Un PA QRP 4 à 6 Watts type F6BCU version 30m.

Il y a maintenant deux ans qu’une version BINGO CW de F6BCU est en exploitation avec des résultats remarquables. Bernard Mourot, F6BCU,  a soulevé le problème des transistors dits HF peu fiables que l’on trouve actuellement sur le marché,  normalement prévus comme amplificateurs HF 4 à 5 Watts. Plusieurs essais, en effet, ont été entrepris avec des 2SC2092,  pour arriver à la même conclusion : la reproductibilité de ces schémas reste aléatoire , les résultats sont décevants. C’est la raison pour laquelle le PA employé dans la série des transceivers BINGO utilise un MOSFET de puissance – non prévu comme amplificateur HF – mais qui donne d’excellents résultats jusqu’à 18 MHz.

Dans l’optique d’équiper ma station d’un transceiver QRP pour la bande des 30 mètres, je me suis tourné à nouveau vers un PA à IRF510 du même type. La version 30m n’existant pas sur le handbook 2011 de F6BCU ( voir références ) , voici ci-dessous une adaptation de la version d’origine prévue pour 40m et adaptée à la bande des 30m. Les résultats sont excellents, 4 à 6 Watts HF de sortie après le filtre passe-bande sous 13,8 V.

Ci-dessous, le schéma du PA d’origine fonctionnant avec ses valeurs de composants pour la bande des 40 mètres :

Le schéma d'origine du PA 40m équipé d'un IRF510. Source : F6BCU, article "Transceiver CW QRP 40m 5 Watts HF". La réalisation complète du transceiver est visible sur son site.

Le schéma d’origine du PA 40m équipé d’un IRF510.
Source : F6BCU, article « Transceiver CW QRP 40m 5 Watts HF ». La réalisation complète du transceiver est visible sur son site.

Les éléments à adapter concernent le filtre de bande d’entrée du driver ainsi que le filtre passe-bas de sortie du PA. Les transistors restent inchangés, les transformateurs d’adaptation TR1 et TR2 restent identiques, à savoir :

TR1 : 10 spires bifilaires 4/10 de mm sur tore FT37/43.

TR2 : 10 spires bifilaires 4/10 de mm sur tore FT50/43, un peu plus conséquent en dimensions.

Pour le filtre de bande d’entrée, j’ai calculé les impédances des éléments pour pouvoir les transposer sur une autre bande de fréquence :

L2 = L3 = 3.1 uH =>Xl = 136 Ohms à 7 MHz.

L1 = L4 = 0.4 uH => Xl = 17 Ohms à 7MHZ.

A 10 MHz :

XL2 = XL3 = 136 Ohms ce qui donne L2 = L3 = 2.16 uH. Sur un tore T50/2 celà fait 21 spires en 4/10e

Pour L1 et L4, j’ai plutôt gardé le rapport de spires opté pour le montage d’origine, puisque celui-ci souffrait d’un manque de puissance avec 3 à 4 spires de couplage. J’ai donc opté pour 7 spires de couplage en 4/10 pour L1 et L4.

CV1 = CV2 = 80pF ajustable, j’ai pris 4.7 pF  pour la capacité de liaison.

Le calage du filtre de bande sur 10 MHz s’est fait à l’aide du grid dip. C3 n’avait pas lieu d’être, donc supprimé car CV1 se trouvait en milieu de course. C4, par contre a été rajouté avec une valeur de 47pF pour garder CV2 en milieu de course.

Pour le filtre pase-bas de sortie du PA :

L5 = L6 = 0.83 uH => Xl = 36.5 Ohms à 7 MHz. A 10 MHz, L5 = L6 = 0.58uH. Ceci nous donne 11 spires sur tore T50/2 . Ne possédant plus de ce type de tore en stock, j’ai opté pour des tores T68/6 avec 11 spires. J’ai utilisé du 8/10e disponible, mais du 4/10e est suffisant. Si l’on souhaite utiliser des tores T50/6 en sortie, il faut compter 12 spires par self.

Les condensateurs de 470pF présentent une impédance de 48 Ohms. A 10 MHz, il faudra utiliser des 330 pF ( le calcul exact donne 320 pF ) .

Le condensateur central de 1nF ayant une impédance de 22.7 Ohms aura une valeur de 640pF à 10 MHz ( 470 + 150 + 20 ).

Les mesures de courant de collecteur :

Un 2N2222 est utilisé pour T1. Sous 13.8V on obtient 12 mA de courant de collecteur.

T2 a été remplacé par un 2N3053 ( je n’avais plus de 2N2219 ) , même brochage,  le courant de collecteur est un peu plus élevé et tourne autour de 60/70mA au lieu des 50 mA prévus avec un 2N2219.

T3, l’IRF510, a eu sa tension de Gate réglée à 4.22 V pour un courant de repos Drain de 50 mA,  préconisé par l’auteur, sous une tension d’alimentation Drain de 13.8 V. Attention au réglage de cette tension de polarisation de Gate, il faut commencer avec le potentiomètre calé vers zéro Volts et monter prudemment le courant Drain à 50 mA. Ce dernier peut effectivement monter rapidement à 2 A.

Ci-dessous, les photos du PA à MOSFET opérationnel pour la bande des 30 mètres :

Le PA QRP à base d'IRF510 , équipant les versions BINGO de F6BCU, est réglé pour 10 MHz.

Le PA QRP à base d’IRF510 , équipant les versions BINGO de F6BCU, est réglé pour 10 MHz.

Les premiers test ont lieu avec le générateur DDS via un atténuateur à plots.

Les premiers test ont lieu avec le générateur DDS via un atténuateur à plots.

Sur cette photo, le PA est relié au VXO + driver décrit par W1FB.

Sur cette photo, le PA est relié au VXO + driver décrit par W1FB.

Références :

le site de Bernard Mourot : F6BCU

Le handbook téléchargeable du même auteur : site de téléchargement.

 

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