Een 200 Watt General Purpose Amplifier

 

Wanner je de gelukkige bezitter bent van oude ARRL boeken zoals "The radio amateur's handbook" van 1967 of nog ouder, dan kom je daar heel mooie ontwerpen van zenders, ontvangers, modulatoren en voedingen tegen. Ook veel reclame van prachtige onderdelen en toestellen, waar ik als klein knaapje watertandend naar zat te kijken. Dat was allemaal niet voor het kleine Jantje weggelegd, ook nu nog niet, maar sommige ontwerpen zijn nu wel te maken. Een voorbeeld hier van is deze 200 Watt versterker met componenten die ik ook nog wel ergens heb liggen.

Dus rap aan 't werk......

Omdat de 4146B-buizen nogal warm werden heb ik een ventilator in de achterwand gebouwd. Het verhaal van de negatieve schermroosterstroom komt in één van de volgende updates. Erg leerzaam!!!

Eindresultaat.

De behuizing.

Tank-kring PI-filter.

Ingangsfilter.

Gelijkrichters en filter.

Modulator.

Modificaties.

Schema.

Zo ziet het plaatje in het bovengenoemde boek er uit.

 

Het (voorlopig) eindresultaat.

Na het hele apparaat weer gesloopt te hebben, met frisse moed begonnen met de nieuwbouw met bijna alle modificaties. Er moet nu nog een kast omheen want het is nogal pijnlijk om met je vingertjes aan de hoogspanning te komen. Ik ben er in elk geval doodsbang voor. Verder moeten het front en de achterkant nog van de beschermfolie worden ontdaan en met teksten worden voorzien.

De voorzijde met de tijdelijke teksten.

De rechter kant, het lege gaatje was vroeger voor de bevestiging van een extra gloeispanningstrafo die bij de nieuwe opzet overbodig is geworden.

Links het PI-filter-gedeelte, midden de twee 6146B zendbuizen en rechts de drie stabilisator-buizen.

De achterkant met de uitgangs-plug, daar onder de ingangs-BNC, de zekering in het kathode-circuit van de eindbuizen en de net-kabel.

De linker kant, de zwaarste.

Links de hoogspanningstrafo die 800 Volt afgeeft wat een DC-spanning van ca. 1100 Volt oplevert. Rechts de trafo voor de 115 Volt. Ik heb geen spanningsverdubbeling toegepast aangezien er twee wikkelingen van 115V op de transformator zitten en ik die in serie heb gezet. Dit levert met een bruggelijkrichter een spanning van 325 Volt op met een rimpel van 100 Hz en daardoor een wat betere afvlakking door het filter. De bosjes koperdraad op de trafo zijn de twee wikkelingen voor de 6,3 Volt gloeispanning. In verband met ruimteproblemen ( de eerste 115 Volt trafo was veel kleiner)  zijn de beide zwaargewichten op een verhoging gezet zodat de doorvoertules weer bereikbaar zijn.
De wikkelingen liggen er niet erg mooi op, maar dat ging niet anders, het was al lastig genoeg de  draden door de smalle openingen te krijgen.

De modulator. Door dat de trafo links nu nog al dicht bij de ECC83 staat zijn bromstoringen nauwelijks te vermijden. Het is echter toch gelukt, met afschermbus de storingen enigszins in toom te houden en bij het moduleren is er niets van terug te vinden.

Boven aanzicht.

De beide transformatoren en links de modulatorbuisjes.

Het PI-filter met eindbuizen en stabilisatoren.

De HF-smoorspoel en de koppel-condensator (1500 pF, 5 kV). De smoorspoel is op een printplaat gemonteerd om toch een stabiele constructie te bereiken in verband met de hoge spanningen die hier staan.

De onderkant, die dus een paar dagen geleden weer helemaal  kaal gemaakt was.

Rechts onder het input moduul. Links daar van de beide voeten van de 6146B-eindbuizen. Deze voeten heb ik ook vervangen en wel met porselijnen exemplaren die ook nog eens zodanig gemonteerd zijn dat de stuurroosteraansluitingen zo dicht mogelijk bij elkaar zitten.

Rechts de stabilisatoren, onder de beide 0C3 (105 Volt per stuk) voor de schermroosterspanning, 210 Volt in de klasse AB versterker-mode en 105 Volt bij AM-schermroostermodulatie. De derde buis is een 0A3, 75 Volt voor de negatief-voorziening van de stuurroosters, die door een spanningsdeler ca. -50 Volt aangeboden krijgen.

