci col sedere di un altro !

.... trimmer diffettoso mi ha sparato 12 volt sul gate ( max 2,6 volt)

e puf  istantaneo il primo morto ufficiale !

Prove rimandate di 1 settimana  devo ri-ordinare MRF101AN

[kz]

a Roma si dicono tante cose, in questo momento però ci interessa sapere cosa fanno a Bergamo: finora c'è stato il fumo, ora mostraci se c'è l'arrosto.

[denis751]

Ciao Arnaldo,  buongiorno...
mi puoi spiegare perche tra il dissipatore in alluminio ed il transistor è interposta una piastra in rame ?
Questa soluzione è presente in tutti i progetti con LDMOS ( esempio MRF300 e superiori MRF1k50, ecc ).
Grazie

[Abusivo]

...Son tutti froci col sedere di un altro !

Se volevi tenerti tutto per te non avresti mai aperto questo thread!
Quindi poche chiacchiere e fuori i dati...

...ora mostraci se c'è l'arrosto.

[IK8 TEA]

Ciao Arnaldo,  buongiorno...
mi puoi spiegare perche tra il dissipatore in alluminio ed il transistor è interposta una piastra in rame ?
Questa soluzione è presente in tutti i progetti con LDMOS ( esempio MRF300 e superiori MRF1k50, ecc ).
Grazie

Buongiorno "Denis751"

A Domanda....Risposta !!!
Credo che la tabella disponibile anche in Internet e che allego risponda pienamente alla tua domanda e spieghi, chiarendolo, il perché e la validità di certe scelte tecniche.....

Conducibità termica.

Sostanza a 25°C           k [W/m°C] k [kcal/hm°C]

Ottone Cu 70%, Zn 30%     111        95

Zinco                     112        96

Alluminio              204        175


Rame                   386        332

Con un saluto cordiale ed un augurio di buon fine settimana per tutti.

Massimo Ik8 TEA

P.S.Scusate per l'allineamento errato ma la tabulazione si è spostata nel passaggio di verifica del testo prima della pubblicazione !!
Massimo Ik8 TEA

[ik2nbu Arnaldo]

a Roma si dicono tante cose, in questo momento però ci interessa sapere cosa fanno a Bergamo: finora c'è stato il fumo, ora mostraci se c'è l'arrosto.

leggi sopra l'arrosto è arrivato

[kz]

leggi sopra l'arrosto è arrivato

una prece

[ik2nbu Arnaldo]

Ordinato altri 3 moschiettieri alla NPX , su Digi-key

in attesa della consegna mi consolo con il 3° progetto, questa volta HF 2-30Mhz con singolo MRF101
La basetta è specchiata per montare la versione BN  (con il drain a sinistra e il gate a destra ).

Dallo schema è prevista la retroazione del Mosfet e un trasformatore RF da sperimentare,
penso userò 2 x FT 72-43 accopiati in uscita 100 watt.

[ik2nbu Arnaldo]

Chi la dura la vince  test questa mattina in 27 AM in linea con le aspettative !

I valori di pilotaggio e potenza ottenuta sono nel PDF allegato,

a breve metto tutto il progetto scaricabile dal mio sito.

[Abusivo]

Apperò!
80 W con 200 mW di pilotaggio è tanta roba...

[ik2nbu Arnaldo]

Apperò!
80 W con 200 mW di pilotaggio è tanta roba...

Si, anche efficienza va di pari passo: 

2A x 48V = 96 watt dissipati

80W RF irradiati praticamente senza armoniche

= 83% di efficenza !  manco fosse un classe E

Lo schema è quello originale dello starter KIT della NXP per la 27.  Avere un circuito LC accordato ingresso/uscita
fa salire molto il rendimento, ma stringe inevitabilmente la banda passante.

[ik2nbu Arnaldo]

Ecco un breve video test sul canale 16 , in alta definizione

[denis751]

molto bello !!

[Abusivo]

molto bello !!

Interessante ...

[ik2nbu Arnaldo]

Per natale completo la "trilogia" degli LDMOS MRF101

2 x MRF101 puhs pull HF        = fatto e funzionante ( ottimizzato in basso)

1 x MRF101 singola banda 27 =  fatto e funzionante

1 x MRF101  larga banda HF  =  da assemblare, solo basetta pronta

Quest'ultimo se riesco a renderlo lineare 1-30 mhz, sarà il finale del nuovo modulatore AM HF (progetto 2021)

Grazie alla bassa potenza di pilotaggio del MRF101, basta 1 solo stadio da 100 mW Classe A in uscita dal mixer
e si ha una AM perfetta anche con % alte di modulazione (da 80 % a 100%), con soli 2 stadi di amplificazione.

