അദ്ധ്യായം 24 - ലീനിയർ ആമ്പ്ലിഫയർ സ്റ്റേജുകളെപ്പറ്റി
RF ലീനിയർ ആമ്പ്ലിഫയറുകളേപ്പറ്റിയുള്ള പഠനം ഏതൊരു ഹോം ബ്രൂവർക്കും കൗതുകകരം. ലീനിയർ ആമ്പ്ലിഫയറിന്റെ പ്രവർത്തനം നന്നായിരിക്കണമെങ്കിൽ ഓസിലേറ്ററിൽ നിന്നുള്ള സിഗ്നൽ ശുദ്ധവും സ്ഥിരതയുള്ളതും ആയിരിക്കേണ്ടതുണ്ട്. 7 Mhz നു മുകളിൽ ഹാം ബാന്റുകളിൽ വേരിയബിൾ ഓസിലേറ്ററുകൾ നിർമ്മിക്കുമ്പോൾ Pre-mixing രീതി അവലംബിച്ചാൽ സിഗ്നലിനു സ്ഥിരത കൂടും. താഴ്ന്ന ഫ്രീക്വൻസിയിലുള്ള ഒരു ഓസിലേറ്റർ സിഗ്നലിനെ കൂടിയ ഫ്രീക്വൻസിയിലുള്ള ഒരു ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്റർ സിഗ്നലുമായി മിക്സ് ചെയ്ത് ഒരു ബാന്റ് പാസ്സ് ഫിൽട്ടറിലൂടെ കടത്തിവിട്ട് കൂടിയ ഫ്രീക്വൻസി ലഭമാക്കുന്ന രീതിയാണു Pre-mixing. കുറഞ്ഞ ചിലവിൽ മേന്മ നഷ്ടപ്പെടാതെ പരമാവധി ശക്തി വർദ്ധന ലഭ്യമാക്കുകയെന്ന ലക്ഷ്യത്തോടെ, വിവിധ ആമ്പ്ലിഫയർ സർക്യുട്ടുകൾ യഥേഷ്ടം ഉപയോഗിച്ച് കുറേ കഷ്ടനഷ്ടങ്ങളും വരുത്തി തൃപ്തികരമാണെന്ന് സ്വയം വിശ്വസിക്കുന്ന രീതിയിൽ ലീനിയർ ആമ്പ്ലിഫയറുകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്ന രീതി മാറിയേ തീരൂ.
R1 - 10 K, C1, C2, C4 - 0.01μF, C5 500 PF, X1 - 7MHz Crystal, S1- CW Key, L1 100μH, L2 - 45 turns of 26 SWG on 3/8” Dia.
ഒരു ട്രാൻസ്മിറ്ററിന് ഒന്നിലേറെ സ്റ്റേജുകൾ ഉണ്ടായിരിക്കണമെന്നു നിർബന്ധമുള്ള കാര്യമല്ല. ചിത്രം C-24/1 ൽ ഒരു ട്രാൻസിസ്റ്റർ മാത്രമുപയോഗിച്ചുള്ള ഒരു 4W CW ട്രാൻസ്മിറ്റർ സർക്യൂട്ടും, ചിത്രം C-24/2ൽ ഒരു 10W വാൽവ് ട്രാൻസ്മിറ്ററിന്റെ സർക്യൂട്ടും കൊടുത്തിരിക്കുന്നു. സർക്യൂട്ടിൽ നിർദ്ദേശിച്ചിരിക്കുന്ന ആക്റ്റീവ് ഘടകങ്ങളുടെ മൂല്യത്തോടടുത്തു വരുന്ന ലഭ്യമായ ആക്റ്റീവ് ഘടകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ഇവ നിർമ്മിക്കാവുന്നതേയുള്ളൂ. 
