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2007年12月27日 (木)

PPアンプ用バリコン

ジャンク箱を漁っていたら、ずいぶん以前に入手していた2連バリコンが2つ出てきました。コレを使ってプッシュ・プルアンプを作ろうと思うのですが・・・使い方がイマイチよくわからない。

Vc1Vc2_2  

  

  

  

  

【その1】
銅製(銅メッキかもしれない)のずいぶんとがっちりしたものです。このバリコンは、ステータとロータが2つ完全に独立して絶縁してあります。シャフトはガラス繊維のようなものを使ってあります。

Vc3_2Vc4_2  

  

  

  

  

【その2】
こちらも銅製ですが、その1と決定的に異なるところは、ロータが1つになっている通常のタイプなまですが、このロータを接地する端子が付いていません。プッシュ・プルの場合、中点はアースしないでもかまわないのかなと思ったりしています。

どちらもギャップが3mm程度なので、そのままだとプレート電圧1.5kVまでとなってしまい、直流をカットする必要があり、そこをどうするかも考えなきゃなりません。1950~60年代の古い文献からはプッシュ・プルアンプの記事が見つかるのですが、ネットを探しても実例が少ないようで、機構的にどうなっているのか良くわかりません。まぁ、そこはカット・アンド・トライなんですが・・・

先が重そうであります。

【バリコンに必要な耐圧】 ←追記
2倍の耐圧が必要な件について補足しておきますね。
Tank1 これはアマチュア無線ハンドブック5TH EDITIONからの抜粋です。ここで、Epは直流電源電圧を指します。一般的なπマッチは、カップリングコンデンサで直流をカットしてから同調回路に高周波成分のみ導かれますが、並列タンク+リンクコイルやプッシュ・プルの場合、 直流分+高周波分で2倍の耐圧が必要となる訳です。
ちなみにAM変調は更にこの倍が必要となります。

さて、どうするか、良い方法を思いついたのでお楽しみに。

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4-400A PPアンプ製作」カテゴリの記事

コメント

 ギャップ3mmあれば、何とか3kVまではいけそうに思うのですが無理かな? それとロータが接地されてないと、つまみを触るのがこわいですね。後者は入力回路行きかな?

 まぁいろいろと悩んでる間がまた楽しいわけでして(^^) 小生このようなものをウォッチリストに入れてますが、ゲットするかどうかはまだ?です。

http://cgi.ebay.com/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&ssPageName=STRK:MEWAX:IT&item=120202400684&_trksid=p3984.cWAT.m240.lVI

投稿: JI3KDH | 2007年12月27日 (木) 05時15分

耐圧が倍必要な理屈を追記しました。

入力側はローインピーダンスでQが低いため、もっと小さなバタフライバリコンで済まそうとしています。ただし、プレート同調回路をショートリングによるバリLとする手もありますので、決定はしていません。

ebayは某ークションより面白いものが出品されてますね。でも語学力もさることながらホントウに届くのか心配なんで利用したことはありません。

#ずいぶん以前の月間59誌に3-500Z push-pull GGの製作記事があったのを思い出してます。どなたかお持ちじゃないでしょうか。

投稿: JF3DRI | 2007年12月27日 (木) 22時32分

 おぉっとまたまた無知さを暴露してしまいました(^^; バリLにする場合、み左右で連動する機構をどのようになさるか楽しみですね。

投稿: JI3KDH | 2007年12月28日 (金) 21時40分

まいどです。

出力タンクをバリLにするんだったらN6JV Norm Willson氏

http://home.comcast.net/~nwilson343/amps.html

がやっているように1つのショートリングを回す機構を構成すけば良く、2セクションに分ける必要はなさそうです。ただ、これだとタンクコイルにDC分も印加され、非常に危険なんでなんとかDCカットできないかを考えているところです。

 ・カップリングコンデンサが必要無い。
 ・RFCは、タンクコイルの中点にあるのでRF的にみるとコールドエンドである。
これらの理由からロスが少なく、効率が良いのでしょうね。

まぁ、わざわざ複雑なPPにする必要性が無いのは確かなんですが、ちょっと違うことをやってみたくて。

投稿: JF3DRI | 2007年12月28日 (金) 22時16分

おばんです。PPはS2001PPや4CX250のPP(免許済)をやったことがあります。代表的な二個のLの間にリンクコイルを置く形式で、VCは二連ではなくバタフライでやりました。今からなら燐青銅板を対向させて間にテフロンシートを挟むやりかたでやってみたいです。

プレートには直流電圧に加えてRF電圧が重畳しますが耐圧は二倍までは必要ないのでは...プレート電圧と出力インピーダンスと出力レベルによるのでは。

あと中点の高周波接地について。私が読んだいくつかの資料では、同調回路の中点の高周波接地は、LまたはCのどちらかにすべきであり片方の中点は浮かしておくべきとありました。これは回路のバランスを自動的に取るためということのようです。
ローターの接地端子のないVCはそれ用でしょう。絶縁性のカップリングを付ければ大丈夫ですね。

リンクはテフロンチューブに通したら大丈夫でした。

最近、FETのppも実験しています。元の回路はゲートバイアスが二個のFETに共通だったのですが、個別のバイアスにして、ダミーロードをつなぎ出力の高調波レベルを見ながら片方のバイアスを微調すると、見事に高調波がDIPする所があり、偶数次は10~20dB程度、奇数次も5~6dBは改善しました。ここがPPのFETが動的にバランスした所なんだろうなぁと思いました。球の場合はグリッドバイアスを共通にすることが多いですが、別個にすると同様の結果が得られるかも。

