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Amplificateur HF 2 x GS35b

                Cet amplificateur HF très QRO est le dernier né de cette longue série. sa construction a mis un an et demi pour arriver à sa fin. Si la puissance de sortie avoisine 9 à 10 fois la puissance réglementaire, le but premier de cette réalisation est l'expérimentation, car c'est avant tout la raison d'être de notre communauté. Mes sources principales: le site GS35b.com, le site de W4ZT et surtout, le site de Dominique F1FRV qui est d'une richesse dont on ne pourrait se passer. Un grand merci à Dominique pour m'avoir épaulé (pour ne ps dire "assisté") durant cette aventure. En effet, une telle réalisation demande un certain savoir-faire et une expérience, il s'agit de dimensionner chaque composants au plus juste pour ne pas avoir de mauvaises surprises...

Le choix s'est porté sur  la triode GS35b car c'est un des meilleurs rapport rendement/prix actuellemnt sur le marché, une GS35b valant vers les 100 euros en France.   De plus la mise en oeuvre ne nécessite que deux tensions: tension filaments 12,6V et tension anode de 3000V à 4200V

                            

             Voici le shéma simplifié de l' amplificateur ainsi que la nomenclature des composants utilisés. Les selfs du pi de sortie sont détaillées en bas de page sur les feuilles de calcul, ainsi que le SWR bridge.

                              

                        Disposition des composants dans                   Une paire de GS35b toutes neuves fabriquées en 1987                

                        le coffret...                                                                      

                              

                       Ceci est mon modèle FABRICATION W4ZT, chaque dimension est importante pour un refroidissement uniforme et efficace

                              

                          FABRICATION W4ZT        et....... FABRICATION    F4EOH, cette petite turbine de 200m3/h a servi pour la remise en forme.

 

                            

 

                             

                    La remise en forme a été faite en plusieurs étapes: au début par courtes périodes à 80% de la tention filament et toujours avec          un soft  start pour éviter les appels de courant importants, puis, progressivement avec tension filament à 12,6v pendant des périodes de 2 à 4 heures, on arrive à 40 heures de chauffage en tout sans haute tension.

                          

                 Après remise en forme, le transfo filament sera remplacé par une alimentation à découpage de PC modifiée pour obtenir 12,6V en charge avec les deux tubes, la tension en charge reste constante de 150V à 240V au primaire, net avantage lors de chutes de tension du secteur. La turbine de 220m3/h qui sert pour la remise en forme sera remplacée par une autre bien plus grosse et l'entrée d'air du support des tubes sera agrandie pour accueilir un tuyau de 80mm de diamètre.

 

                         

                     

 La self de choc est un tube en téflon. Le tube contient 128 spires jointives de fil de cuivre émaillé de 14/10. Un  barreau de ferrite est fixé au milieu à l'aide de rondelles de plexiglas collées à l' Araldite, ce barreau de ferrite augmente considérablement l'inductance jusqu'à 790,6µH. On vérifiera au grid dip ou à l'analyseur qu'il n'y ait aucune résonance sur toute la bande HF.

                       

Voici la turbine non montée.                        La turbine est installée dans la pièce à côté du shak pour diminuer les nuisances sonores

                         

   L'air arrive sous les triodes par un tuyau flexible de 80mm de diamètre.  Système de timer (F4EOH) pour que la turbine continue à tourner pendant 3 minutes après extinction du PA.

                      

La partie alimentation haute tension avec soft start (indispensable). Les diodes de la platine de redressement sont des BY255

                  

                Un filtre secteur QRO est recommandé.          La tension à vide est de 4200v

                   

          Le premier transfo sera remplacé par un autre bien plus puissant permétant d'exploiter les tubes au maximum

                  

Tous les galvas sont imprimés grâce au logiciel de F5BU.       La commutation émission réception se fait avec deux relais  russes B2B-1B QRO que l'on peut trouver en Ukraine chez UR4LL la: http://www.nd2x.net/ur4ll.html

                  

(les deux de droite) et les deux de gauche servent à commuter deux antennes, les connecteurs sont des fiches 7-16 . Le SWR bridge a été mis au point par Dominique F1FRV (celui-ci est de fabrication personnelle) , on trouve les valeurs des composants sur son site la: http://f1frv.free.fr/main3h_SWR_Bridges.html

 

                 

 

     Le tore utilisé est un FT140-43 qui convient parfaitement pour la totalité de la bande HF.

 

                   

                  

Les galvas vus de l'intérieur, pendant le montage.    Ci dessus, on aperçoit l'alimentation filament, c'est une alimentation à découpage de PC de 300w modifiée pour obtenir 12,6v en charge (+/- 5%) équipée d'un soft start (indispensable!). Les essais ont montrés que la tension des filaments en charge reste stable de 150v à 235v au primaire.