[kz]

molto bello e istruttivo, sarebbe perfetto per un nostro amico, se riuscissimo a convincerlo a passare dai tubi a vuoto allo stato solido...

[Abusivo]

...sarebbe perfetto per un nostro amico...

Che fine ha fatto!

[ik2nbu Arnaldo]

Pensionati siete tutti invitati hi  riparte il cantiere natalizio n. 3 !! 

Basetta 1 x MRF101 BN  larga banda HF in lavorazione...

[ik2nbu Arnaldo]

Il mio spacciatore di rame è sempre puntuale ! 

10 gg piastra consegnata dalla Polonia. Questa volta ho preso spessore 5 mm x 100 x 400.

Ci vengono fuori 3 basi x LDMOS :

2 formati eurocard x finali push pull + 1 mezza eurocard per 1 finale singolo.

Negozio che trovate anche su Ebay Italia:  https://www.ebay.it/str/admetalpoland

[ik2nbu Arnaldo]

Pensando ad un fututo di " scintille "   ecco ricavato lo schema del fratello maggiore MRF300

direttamente dallo starter kit 27 Mhz monobanda da 300 watt ( con 500 mW di pilotaggio ) della NXP.

Nota bene sullo schema allegato

A) utilizzo delle 2 x induttanze in serie non serve solo a risparmiare spazio, le piazzole di giunzione delle 2 bobine avvolte in aria, hanno sotto la massa della basetta. Quindi anche senza condensatori (come nel circuito di ingresso RF e di alimentazione 50V) una piccola capacità è presente per accoppiamento.

B) Utilizzo dello shunt che preleva i 50 volt e con varie resistenze + diodio Zener, ricava la tensione di bias
regolabile da 1 a 3.5 Volt con il trimmer non mi piace per niente! Infatti i progettisti scrivono nelle note che è possibile rimuovere lo shunt e prelevare la tensione ad esempio da un 7808 esterno (eliminando le 2 R da 20K)

C) Circuito di uscita RF è un tantino compresso come spazi, se ci devono passare 300 watt, molto meglio
stare comodi nel posizionamento dei gruppi LC di accordo.

Intanto resta parcheggiato, ma è un progetto Ampli CB per il 2021.

[kz]

Che fine ha fatto!

cercherò di stanarlo con queste di chicche di Arnaldo.
spero in un risveglio del suo lato portantero.

[ik2nbu Arnaldo]

Vigilia operosa.... sono iniziate le Ferie !

Ecco la basetta per il finalino singolo HF a larga banda,  con un primo trasformatore uscita T106/2 rosso da testare. Quello originale in miniatura è  un solito 1 a 4, ma con soli 3.3 microH di induttanza, non era possibile usare il solito materiale 43. Quindi sperimento la mescola T2 per la prima volta.

[denis751]

mi piace soprattutto perchè usi componenti tradizionali.
in tutti i progetti con LDMOS in rete vedo un sacco di smd

[ik2nbu Arnaldo]

Gli SMD sono la scelta migliore lato industria ed hanno tanti vantaggi,
ma sono impegnativi per un hobbista per 4 motivi principali:

a) ne devi comprare a rotoli da 100, mentre i componenti discreti per quelle quantità ormai costano meno

b) al di sotto di una certa misura SMD non riesci a lavorarli con le lenti, ci vorrebbe un microsopio elettronico professionale, assolutamente fuori badget. Se poi aggiungi presbitismo o astigmatismo... è una lotta !

c) le saldature sugli SMD fatte a mano sono una impresa, rischi spesso di rovinarli
sono fatti per le saldature industriali a colla + microonde

d) con i componenti tradizionali sei molto + veloce a montare ed anche riparare quando c'è nè bisogno,
la basetta di questo ultimo finalino MRF101 l'ho assemblata in meno di 1 ora, trasformatore compreso.

[ik2nbu Arnaldo]

Piccolo upgrade di ottone massello    lega orologeria,
per aumentare pressione di contatto e dissipazione termica del TO-220.

[Marco De Caprios]

Mi permetto di segnalare questo video dove vengono esaltate le incredibili caratteristiche di questi componenti:

[ik2nbu Arnaldo]

Ieri collaudo in onde medie, 50 watt di carrier e 100 di picco in AM   (su carico 50 ohm)
Ho deciso quindi di raddopiare il dissipatore in alluminio, visto l'uso intenso che ne farà l'amico.
Ecco il finale definitivo 2 X MRF101 pronto per il montaggio nel TX.

[denis751]

La prima scheda sulla sinistra regola il bias ?   quella di destra è il filtro passa basso ?