De gelijkrichters met de filters, voor de roosterspanningen zijn de twee diodes 1N4007 vervangen door een brugcel, B250C2200, die moet die 35 mA wel aan kunnen. Het hoogspanningsgedeelte heb ik uitgebreid met een extra elco, 3 x 400 Volt vond ik wat aan de magere kant, dus nog maar eentje in serie er bij, dat is dus 4 x 400 Volt of wel 1600 Volt, dik binnen de grenzen. Verder is de onderkant van de print voorzien van een plexiglas beschermplaat, niet tegen het Corona-virus, maar tegen losliggende afgeschermde leidingen die misschien doorzakken tegen de hoogspanningsdraden.

De modulatietrafo uit een BC??? met rechts daar van de modulator met ECC83 en EL90. De draadboom met de groene draad leidt naar de Aan/uitschakelaar met Standby en Operate standen.

De versterker werkt nu naar behoren en bij de juiste instellingen (Niet het vermogen tot een maximum opschroeven!!!) , ruststroom in Amlifier-mode op 50 mA, met sturing de de afstemming op de dip zetten en met de load naar ca. 200 mA anodestroom gaan. Zorgen dat er niet meer dan ca. 0, 5 mA roosterstroom loopt en in de 50 Ohm belasting komt dan een vermogen van 150 Watt. In telefonie ( AM-schermroostermodulatie) produceert de zender ca, 75 Watt. Ruim voldoende om het toetsenbord van mijn PC te blokkeren.....
Volgens de netleider van de Surplus Radio Society , Martin PE1BIW was het signaal op 80 meter luid en duidelijk en de modulatie prima. Dat is goed om te horen, dat heb ik wel eens anders meegemaakt.

Ik ga de versterker ook nog eens op 7 en 14 MHz proberen. Het apparaat gaat hoofdzakelijk gebruikt worden om de signalen van mijn legerapparatuur wat op te krikken, daarvoor moet ik dan nog wel een verzwakker maken aangezien de versterker niet meer dan een Watt input nodig heeft. Meer geeft alleen maar problemen.

Samen gevat, een uiterst leerzaam project, Het smaakt naar meer..........

Binnenkort wordt het gemodificeerde schema getekend en gepubliceerd.

 

De behuizing.

Een poos geleden had ik al enige aluminiumplaten aangeschaft, dus eerst eens een chassis gezaagd en gebogen en in elkaar gezet.

Het chassis, met alle grote componenten er op gezet. Alleen de grote 800 V. voedingstrafo ontbreekt nog, dat is niet erg handig bij de verdere opbouw.

Het vooraanzicht, een fors uitgevallen meter zodat ik ook zonder bril ongeveer kan zien hoeveel stroom er loopt. Het rechtse gaatje is voor de afstemming van de ingangskring, dat moduul moet nog gemaakt worden.

Zij aanzicht, de 6146en hunkeren naar wat spanning en de twee 0C3 en 0A3 staan ongeduldig te wachte op hun stabiliserende taken.

De ander kant, een gapende leegte voor de 800 Volt trafo. De kleine voeding voor de modulator en de scherm- en stuurroosterspanningen staat er en de ECC83 met EL90 staan ook klaar.

Ja, dat valt tegen. Geen draad te bekennen, maar wees niet bevreesd, Jan is er nog niet met de soldeerbout geweest! Een gloeistroomtrafo voor de eindbuizen en de modulatietrafo moeten ook nog worden gemonteerd.

Terug naar begin van de pagina.

 

Het nieuwe PI-filter.

Een trafo van twee keer 400 Volt had ik ook al aangeschaft en de rest van de onderdelen ook al zo'n beetje bij elkaar gescharreld. Daarna bedacht dat een soort modulaire opbouw hier ook wel eens handig kan zijn. De keuze viel op het PI-filter van de eindtrap. Je moet toch ergens mee beginnen. Het werkte allemaal ook wel goed, maar er bleef wat knagen..........

Het instellen van de loading ging toch wat merkwaardig, volledig verkeerde aftakkingen die er toch nog voor zorgden dat er ongeveer 150 Watt uit het apparaat kwamen. Maar toch, het zat me niet lekker. De documentatie nog maar weer eens gelezen en geconstateerd dat de tank-spoel veel kleiner is dn het door mij gebruikte exemplaar.

Nu komen de voordelen van een module-systeem aan het licht, het complete onderdeel er uit gehaald en...... opnieuw gemaakt met een aangepaste spoel, met verzilverd draad en de juiste afmetingen en aftakkingen. Ik heb hem nog niet geprobeerd, maar dat vandaag, de 12 mei 2020 nog gebeuren.

Intussen is het inderdaad 12 mei geworden en het resultaat is verbijsterend slecht, ik moet de Tuning-C heel erg vergroten en dat zelfde geldt ook voor de loading-C.

