PRESENTATION D’UN AMPLIFICATEUR LINEAIRE DE CONSTRUCTION PERSONNELLE
POUR LES BANDES HF : 3,5 MHz – 7 MHZ – 10 MHz – 14 MHz – 18 MHz – 21 MHz – 24 MHz
TUBE EIMAC INSTALLE : YC-257 (3CPX1500A7)
Tubes testés : 3CX1500A7 – YU-158 (3CX1500A7) – YC257 (3CPX1500A7)
Datasheets :
Références documentaires :
- Article publié dans le numéro de janvier 1981 de la revue HAM RADIO
« Modular linear amplifier for the high-frequency Amateurs bands »
- ARRL HANBOOK : SINGLE SIDEBAND (ARRL) EIMAC POWER GRID TUBES
- CARE AND FEEDING OF POWER GRID TUBES (Varian)
- RCA TRANSMITTING TUBES
AMPLIFICATEUR
CARACTERISTIQUES :
- Dimensions : largeur 43 cm – hauteur 30 cm – profondeur 50 cm,
- alimentation séparée de 4 000 V (à vide) conditionnée dans un coffret de dimensions identiques,
- puissance délivrée YC-257 (3CPX 1500A7) Bande 14 MHz – Tests du 21/04/13.
| Entrée | 6 W | 10 W | 15 W | 20 W | 25 W | 30 W |
| Sortie | 550 W | 800 W | 1 050 W | 1 225 W | 1 350 W | 1 500 W |
| Entrée | 35 W | 40 W | 45 W | 50 W | 55 W | |
| Sortie | 1 600 W | 1 700 W | 1 800 W | 1 900 W | 2 000 W |
Obs : Il convient d’utiliser cet amplificateur linéaire dans le cadre de la réglementation applicable actuellement : 500 W.
COMMANDES – VOYANTS FACE AVANT :
- Interrupteur M/A général + voyant,
- interrupteur M/A alim HT + voyant délai 4 mn (télécommande active) + voyant mise en service,
- interrupteur sélection mesure CG / HT,
- interrupteur activation commande PTT (LP/HP) + voyant,
- commande de commutation des circuits en PI cathode avec répétition de la bande sélectionnée par LED,
- détection courant grille et sécurité CG,
- LED CG 50 mA,
- LED CG 150 mA,
- LED (GRID TRIP) éclairée : fonctionnement normal – éteinte : coupure commande PTT (déclenchement de la sécurité à 200 mA),
- interrupteur poussoir pour réactiver le fonctionnement de la commande PTT,
- compte-tours CV d’accord plaque,
- compte-tours self à roulette circuit en PI de sortie (sélection de bandes),
- boutons démultiplicateurs (2) de commande CV de charge antenne.
PANNEAU ARRIERE :
- Prise alimentation 230 V (filtrée),
- fusible,
- prise pour câble de liaison avec l’alimentation HT (avec filtres),
- prise Radiall HT 20 KV,
- prise pour raccorder le Variac de réglage de la vitesse de la turbine,
- prise mesure tension filament,
- prise RCA PTT,
- prise RCA auxiliaires,
- entrée HF (BNC),
- sortie antenne (N),
- raccord pour mesure de la pression du compartiment cathode (BNC fenelle de chassis évidée),
- commande du potentiomètre de réglage de la tension filament,
- interrupteur pour le fonctionnement de la turbine avec ou sans Variac.
CIRCUITS HF
- Circuits d’entrée cathode en PI commutés par relais,
- circuit de sortie en PI composé :
- d’une self à roulette modifiée comportant un enroulement en cuivre argenté de section rectangulaire
- d’un CV sous vide pour l’accord plaque (300 pF – 15 KV – 40 A),
Self de choc plaque :
Valeur : 180 µH
Diamètre du mandrin : 22 mm (nylon ou téflon)
Diamètre du fil émaillé : 0,5 mm
Nombre de tours : 200
Une autre self est placée en amont
Diamètre du mandrin : 10 mm (nylon ou téflon)
Diamètre du fil émaillé : 1,6 mm
Nombre de tours : 12
Dispositif de suppression des oscillations parasites VHF installé sur l’amplificateur linéaire :
Self en forme d’épingle à cheveux shuntée par une self de faible valeur constituée par un cylindre en métal passant dans un tore en ferrite.
CALCULS CARACTERISTIQUES DU CIRCUIT EN PI DE SORTIE
- deux CV à air 750 pF (3 cages) en parallèle pour la charge antenne.
Une self de choc en sortie du circuit en PI a été mise.
–> sécurité en cas de fuite ou de claquage du condensateur de liaison anode / circuit en PI de sortie.
Valeur : 1 mH
Courant : 0,3 A
COMMUTATION HF :
- Entrée par relais coaxial,
- sortie par relais sous vide.
Ordre de commutation :
- Passage en émission,
- Fermeture du relais de sortie (le tube est bloqué),
- fermeture du relais d’entrée et du relais de polarisation (le tube est débloqué).
- passage en réception.
- Tous les relais reprennent leurs positions initiales (le tube est bloqué).
CIRCUIT DE POLARISATION :
La tension de polarisation est stabilisée par une diode zener de 1 Watt associée à un transistor 2N3055 qui supporte le courant cathodique.
La tension de polarisation doit être ajustée en fonction du tube utilisé et de la tension HT appliquée sur l’anode.
