GU47B lineár végerősítő

Az erősítő 5 amatőrsávon működik. Meghajtásához 100W-os TCVR alkalmas. Önálló anódtápegység használatához lett tervezve. A méretezés alapjául 3.5 kV-os, 1.5 A-es anódtápegység szolgált. A felhasznált elektroncső rácsárammentes üzemben működik.
A végfokozat tartalmaz tápegységet a cső fűtéséhez, a vezérlő és segédrács tápellátásához, valamint a vezérléshez szükséges 24V-os tápegységet. A kényszer léghűtés biztosításához készenléti tápegységgel is rendelkezik, mely a villásdugó csatlakoztatása után hálózati feszültséget kap.

Üzembehelyezés

A végfok üzembehelyezése a hálózati kábelek ( anódtáp és végfok ) kihúzott állapotában kezdődik. Az életvédelmi föld, és a nagyfeszültségű tápegység földvezetékének csatlakoztatása után történik a TVCR és az antenna, vagy műterhelés csatlakoztatása.
A végfok PTT csatlakozója pedálra, vagy a TCVR adásvezérlő kimenetére kapcsolható. Ezután lehetséges a nagyfeszültségű tápegység pozitív kapcsának csatlakoztatása.
Ezután csatlakoztathatók a hálózati kábelek.
A fűtés bekapcsolása ( ON ) után a hűtőventilátor elindul. Az anódoldali forgókondenzátor skálavilágításának bekapcsolódása jelzi ezt az állapotot. A cső felfűtési ideje után –  melynek időtartama az ilyen adócsövek használatával foglalkozó mellékletben található -, bekapcsolható a rácsfeszültségeket, és vezérlőfeszültségeket engedélyező GRID feliratú kapcsoló. A bekapcsolást az előlapi zöld jelzőlámpa mutatja.
Ekkor a cső 350V negatív zárófeszültséget kap a vezérlőrácson, megjelenik a 900V segédrács tápfeszültség, de a segédrács le van földelve. A segédrácsfeszültség az ellenőrző műszeren leolvasható. A reléfeszültségek szintén megjelennek és a pedál kapcsolja az antennarelét, valamint a vezérlőrácsfeszültséget –100V-ra állítja. Ekkor a csövön áram nem folyik, mivel a segédrács feszültség tiltva van és a segédrács földelt. Ellenőrizhető a pedál funkcionális működése. Felengedett pedál esetén a meghajtójel megkerüli a végfokot, de az SWR mérő és a teljesítmény mérő beiktatódik. Az anódtáp ezután már bekapcsolható.
A nagyfeszültség megjelenésekor engedélyeződik a segédrács feszültség, de csak adás alatt kapcsolódik a segédrácsra. Az engedélyezett segédrácsfeszültséget és az anódfeszültség jelenlétét az előlapi kék színű jelzőlámpa mutatja. Az anódfeszültség az előlapi műszeren is leolvasható.

Lehangolás

A hullámsáv kiválasztása után az anódforgót a hullámsávnak megfelelő pozíció környezetébe kell forgatni. A közelítő értékek a táblázatban láthatók:

SÁV	SKÁLAÉRTÉK
80m	13
40m	7
20m	4
15m	5
10m	3

Az antennaoldali forgókondenzátort minimális kapacitásra kell állítani. Ezután letekert meghajtás mellett adásra lehet kapcsolni. Az anódáram mérőműszer meghajtás nélkül 200 mA körüli értéket mutat. Most lehet ráadni a meghajtást, és figyelemmel kísérni közben az anódáram mérő műszert. A meghajtást annyira kell megnövelni, hogy az anódáram 300-400 mA értéket vegyen fel. Ekkor kell kimenőfeszültség maximumot keresni az anódoldali és antennaoldali kondenzátorok hangolásával. A kimenőfeszültség érzékenyebb indikálását az SWR mérő haladó ( F ) állásában lehet elvégezni, a CAL potméter állításával. A rezonancia és az optimális terhelés megtalálása után a meghajtást lehet növelni. Ekkor a műszer váltó kapcsoló teljesítmény állásában ( P ) leolvasható az 50 Ohmos tápvonalon kialakuló teljesítmény. A teljesítmény növelése során a kimenőkör szükség esetén utánhangolandó. Ez főleg a felső sávokon válhat szükségessé, a megváltozó csőreaktanciák miatt. A meghajtást növelve az anódáram arányosan növekszik. Ezalatt a cső lineáris tartományban működik. Ha az anódáram növekedése lelassul, akkor nem szabad tovább növelni a meghajtást, mivel a cső kritikus üzemódba került. Ebben a módban legkisebb az anódveszteség, és legnagyobb a hatásfok. Kisebb meghajtás esetén romlik a hatásfok, és megnő az anódveszteség. A csövet akkor kíméljük legjobban, ha kritikus üzemmódban használjuk.

A végfok működése

A végfok fő funkcionális egységei a bemenőkörök, melyeket relé vált a sávnak megfelelően, az anódköri Collins-szűrő, a cső és szerelési kapacitás kompenzálását végző nagyfeszültségű relével és induktivitással, az adás-vétel vezérlő áramkörök, a vezérlőrács feszültségét biztosító áramkörök, a segédrács feszültség bekapcsolását vezérlő áramkörök, a segédrács áramának figyelő áramköre, és a ventilátor működését vezérlő áramkör, valamint tápegységek.