Deze kan dus in de prullenbak, experiment mislukt.
De volgende stap is het berekenen van een PI-filter, nog nooit gedaan, maar ik heb al wel gevonden hoe dat ongeveer moet, dat gaan we dan morgen proberen.

Hier onder een paar foto's van het nieuwe moduul.

Vooraanzicht.

De vervangen tank-kring.

De tankkring bestaat nu iot twee spoelen. Dus zou nu ook geschikt moeten zijn voor de 10 meter-band hoewel dat geen eis of wens van me was.

De achterkant met de dikke koppelcondensator. De zwarte coaxkabel is de verbinding van de Tuning-condensator (aarde) met de kathodes van de 41246B-buizen.
Dat is een tip van PA0FRI, die wel meer waardevolle aanwijzingen geeft voor de bouw van HF-versterkers.

 

Zo zag het oude PI-filter er dus uit, een degelijke Amerikaanse spoel, goed voor kilowattenwerk en van stevig keramiek gemaakt.

De voorkant van het PI-filter. Ik hoef nu alleen maar drie gaten in het front te boren waar de assen van de bediening door steken. Boven de TUNING-condensator, daar onder de LOADING en rechts de keuzeschakelaar voor de aftakkingen op de tank-spoel. Hier bij staan meestal de banden genoemd. Maar ik maak hem maar voor twee banden, te weten 80 en 40 meter.

De tankspoel met wat meer windingen dan in het boek vermeld staat, maar dat kan nooit kwaad. De HF-smoorspoel is voor het afleiden van statische spanningen van de antenne en voor het geval de koppel-C van de anode naar de tankkring doorslaat er geen hoogspanning op de antennedraden komt te staan. U ziet er is gretig gebruik gemaakt van spullen van het Amerikaanse leger.

De achterkant met in het midden een steun voor de aansluiting van de kopel-C aan de kring en rechts de etagebouw van twee afstem-condensatoren. Dan zit het meteen mooi vast aan elkaar en neemt wat minder breedte in.

De verbindingsplaat van de condensatoren.

En hier nog een overzicht hoe de verhoudingen ongeveer zijn. De loading-C is 1500 pF en de tuning-C is 200 pF. Diameter van de spoel ongeveer 50 mm.

Terug naar begin van de pagina.

 

Ingangs-filter

Weer een moduul klaar en wel het ingangsfilter.

Gelukkig is dit ding ook als module uitgevoerd.  Om zendertjes met wat vermogen aan te sluiten moet er het één en ander weggewerkt worden. De huidige ingangsschakeling kan dat niet. Dus had had ik dat afgekeken bij de LV-80 van Hagenuk. Eerst eens gelezen en toen de componenten uitgezocht. Het spoeltje wat gebruikt wordt gemeten in een LV-80 en nagemaakt. Dat ging prima, ik had het zelfde soort potkerenen nog liggen en er snel wat spoeltjes voor gewikkeld. De gehele zaak opgebouwd en signaal er op. Dat ging wonderbaarlijk goed. Hagenuk gebruikt zelfs een afstem-C van mica uit een transistorradio, zo ziet het er uit.

Ik heb zelf een lucht-C genomen en zie hier het resultaat:

De hele opstelling,

De potkern en de afstem-C. De potmeter hoort er niet bij en is alleen nodig voor de bevestiging van het moduul.

Vandaag, de 13 mei, ingebouwd en getest. Het verzwakt prima, maar er doen zich allerlei vreemde verschijnselen voor. Dit gaat het niet worden, terug naar de oorspronkelijke versie, weer een halve dag verknoeid.....

Deze schakeling ga ik in een apart kastje bouwen zodat ik hem tussen de sturende zender en deze versterker kan schakelen.

 

Zo ziet de voorkant er uit, in de kast wordt dit deel op z'n kop gemonteerd. Met de moeren van de afstem-C en de bandkeuze-schakelaar wordt het geheel aan het frontpaneel vast gezet. Mocht deze schakeling niet bevallen, dan kan er zo wat anders voor in de plaats komen.

Zijaanzicht van het filter met een keramische kern (ex. US Tuning unit) van 25 mm diameter en 37 windingen is dit ding op de banden 80, 40, 30, 20, 15 en 10 meter af te stemmen.

De kenners van de TU-boxes zullen ook deze afstem-C herkennen. 150 pF.

Het geheel van boven gezien.  De HF-smoorspoel is de koppeling naar de negatieve spannings-voorziening van het stuurrooster.

Terug naar begin van de pagina.

 

De gelijkrichters en afvlakfilter.