Pour un fonctionnement en classe AB1, le courant de repos préconisé doit être égal à 20 % du courant anodique maximal (porteuse continue).
L’idéal est de pouvoir ajuster le courant de repos du tube par la commutation de diodes zener de valeurs progressives.
Le tube YC-257 installé présente un courant de repos de 180 mA pour une tension anodique de 3 800 V.
Self de choc cathode :
Valeur : 28 µH
Diamètre du mandrin : 12,7 mm (nylon ou téflon)
Diamètre du fil émaillé : 0,6 mm
Nombre de tours : 110
MESURES :
- Galvanomètre supérieur (fonctions commutables) : Haute tension (0 – 5000 V), courant grille (0 – 500 mA),
- galvanomètre inférieur : Courant cathode (0 – 1000 mA),
- tension filament : une prise multi-broches, installée sur le panneau arrière de l’amplificateur, permet de pouvoir connecter un voltmètre de précision (variation maximale de ± 5% de la tension nominale d’alimentation de 5 V).
REFROIDISSEMENT DU TUBE :
Le refroidissement du tube est assuré par une turbine dont la vitesse de rotation peut être ajustée par un Variac installé dans un boîtier extérieur.
Une palette de détection du flux d’air actionne un micro-switch inséré dans la chaîne de sécurité de l’amplificateur.
En l’absence de flux d’air, l’alimentation du filament ne peut pas être activée ainsi que la télécommande PTT et la mise en service de l’alimentation HT.
Une cheminée en Téflon permet d’évacuer l’air chaud vers l’extérieur du coffret à travers une grille de ventilation. Une pièce d’adaptation en aluminiun a été réalisée au tour.
La turbine de refroidissement fonctionne pendant 4 mm après l’arrêt général de l’amplificateur.
FILAMENT :
Mise sous tension temporisée en 2 temps pour éviter un courant d’appel excessif lors de la mise en fonctionnement de l’amplificateur (5V / 10 A en régime normal).
La tension du filament peut-être ajustée à l’aide d’un potentiomètre bobiné de puissance en série avec le primaire du transformateur filament (variation maximale admise de ± 5% de la tension nominale d’alimentation de 5 V).
TEMPORISATIONS :
- Filament (voir ci-dessus),
- activation de la télécommande de l’alimentation HT après écoulement d’un délai de 4 mn du chauffage filament,
- fonctionnement de la turbine de refroidissement pendant un délai de 4 mn après avoir coupé l’alimentation générale de l’amplificateur linéaire.
SECURITES :
- Détection du flux d’air (sécurité générale),
- HT tension minimale de 2 500 V (avant activation du circuit PTT),
- détection du courant grille,
- coupure PTT en cas de courant grille excessif,
- passage du câble HT à l’intérieur d’un tube en cuivre pour séparer les circuits BT et HT dans le compartiment inférieur,
- switch de coupure commande alimentation HT.
ALIMENTATION HT
FICHE DESCRIPTIVE :
- Alimentation variable par l’intermédiaire d’un Variac installé dans son coffret,
- dimensions : largeur 43 cm – hauteur 30 cm – profondeur 50 cm,
- partie HF de l’amplificateur linéaire conditionnée dans un coffret de dimensions identiques,
- tension maximale vérouillée à 4 000 volts à vide (butée sur la commande du Variac),
- intensité : 1 ampère,
- un commutateur sur le panneau arrière permet de la rendre autonome,
- filtre secteur 20 A + fusibles auxiliaires,
- Variac.
TRANSFORMATEUR ET VARIAC:
Le transformateur et le variac proviennent d’une ancienne alimentation HT de laboratoire. Pour une tension de sortie de 4 000 V CC à vide, le dispositif de blocage installé sur l’axe de la commande du Variac limite à 194V la tension appliquée au primaire du transformateur HT.
PONT DE DIODES
6 diodes BY255 par branche + condensateurs de 5600 pF/ 1500 V et résistances d’équilibrage de 470 KΩ placées en parallèle sur les diodes.
CONDENSATEURS DE FILTRAGE :
2 condensateurs de 50 µF 2500 V en série et isolés dans 2 tubes en PVC (Laser industriel).
BLEEDER :
10 résistances bobinées de 30 KΩ / 20 W
RESISTANCE DE PROTECTION :
Résistance de protection de 50 Ω (glitch résistor) en série avant la prise de la sortie HT (4 résistances bobinées vitrifiées de 200 Ω en parallèle).
SORTIES
- Sortie HT sur prise Radiall 20 KV,
- sortie télécommande / mesures vers l’amplificateur linéaire.
MESURES :
- Tension (pont diviseur et résistance en série + potentiomètre de réglage),
- intensité (shunt + potentiomètre de réglage).
SECURITES :
Disjoncteur 20 A
La commutation de l’arrivée du secteur 230 V sur le Variac et le transformateur de l’alimentation HT ne peut être effectuée qu’après :
- La remise à zéro du variac,
- la mise en rotation de la turbine de refroidissement (un micro-swicht détecte le flux d’air),
- le temps de chauffe du filament du tube 3CX1500A7 (4 mm).
La télécommande PTT de l’amplificateur linéaire n’est active qu’à compter d’une HT de 2 500 V
Switch de coupure commande alimentation HT
L’alimentation comporte une sortie 230 V filtrée sur une prise femelle de chassis pour alimenter l’amplificateur linéaire.
Merci Daniel pour ce descriptif.