[ik2nbu Arnaldo]

La prima scheda sulla sinistra regola il bias ?  quella di destra è il filtro passa basso ?

YES ... hai vinto una bella sventolata  da cm 15 x 15 a 12 Volt

[denis751]

Altra domanda Arnaldo ( visto che conosci bene gli LDMOS .....o di sicuro più di me...)
Faccio riferimento al link youtube sopra : si vede un test di un finale su base LDMOS dove l'uscita viene messa in corto ecc.
Se leggo il datasheet di un MRF1k50 vedo che sopporta disaddattamenti fino a 20 - 30 di ros ma tutti i vari costruttori di pallet e/o schede basate su questi dispositivi dichiarano che il massimo swr ammesso è 2. Anche i vari circuiti di protezione sono regolati per intervenire per valori superiori a 2.
Mi puoi spiegare il perchè?
Grazie
( scusate il momentaneo off topic )  ( Arnaldo spero che la domanda sia chiara )

[ik2nbu Arnaldo]

Anche alcuni transitor Motorola anni 80 resistono a 20 di ros, ma la domanda è: 

per quanto tempo resistino ? minuti o secondi ?

Esempio pratico dei casi + comuni:

Nel momento che trasmetti senza antenna o antenna sbagliata, oppure in corto quando ad esempio un condensatore del filtro passa basso cede e manda segnale RF diretto a massa, un relais di commutazione si impasta etc. , non sempre te ne accorgi all'istante se non hai gli occhi sullo strumento (watt/ros/amperaggio).

A questo punto il finale componente RF incomincia a scaldare di brutto, i trasformatori idem, e se il progetto non è adeguato come layout fisico, masse perfette e capacità parassite quasi a zero, oltre al problema di superamento della soglia di dissipazione termica, la probabilità di inneschi ed auto-oscillazioni è molto alta,è causata sia dal ritorno di potenza verso il componente che dalla mancata impedenza corretta. Nei Mosfet inoltre si manifesta effetto valanga, con un rapido aumento della corrente assorbita in pochi secondi, oltre soglia.

A questo punto sia LDMOS che un normale Transitor RF, che un Mosfet, si distruggono all'istante !

Non sò dirti quale sia la soglia in minuti o secondi, ci sono troppe variabili che dipendono non solo dal componente singolo, ma anche dal progetto complessivo del finale, e da come è stato realizzato. Quando superi i 100 watt, tanti piccoli dettagli nella costruzione, fanno una enorme differenza nell'affidabilità. Mi è capitato di trasmettere senza antenna per 10 secondi e non è successo nulla, altre volte appena schiacciato PTTT... la morte nera . I mosfet (non rf ) da 4 euro esplodono letteralmente, mentre gli LDMOS fanno semplicemente un debole rumore " TIC " e ti salutano , e possono saltare anche a freddo.

Quindi tutti i circuiti di protezione sono regolati che appena il ROS supera il 2, staccano alimentazione al finale,
e così previeni anche i danni collaterali ad elettrolitici sul percorso di alimentazione.

Una ulteriore protezione è avere un limitatore di corrente sull'alimentazione, molto utile su Mosfet ed LDMOS,
esempio se di targa puoi assorbire max 4A, a 4,2 A interviene e stacca tutto. Il limitatore di corrente ti protegge anche da una tensione di BIAS troppo alta sul gate ( mi è successo ahimè ) che distrugge LDMOS all'istante se invece che 2,5 volt sul gate gliene arrivano 12..

[ik2nbu Arnaldo]

Test Musicale in Onde Medie AM, prima dell'assemblaggio finale nel contenitore del TX.

NB:  1440 KHZ è ora impegnata da un'altra emittente Milanese/Comasca (?)
che continua a cambiare frequenza ..

https://www.youtube.com/watch?v=Pzxnlv0KaaA&feature=youtu.be

[ik2nbu Arnaldo]

Con il 2021, il cantiere degli LDMOS riapre

Ecco la versione singolo MRF101BN per le HF larga banda (unico schema con la controreazione fra drain e gate)

Fine settimana farò il collaudo sul generoso dissipatore, che ospiterà anche i filtri banda HF nello spazio linero a destra, se tutto va bene sarà il finalino HF di un nuovo progetto "Supermodulatore".. segreto   hi!

[cimabue]

quanto mi piace l'ordine e la pulizia della realizzazione di questi progetti

[ik2nbu Arnaldo]

Grazie, è solo un prototipo 

[ik2nbu Arnaldo]

Ecco le prime misure del singolo finale larga banda HF, sono fatte senza filtro passa basso, quindi togliete almeno un 10 / 15 % ai valori della tabella.  Con 1 watt in ingressso (carrier) si arriva a 90 watt di uscita in AM.