C-24/2 (Parts List) | ||||
V1 | 6AQS/6V6/807 | C3 | 500PF | |
R1 | 47 KΩ | C4 | 0.01 μF | |
R2 | 27 KΩ | X1 | 7Mhz/3.5Mhz | |
R3 | 4.7 KΩ | S1 | CW Key | |
C1 | 33PF | L1 | 40 Meters – 20 turns /80Meters - 35 turns (SWG 22 on 1/4” dia. air) | |
C2 | 120PF | |||
ഇത്തരം സിങ്കിൾ സ്റ്റേജ് ട്രാൻസ്മിറ്ററുകളുടെ ഓസിലേഷനും ലോഡിങിനും ഒരേ ഘടകം തന്നെ ഉപയോഗിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നതിനാൽ ഹാർമോണിക് ജനറേഷനും, സെൽഫ് ഓസിലേഷനും സാദ്ധ്യത കൂടുതലാണ്. ഫലത്തിൽ ഔട്ട് പുട്ട് സിഗ്നൽ ഗുണമേന്മയുള്ളതായിരിക്കില്ല. ഓസിലേഷനൊരു സ്റ്റേജും ലോഡിങ്ങിനു മറ്റൊരു സ്റ്റേജും ഉപയോഗിച്ചാൽ ഈ പ്രശ്നം തീരും. ചിത്രം C-24/3 യിൽ അത്തരമൊരു സർക്യൂട്ട് കൊടുത്തിരിക്കുന്നു.
ഒരു RF ലീനിയർ ആമ്പ്ലിഫയറിൽ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളാണോ വാല്വുകളാണോ മെച്ചം? ഹൈവോൾട്ടേജ് സർക്യൂട്ടുകളും വലിപ്പം കൂടിയ വാൽവുകളും ചിലവേറിയ പവർ സപ്ലൈ സ്റ്റേജുകളുമുള്ള അപകടം പിടിച്ച വാൽവ് സർക്യൂട്ടുകൾ ഒരു വശത്ത്, തൊട്ടാൽ പൊള്ളുന്ന വിലയുള്ള, അൽപ്പം പോലും സഹിഷ്ണതയില്ലാത്ത പവർ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ മറുവശത്ത്. ലോ ഫ്രീക്വൻസികളിൽ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ കാണിക്കുന്ന അച്ചടക്കം ഹൈ ഫ്രീക്വൻസികളിൽ പ്രതീക്ഷിക്കാനും വയ്യ. ഒരു ട്രാൻസിസ്റ്ററിന്റെ ഗെയിൻ ഫ്രീക്വൻസി കുറയുമ്പോൾ ഓരോ ഒക്ടേവിനും 6db വെച്ചു കൂടിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നതുകൊണ്ട് ലോ ഫ്രീക്വൻസി ഓസിലേഷൻ ഉണ്ടാവാനുള്ള സാദ്ധ്യത വളരെ കൂടുതലാണ്. ഫ്രീക്വൻസി കുറയുന്നതിനനുസരിച്ച് ഗയിൻ കുറക്കുന്ന ഡീജനറേറ്റീവ് ഫീഡ്ബാക്ക്, ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളിൽ വേണ്ടി വരും.