A kapcsolási elrendezés a mellékelt ábrán látható:

A TCVR a hátlap Amphenol csatlakozójáról a bemeneti hullámsávválasztó reléken keresztül a bemeneti illesztő áramkörökre kapcsolódik. Az anódköri sávváltó kapcsolón telepített nyák alapú érintkezők a hullámsávnak megfelelő relének földet adnak, és a 24V-os bemenetválasztó relék a sávnak megfelelő illesztőkörön keresztül a végcső rácsára vezetik a jelet. A rácsköri kapacitás 100 pF körüli érték és 8 db párhuzamosan kapcsolódó ellenállás csillapítja a bemenetet. A rácsáram nélküli üzem esetén a bemeneti SWR a cső hideg és bekapcsolt állapotában nem tér el. Az illesztő áramkörök bemeneti oldalán található kondenzátorok a soros induktivitással és a cső bemeneti kapacitásával együttesen végzik az impedancia transzformálást az 50 Ohmos TCVR kimenetről az 1 kOhm körüli bemeneti ellenállásra. A rezonáns bemeneti körök, a viszonylag nagy csillapítás miatt elegendő sávszélességet biztosítanak a szélesebb amatőrsávokban is, illetve jó bemeneti SWR-t.
A túlvezérlés esetén megjelenő rácsáramra a bemeneti SWR romlása utal.
A –100V negatív rácsfeszültséget söntstabilizátor biztosítja. A stabilizátor feladata kettős: a sönt tranzisztor vétel alatt le van zárva, és –350V körüli feszültséget kerül a rácsra. Az adásvétel relé egyik érintkezője adás alatt leföldeli a bázisköri Zener anódját, és így a bázison –100V körüli feszültség alakul ki. Ezt a feszültséget követi az emitteren kialakuló feszültség is. Igy adáskor –100V körüli lesz a rácselőfeszültség. Amikor a rácsáram megjelenik a meghajtás növelése során, akkor a negatív feszültség megnövekszik a rácson. Ez a növekedés nyitja a sönttranzisztort, és a felesleges áram azon keresztül elvezetődik a föld felé. Így rácsáram esetén is stabil marad az előfeszültség. Az alkalmazott tranzisztor lehetővé teszi a Zener áram csökkentését, így azok hűtés nélkül is használhatók.

A végfok nagyobb anódtáppal is működtethető. A 100V-os Zenerrel sorosan be van kötve még egy 22 és egy 33 V-os Zener is. Ezek átkötéssel ki vannak iktatva. Szükség esetén az átkötésekkel -122, -133 illetve -155V rácsfeszültség is beállítható.

A segédrács feszültség nem jelenhet meg a csövön, ha az anódfeszültség kiesik, például kimegy az anódbiztosíték. Ekkor ugyanis a segédrács venné át az anód szerepét és az anód felé irányuló áramot. Az SRE ( segédrács enabled ) relé csak akkor engedélyezi a feszültség segédrácsra jutását, ha az anódfeszültség jelen van. A szerelőlap felső oldalán elhelyezkedő két nagyfeszültségű feszültségosztóból az egyik 5V körüli értékre osztja az anódfeszültséget ( a másik osztó a műszer feszültségosztója ). Ezt a feszültséget kapják az SRE relét vezérlő tranzisztorok. A relé érintkezője engedélyezi az SR ( segédrács ) relé meghúzását adáskor, mely ráadja a segédrácsfeszültséget a segédrácsra a 3 pár sorbakötött érintkezőjén keresztül. Amikor a PTT aktív akkor az SR relé meghúz, megszünteti a segédrács földelt állapotát, és a cső elektródájára kapcsolja a segédrács feszültséget. A segédrács áram maximális értéke 300 mA.
Illesztetlen anódkör vagy csövön belüli átívelés esetleg erős szekunder emisszió miatt a segédrács áram meghaladhatja valamilyen irányban a megengedett értéket, és ez a cső meghibásodásához, és ebből eredő egyéb károkhoz vezethet. Ezért a segédrács áram egy 10 Ohm körüli ellenálláson feszültségesést hoz létre, mely egy optikai csatolót aktivál. Az optikai csatoló révén a védelemre szolgáló Prot relé meghúz, és megszakítja az SR relé behúzóáramkörét. Igy a védelem aktivizálódásakor a segédrács leföldelődik. Ha a Prot relé egyszer meghúzott, akkor a benntartó áramköre miatt meghúzva is marad. A védelmi állapotból az előlapi RST nyomógombbal lehet kihozni az áramkört, de előtte a védelem megszólalását kiváltó okot kell megszüntetni.