In SSB supera i 100 watt, mantenendo assorbimento a max 3A 48V, come al solito
bastano 100 mW di pilotaggio per ottenere dai 5 ai 10 watt di uscita, vedi tabella.

Il finalino è a dir poco entusiasmante  ed abbastanza lineare, perde qualcosa in banda 7 mhz,
andrebbe variato il valore della bonina L1 di controreazione, vi allego anche lo schema finale.

A breve il progettino sarà disponibile sul mio sito web, lo userò come finale nel nuovo modulatore 2021 che sto costruendo.
Non escludo una rev 2. dello stampato per non incrociare la linea bifilare sul toroide di uscita,
basta invertire uscita RF sopra ed alimentazione sotto nel PCB.

73 Arnaldo www.ik2nbu.com

[ik2nbu Arnaldo]

Dimenticavo, avevo il sospetto che adattamento impedenza fosse buono...

Ma quando ho fatto la misura non credevo ai miei occhi e pensavo di aver collegato al ponte riflettometrico un carico fittizzio... invece dell'amplificatore, ho quindi rifatto la misura 2 volte x sicurezza:

a) con la sola corrente di bias applicata al finale
b) con il finale operativo bias + alimentazione 48V

ed è' semplicemente piatta da o a 50 Mhz, inizia ad alzarsi sopra 1.5 ros verso gli 80 Mhz.
E' la prima volta che vedo un adattamento così perfetto sull'ingresso di un amplificatore HF ! 

73

[ik2nbu Arnaldo]

Oggi test MRF101 con i filtri applicati in uscita sulle 4 bande HF: 80/40/20/10

Il finale MRF101 singolo, larga banda si dimostra " filter sensitive ".

Le prestazioni migliorano infatti nettamente con il basso pilotaggio a 250mW, e le perdite sono in linea con le misure precedenti fatte sempre con pilotaggio di 1 watt, ma senza filtri montati.

Ho anche testato la SSB che compare nell'ultima colonna della tabella, ottima qualità audio senza distorsioni
con picco compreso fra 90 e 120 watt in banda laterale con 1 watt modulato di pilotaggio 

La risposta dei filtri ellittici si conferma + che buona, ho inoltre misurato lo spettro RF in uscita con 50 watt di potenza in banda 7 e 28 Mhz,  la prima armonica è sotto soglia di oltre -30 db.

Ora la costruzione del nuovo pilota/quadribanda... può avere inizio!

[ik2nbu Arnaldo]

Questa sera ho fatto il test " della Verità " , niente paura è quello della AM

Ho collegato il mio " Squalo" modulatore in AM ad alto livello che trovate in un altro post del forum:

https://www.rogerk.net/forum/index.php?topic=74860.0

e l'ho usato come pilota per l'amplificatore MRF101 singolo larga banda HF.  Ho tenuto lo Squalo al minimo della potenza ed interposto un attenuatore variabile 0-10 db professionale per calibrare bene il carrier in AM

Obbiettivo Inviluppo 4 a 1 raggiunto !

Praticamente su tutte le 4 bande HF ottengo 10 watt di Carrier HF e 40 watt modulati 100% di picco AM

con inviluppo e dinamica da manuale dell'ampiezza modulata.

La compressione dell'inviluppo inizia a 20 watt di carrier con il picco AM che scende ( si fa per dire) a 60 watt,

con un rapporto quindi di 1 a 3, ma sempre di ottima qualità audio con il singolo MRF101 che ha questo punto

si conferma un MOSFET veramente superbo per un TX all mode !

73 Arnaldo www.ik2nbu.com

[ik2nbu Arnaldo]

Approfitto del recente collaudo del nuovo modulatore all mode 0-50 MHz
per pubblicare lo schema finale MRF101 nella versione QRP da 10-20 watt OUT

In colore rosso le modifiche fatte allo schema originale (da 100 watt 0-30 MHZ)

Ho aumentato il BIAS a 200 mA ( nei test sono arrivato sino a 500mA senza problemi)
cambiato il valore della capacità da 220 a 330 per curare un'oscillazione a 50 MHz,
ed ovviamente il toroide di uscita modificato in materiale 6 giallo per consentire al finalino
di coprire egregiamente anche la banda dei 6 metri in QRP.

Superando i 200 MW di pilotaggio si arriva tranquillamente a 40 watt RF,
nel funzionamento in QRP 10 watt resta praticamente tiepido (con il rame sotto).

Il video del collaudo lo trovate su Youtube.

73 Arnaldo ik2nbu