                  

Les CV plaques (Jennings 300pF 10kV) et antennes (Jennings 2000pF 10kV) sont motorisés avec recopie sur les galvas en façade. des capas additionnelles sont nécessaires pour les bandes 80m et 160m (commutés par les deuxièmes et troisièmes galettes du sélecteur de bandes. La mise au point su pi de sortie se fait conjointement avec le soft pour calcul pi de sortie sur le site de F1FRVet avec le mini VNA. Le soft sert pour une première approche puis le mini VNA prend en compte tous les paramètres (capacités parasites entre les composants et le châssis etc...)

                  

La capacité de liaison est une capa assiette tres QRO de 3300pF 12kV assurant le transfert de HF du 10m jusque sur la bande des 160m.

                 

      L'ampli avec son capot.             Le circuit du pi d'entrée avec bandes commutées sera abandonné au profit d'une boite d'accord automatique de chez SGC, modèle SG-239 permettant l'accord instantanné pour une puissance allant jusqu'à 200w (en drive)

                

Les cathodes sont accessibles par une petite trappe en dessous de l'ampli. La HF arrive directement de la sortie de la SG-239  sur les cathodes via une capa mica de 100nF 1500v.

               

 

              

 

             

Le transistor PNP pour le bias s'est détérioré à plusieurs reprises (malgré de bons découplages), j'ai changé plusieurs fois de références: TIP147, BD912, j'ai essayé aussi d'en mettre deux en parallèle, et finalement, c'est en fixant directement un BDX66C sur un radiateur plus QRO (sans feuille de mica ou autre isolant) le radiateur étant isolé de la masse que j'ai eu entière satisfaction.

 D'autre OM constructeurs de PA QRO nécessitant des tentions bias importante (c'est le cas des GS35b) ont rencontrés le même problème de claquage du transistor PNP,  et GD0TEP y a remédié sur son PA AMP UK en mettant en place un radiateur tres QRO et ventilé, voir la: http://www.gd0tep.com/gs35b/gs35b-2-amplifier.htm

            

les relais russes B2B-1B depuis l'intérieur.                       L'ampli dans le shak avec le driver: YAESU FT 2000D (version 200w)

            

                                                                Le circuit imprimé du pi d'entrée commuté par bandes finalement abandonné

            

  Le commutateur de bandes avec la self bandes hautes. Les connexions sont faites avec du cuivre plat large de 20mm, pas de soudures, tout est boulonné avec des vis laiton. Le cuivre utilisé pour les selfs proviennent de liaison de climatisation (9,35mm pour la self bandes hautes et 6,35mm pour les bandes 160m, 80m et 60m. Le cuivre n'est pas chauffé, mais une petite astuce (100% F4EOH) permet de bobiner une jolie self sans "écraser" le tuyau de cuivre : enfiler l'âme d'un coaxial 11mm genre RG213 à l'intérieur du tuyau, puis bobiner autour du mandrin approprié un bout du tuyau étant solidement bloqué depuis un étau. Chauffer les extrémités avec un fer puissant  pour faire fondre le diélectrique du RG213 et marteler pour écraser chaque extrémité, puis percer pour la fixation. 

             

       VOICI LES CALCULS POUR LE PI DE SORTIE         LES ESSAIS EN PRATIQUE SONT TRES PROCHES DES DONNEES CI-DESSUS 

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Détails sur les butées des moteurs des CV,  la chaine de sécu et la commutation E/R.         Ci dessus, un transfo que j'ai fais bobiner sur mesure chez ABL (Ateliers de Bobinage Languedocien) à Sommières (34), que j'ai ramené à leur atelier tellement le transfo vibrait, sans doute du à une mauvaise fabrication (en effet, ils n'utilisent pas l'imprégnation sous vide du vernis servant entre autre à éviter les vibrations). Le transfo actuel viens de chez MET ,adresse et références sur le site de F1FRV en bas de page, la: http://f1frv.free.fr/main5h_HV_Supply.html

            

La fiche technique (non respectée) de chez ABL...   Ci dessus, mon appareil de mesure pour la haute tension: pointe de touche Métrix, ampli opérationnel avec LM324 et alimentation secteur, galva imprimé avec le logiciel de F5BU que l'on peut trouver la: http://www.radioamateur.org/download/index.html site "radioamateur.org" , puis "téléchargement" puis "electronique".

              

                                                                                                              Ci-dessus, le dernier transfo de 6358 VA en place actuellement fabriqué par MET (Matériel Electronique Transformateur) à Neuilly sur Marne 93330. Une réalisation robuste et fiable dont on trouve les détails sur le site de Dominique F1FRV.