A végfok rendelkezik egy készenléti tápegységgel, mely a villásdugó csatlakoztatása után megkapja a 230V hálózati feszültséget. A végfokban tehát van 230V akkor is, ha a kapcsolók ki vannak kapcsolva. Ez azért szükséges, mert kikapcsolás után a csövet még hűteni kell 2-3 percig. A fűtéskapcsoló kikapcsolása után egy NE555-ös időzítő újra bekapcsolja a ventilátort 2.5 percre. Az idő lejárta után a ventilátor kikapcsol. Hálózat kimaradás, vagy a villásdugó kihúzása esetén a ventilátor is leáll azonnal, és a cső hűtése megszűnik.

A végfok illetve antenna állapotáról a beépített műszer informálhat. A műszer öt állású Yaxley-vel kapcsolható az anódfeszültség osztójára, a segédrács tápfeszültség osztójára, illetve a beépített SWR mérő kimeneteire. A kalibráló potméterek a végfok előlap mögött foglalnak helyet. Segítségükkel kalibrálható a nagyfeszültség kijelzés, a segédrács feszültség kijelzés és a teljesítmény kijelzés. Az SWR mérő kalibráló potmétere az előlapról kezelhető.

A végfok tápellátása

A végfokban 3 db hálózati trafó található. A végcső fűtés trafója biztosítja a kb. 6.3 V/60 A fűtőáramot.

A szekunder tekercselés középkivezetéses, ide csatlakozik a katódáram mérő ellenállás. Az ezen folyó áram a segédrács és anódáram összege. A fűtéstekercs táplálja az anódforgó skálavilágításához használatos nagyfényerejű fehér színű LED diódát is. A rács, segédrács és reléfeszültségek előállítása a második hálózati trafó feladata. A segédrács tekercs kb. 320V váltófeszültséget ad a feszültségkétszerező egyenirányítókapcsolásnak, az egyenfeszültséget 4 db sorbakapcsolt 470 μF-os 400V-os kondenzátor szűri. A feszültségeloszlást, és a kisütést 100 kOhmos ellenállások biztosítják. A rácsfeszültség számára készült tekercselés 220V körüli váltófeszültséget biztosít. Ezt diódahíd egyenirányítja, és egy db 470 μF kondenzátor szűri. A reléfeszültségek számára a transzformátor 20V-os tekercseléssel is rendelkezik. A diódahíddal egyenirányított és 1000 μF-al szűrt egyenfeszültség értéke 24 V körüli, nem stabilizált. A 24 V feszültséget egy 7812 stabilizátor stabilizálja. A 12V-ot a PTT áramkör használja, hogy a PTT csatlakozón ne jusson ki a TCVR felé nagyobb feszültség. A diódák, elkók és stabilizátor önálló nyomtatott áramköri lapon találhatók.

Ezek elvi rajza nem szerepel a kapcsolási rajzon.

Külön nyomtatott áramkör hordozza a harmadik hálózati trafót. Ennek feladata a ventilátor vezérlő áramkörök tápellátása. A 3W-os trafó 12V-ot biztosít a ventilátor időzítő áramkörének és a relének, mely hálózati 230V-ot kapcsol a ventilátorra a végfok kikapcsolását követően.

Az anódtáp csatlakoztatására a hátlapon elhelyezett csavaros szorító szolgál. A nagyfeszültség 2A-es üvegcsöves, külön nyomtatott áramkörön elhelyezkedő anódbiztosítékon keresztül kapcsolódik az anódfojtó hidegítőkondenzátoraira és a feszültségosztókra.

A mechanikai kialakítás

Az előlap és a szerelőtálca egy egységet képez, így a dobozból kihúzható. A kiemeléshez meg kell bontani a hátlaphoz csatlakozó kábeleket: az SWR mérőre csatlakozó koaxot, a TCVR csatlakozóra csatlakozó koaxot, az SWR mérő F és R jelű vezetékét illetve a PTT csatlakozóra menő vezetéket. Az előlap 8 db M3-as süllyesztett fejű csavarral van a doboz oldalához rögzítve, a tálca pedig 6 db M5-ös csavarral rögzül a doboz belsejében található vezetősínhez. Az eltávolított doboz nélkül minden szerkezeti egység könnyebben hozzáférhető. Az anódköri Collins szűrő a forgókondenzátorokkal, tekercsekkel és kapcsolókkal önálló szerkezeti egység. A tálcától szigetelt és csak egy ponton csatlakozik a csőfoglalathoz a 3 db M3-as csavar kötéssel. A Collins kiemeléséhez le kell szerelni az előlapi kezelőgombokat, bontani a vákuumforgó tengelykapcsolóját és lecsavarni a 4 db rögzítőcsavar anyáját.

A csőcsere a rácskör megbontásával jár. A bemeneti illesztőkörök paneljének földelő lemezét, és a rácspontot kell bontani. Ezután a ventilátorral felszerelt rácsköri árnyékoló burkolat leszerelhető. A cső fűtés szorítóit és a rácsgyűrűben található M3-as csavart ki kell lazítani. Az anód bilincset meg kell lazítani és a cső kihúzható.

A csövet a segédrács vezetőgyűrű, a rácsgyűrű és a fűtés szorítók együttesen tartják a helyén. Az anód kitámasztása a csatoló kondenzátorral valósul meg.

Kábelezés

A végfok kábelezése az ábrán látható:

2011 május 10. HA5KJ