ഹാർമോണിക് ജനറേഷനാണ് ട്രാൻസിസ്റ്റർ ആമ്പ്ലിഫയറുകളുടെ മറ്റൊരു പ്രശ്നം. ഓരോ സ്റ്റേജിനു ശേഷവും ഹാർമോണിക് ഫിൽട്ടറുകളും ഡീകപ്ലിങ് സർക്യൂട്ടുകളും ഉപയോഗിക്കേണ്ടിവരുന്നു. ട്രാൻസിസ്റ്ററിന്റെ കളകറ്ററിനോടു ചേർന്ന് കളക്റ്ററിൽ നിന്നും ഗ്രൗണ്ടിലേക്കു കണക്റ്റു ചെയ്യുന്ന കപ്പാസിറ്ററുകൾ VHF/UHF ഘടകങ്ങളെ ഒഴിവാക്കാനുദ്ദേശിച്ചുള്ളതാണ്. ഓപ്പറേറ്റിങ് ഫ്രീക്വൻസിയിലുള്ള കളക്റ്റർ ഇമ്പിഡൻസിനേക്കാൾ എകദേശം പത്തിരട്ടി റിയാക്റ്റൻസുള്ള മൂല്യത്തിലുള്ള കപ്പാസിറ്ററുകൾ ഇതിനു വേണ്ടീ ഉപയോഗിക്കാം. പാരസൈറ്റിക് സപ്രസ്സർ സർക്യൂട്ടുകളും ഏറെ ആവശ്യമായി വരും. വാല്വുകളുടെ പ്ലേറ്റിനു സീരീസ്സിൽ ഒരു കോയിലും റസിസ്റ്ററും പാരലലായി ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്നത് ശ്രദ്ധിച്ചിട്ടുണ്ടാവും. ഈ കോയിലിനെ പാരാസൈറ്റിക് സപ്രസ്സർ ചോക്ക് എന്നു വിളിക്കാം. ഏതാണ്ട് 10W നടുത്തു താഴെയുള്ള മൂല്യത്തിലുള്ള ഒരു non-inductive റസിസ്റ്റർ വേണം ഇവിടെ കോയിലിനു പാരലലായി ഉപയോഗിക്കാൻ. റസിസ്റ്ററിൽ കോയിൽ ചുറ്റുകയുമാവാം.
C-24/3 (Parts List) | ||||
TR1 | BC109 | R4 | 4.7 Ω | |
TR2 | 2N3053 | C1 | 0.01 μF | |
R1, R2 | 18 KΩ | C2, C3 | 100PF | |
R3 | 470 Ω | RFC1, RFC 2 | 100 μH | |
The values of L1, C4 and C5 depends upon the crystal frequency, the impedance of the power transistor and the Antenna impedance. | ||||
വാൽവ് സർക്യൂട്ടുകളിൽ സാധാരണയുണ്ടാകുന്ന പോസിറ്റീവ് ഫീഡ് ബാക്ക് ഒഴിവാക്കാൻ ഔട്ട് പുട്ട് സിഗ്നലിന്റെ വിരുദ്ധ ഫേസിലുള്ള സിഗ്നൽ ഭാഗം ശക്തി കുറച്ച് ഇൻപുട്ടിലേക്ക് ഫീഡ് ബാക്ക് ചെയ്ത് ന്യൂട്രലൈസേഷൻ നടത്താറുണ്ട്. ഇതു ബീറ്റാ കൂടിയ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളിലും ആവശ്യമായി വരും. വാൽവുകളുടേ ഔട്ട് പുട്ട്/ഇൻപുട്ട് ഇമ്പിഡൻസ് വളരെ ഉയർന്നതായതുകൊണ്ട് സ്റ്റേജുകളുടെ ഇടയിൽ Hi-Q സർക്ക്യൂട്ടുകൾ ഉപയോഗിക്കുവാൻ കഴിയും. കൂടിയ ഹാർമ്മോണിക് റിജക്ഷനും കൂടിയ സെലക്റ്റിവിറ്റിയും തന്മൂലം ലഭിക്കും. ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ കാര്യം നേരെ മറിച്ചാണ്. ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ എമിറ്ററിനു സീരീസ്സായി കൊടുക്കുന്ന താഴ്ന്ന മൂല്യത്തിലുള്ള റസിസ്റ്റർ (unbypassed emiter) ഉണ്ടാക്കുന്ന ഡീ ജനറേടീവ് എഫക്റ്റ് സിഗ്നൽ സ്ഥിരത വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കാരണമാവുകയും thermal run away മൂലം ട്രാൻസിസ്റ്റർ നശീക്കാതെ സംരക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യും.