Ook dit stukje is weer als los moduul uitgevoerd zodat het ooit nog eens dienst kan doen in andere apparaten.

De voorste drie elco's zijn in serie geschakeld voor de 1000 Volt anodespanning voor de 6146B's. Voor korte tijden verdragen ze deze spanning uitstekend.

De aansluitingen van de 800 Volt en de uitgang.De 150 k weerstanden zijn de bleeders en zorgens tevens voor een juiste verdeling van de spanning over de elco's.

De verdubbelaar voor de schermrooster- en stuurroosterspanning. U ziet dat de kosten van dit printje niet te hoog zijn.
De bevestiging is een zogenaamde "muurmontage", de schakeling wordt aan de zijwand gemonteerd.

Bovenaanzicht, de bedrading zit aan de onderkant.

Terug naar begin van de pagina.

 

De Modulator.

Het is een groot woord voor een klein ding. Het is echter ook maar een 4 Watt versterkertje voor schermroostermodulatie. Ook deze schakeling is als apart blokje gebouwd en kan zo vervangen worden.

Daar staan ze fier overeind, de ECC83 en de EL90. De oplettende lezertjes zullen onder de ECC83 een tandwieltje waarnemen. Ter geruststelling, dit ding maakt geen deel uit van de schakeling maar moest als steun dienen voor het portret.

De aansluitingen voor de anodespanning en gloeispanning. Tevens is de anode van de EL90 naar buiten uitgevoerd, deze wordt aangesloten aan de modulatietrafo.

De onderkant van het stukje huisvlijt. De drie zwarte kabeltjes gaan naar resp. microfooningang en volumeregelaar.

Terug naar begin van de pagina.

 

Modificaties.

Hoewel de eerste proeven met de zender hoopvol waren, bijna 130 Watt output in de AMP-mode en 50 Watt in Phone, zijn er wat zaken die me nog niet bevallen en die dringend gewijzigd moeten worden:

De trafo voor de roosterspanningen wordt vervangen door een type met 2 x 115 Volt. Moet verhoogd geplaatst worden. Modulatie trafo anders bevestigen.
Op de nieuwe trafo moeten twee 6,3 Volts wikkelingen komen, één voor de 6146B’s en één voor de modulator. Ca. 12 windingen per stuk.
Hierdoor kan de extra gloeispanningstrafo komen te vervallen.

Doordat de trafo twee wikkelingen heeft voor 115 Volt, wordt de ene gebruikt voor de roosterspanning-voorziening en de andere voor de voeding van de modulator. Er komt een apart gelijkricht en afvlakfilter-moduul voor de modulator-voeding.

De omschakeling van AMP naar PHONE wordt gewijzigd.
De keuze PHONE-AMP bepaalt de schermroosterspanning, resp. 105 of 210 Volt. De voeding van de modulator wordt alleen in de stand PHONE ingeschakeld.

De voedingsdraden voor de schermroosters worden door afgeschermde leidingen vervangen. Dat geldt ook voor de gloeispanningsleidingen van de 6146B’s en de modulator.

De buisvoeten van de 6146B’s worden zodanig gedraaid dat de stuurroosteraansluitingen vlak bij elkaar zitten. Per stuurrooster een stopweerstand van 39 Ohm.

De HF-smoorspoel en koppel-C van de eindtrap worden vervangen door een exemplaar uit een T1154, ook de aanvoer van de hoogspanning wordt beter en veiliger uitgevoerd.

De anodestroommeting van de eindtrap wordt niet meer in plus-leiding gemeten (te gevaarlijk) maar in de verbinding van – naar massa met een 10 Ohm weerstand.

Het voedingsmoduul wordt uitgebreid aan de hoogspanningskant met één elco van 120 microFarad 400 Volt en een weerstand van 150 k. parallel.

Er komt in de uitgang naar de antenneplug een RF-trafo voor de meting van de antennestroom.  Er is hier voor nog een stand vrij op de meter-keuzeschakelaar, daarvoor moet de bedrading wel gewijzigd worden.

De neutrodynisatie-schakeling wordt toch opgebouwd en gebruikt.

Verder moet er onderzocht worden waarom de modulatie dof klinkt, terugwerking?? Misschien betere afscherming.

Kortom, de versterker wordt bijna volledig gesloopt en opnieuw opgebouwd.

 

Terug naar begin van de pagina.

 

Het schema.

Hier het eerste deel van het HF-gedeelte, de rest volgt.

 

Terug naar begin van de pagina.

De complete Amerikaanse beschrijving van het apparaat vindt U HIER in pdf.

Nu het geheel nog in elkaar zetten..........