C-24/4 (Parts List) | |||||||
TR1 | 2N918 | R4 | 6.8 KΩ | C6 | 100PF Trimmer | ||
TR2 | 2N3353 | R6 | 100 Ω | C7 | 350PF | ||
TR3 | BFY51 | VR1 | 1 KΩ | C8 | 0.001 μH | ||
R1 | 27 KΩ | C1 | 0.01 μF | C10 | 500PF | ||
R2 | 22 KΩ | C2, C9 | 0.1 μF | ||||
R3, R5 | 1 KΩ | C3, C4, C5 | 0.01 μF | ||||
L1 | 30 turns of SWG 28 on T-50-2 Toroid. Tapping after 9 turns. | ||||||
L2 | 4 turns over L1 | ||||||
L3 | 25 turns of SWG 22 on T-50-2 Toroid | ||||||
L4 | 6 turns over L3 | ||||||
L5 | 6 Turns | ||||||
ഒരു സ്റ്റേജിന്റെ ഔട്ട് പുട്ടും മറ്റൊരു സ്റ്റേജിന്റെ ഇൻപുട്ടും കൃത്യമായി മാച്ചായിരുന്നാലെ പരമാവധി power transfer നടക്കൂ. സ്റ്റബിലിറ്റി വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ deliberate mismatch സർക്യൂട്ടുകൾ ചെയ്യുന്നവരുമുണ്ട്. ഈ മിസ് മാച്ചിങ് പ്രശ്നം ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളെ നന്നായി ബാധിക്കും. റേഷ്യോ (VSWRനെപ്പറ്റി വിശദമായി പിന്നീടു പറയും) 1:2 വിൽ കൂടിയിരുന്നാൽ ഔട്ട് പുട്ട് ട്രാൻസിസ്റ്റർ തകരാറാവാൻ സാദ്ധ്യറ്റഹ് വലരെ കൂടുതലാണ്. പവർ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ ഔട്ട് പുട്ടിൽ മാച്ചിങ് സർക്യൂട്ടും SWR പ്രൊട്ടക്ഷൻ സർക്യുട്ടും നിർബന്ധമാണ്. 100W നു മുകളിൽ വാൽവ് തന്നെയാനുചിതമെന്നു പറയാൻ തൊക്കെത്തന്നെ കാരണങ്ങൾ. ഡ്രൈവർ സ്റ്റേജ് വരെ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളും ഔട്ട്പുട്ടിൽ വാല്വും ഉപയോഗിഗിക്കുന്ന ഹൈബ്രിഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ ഹോം ബ്രൂവേഴ്സും സ്വീകരിക്കാറുണ്ട്, FT101 പോലുള്ള കൊമ്മേഴ്സ്യൽ ട്രാൻസീവറുകളിലും കാണാറുണ്ട്.
ലീനിയർ ആമ്പ്ലിഫയർ സ്റ്റേജുകൾ ഫ്രീക്വൻസി മൾട്ടിപ്ലിക്കേഷന് ഉപയോഗിക്കാതിരിക്കുകയാണുചിതം. ക്ലാസ്സ് C യിൽ പ്രവൃത്തിക്കുന്ന സർക്യുട്ടുകളിൽ സിഗ്നൽ CW ആണെങ്കിൽ ഇതു പക്ഷേ പരിഗണിക്കാം. ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾക്കാവശ്യമായ ഹീറ്റ്സിങ്ക് പ്രശ്നം സൃഷ്ടിക്കുന്ന മറ്റൊരു വസ്തുതയാണ്. ഹൈ പവർ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളെ തണുപ്പിക്കാൻ കൂളിങ് ഫാനുകൾ തന്നെ വേണ്ടിവരും. എങ്കിലും കുറഞ്ഞ പവർ ട്രാൻസ്മിറ്ററുകൾക്ക് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ തന്നെയാണുചിതം. C-24/4 ൽ ഒരു 8W 80M ട്രാൻസ്മിറ്ററിന്റെ സർക്യൂട്ട് കൊടുത്തിരിക്കുന്നു.
No comments:
Post a Comment