投稿: β教粗 | 2007年12月29日 (土) 17時55分

追伸です。

http://home.comcast.net/~nwilson343/amps.html

のリニアは一個のショートリングでチューニングを取り一番大きなコイルが出力リンクのようですね。これで効率よくパワーが出るのかな。

あとローターの接地端子がないVCですが、書き忘れました。先に書いた片方の中点の非接地のメリットを利用して耐圧も倍になるメリットを狙った物と思います。案外、そちらの方が使いやすいかも。

GGのPPは93年3月号に5ページに渡って載っていました。入力側はトロイダルコアによる180度の分配回路、出力側は上のURLの例と形は同じようなものでリンク出力ですが、こちらはコンデンサでDCカットし、二個のショートリングで連動してバリLにしてチューニングを取っています。残念ながら入出力特性の他は高調波特性などは載っていませんでした。

投稿: β教粗 | 2007年12月29日 (土) 18時22分

β教粗さま、いらっしゃいませ。

テフロンシートを使い、フラッパのような構造しにしてできないかとの構想も考えましたが、機構が難しいんで見送りです。
バリLも、ショートリングを回すんじゃなくて伸ばしたり縮めたりする構造が出来ないかとも考えましたが、コレも複雑で×。
その他は、レッヘル線形式

http://www.lakeerieba.com/6C21/VHF_Amps.htm

ですが、50MHzではレッヘル線が長くなりすぎて実装が困難。なんか、50MHzという周波数は集中定数と分布定数の狭間にあり、中途半端なんですよね。


>プレートには直流電圧に加えてRF電圧が重畳しますが耐圧は二倍までは必要ない
>のでは...
>プレート電圧と出力インピーダンスと出力レベルによるのでは。

確かにそうかも。無負荷状態で最大振幅を想定すると交流成分は電源電圧がpepとなるので、サイン波で考えると上側のみ加算され1.5倍とも考えられます。ただし、共振回路なので、同調の取り具合などで更に大きな電圧が発生することもあるかもわかりません。ハンドブックを再読しましたが、2Epと書いてあるだけでした。

>あと中点の高周波接地について私が読んだいくつかの資料では、同調回路の中点の
>高周波接地は、LまたはCのどちらかにすべきであり片方の中点は浮かしておくべき
>とありました。これは回路のバランスを自動的に取るためということのようです。
>ローターの接地端子のないVCはそれ用でしょう。絶縁性のカップリングを付ければ
>大丈夫ですね。

うん、納得です。タンクコイル中点からのRFCは、パイマッチのような直接のRFを阻止するものと異なり、コールドエンドとなる中点が正確に解らないため、付けてあるだけですよね。上記URLの同調Cは円盤をプレート・プレート間で対抗させてあるだけですし。

>リンクはテフロンチューブに通したら大丈夫でした。

ホットエンド側両方に、それぞれRFCを入れないで済むアイディアを思いつきましたので。

高調波のディップ点、了解です。まるでバラモジでキャリアをゼロにするようなイメージですね。

>http://home.comcast.net/~nwilson343/amps.html

>これで効率よくパワーが出るのかな。

リンクコイル側にもバリコンを入れて、同調型としているので、大丈夫なんかなと思ってます。この方のアンプ全てが、電源やブロア共通とし、バンド毎にプッシュ・ブルアンプを組み立てているといったこだわり様なんで。

>GGのPPは93年3月号に5ページに渡って載っていました。入力側はトロイダルコア
>による180度の分配回路、出力側は上のURLの例と形は同じようなものでリンク
>出力ですが、こちらはコンデンサでDCカットし、二個のショートリングで連動
>してバリLにしてチューニングを取っています。

所持されてましたか。3-500z GG PPですよね。コアによる入力回路は候補に上がってます。2個のショートリングを連動させ、左右のLを同時に正確変化することなんてできるのかしら。RFCが入っているのなら、Lの可変範囲を広げるためだけと考えられますが。

いろいろと情報ありがとうございました。

投稿: JF3DRI | 2007年12月29日 (土) 22時12分

あ、すいませんが記事のコイルデータをお願いします。

・タンクコイルの直径/巻数
・完全な直列同調か、固定Cが入っているか
・入力側コアのデータ、巻数

よろしくお願いします。

投稿: JF3DRI | 2007年12月30日 (日) 00時09分

今朝は15~20mの南西の風が吹いてきたのでエレベータを下ろしてきましたが午後には一雨来てから穏やかになりました。

PP回路ですが4CX1000AのPPというのも見学したことがあります。それぞれの球には10cm角くらいの銅板、対向してハガキ大の金属板が前後する構造で、間にテフロンシートが挟んでありました。たしか金属板はアースされていなかったような。

パネル面のカウンタダイアルの回転に応じて前後させる機構が必要ですね。そんなに大変な仕掛けではないと思いますが。

もう記憶が曖昧ですが、コイルとリンクはコンデンサと反対方向に出してあり、リンクとプレートコイルの間にもテフロンシートが挟んであったように記憶しています。

> ですが、50MHzではレッヘル線が長くなりすぎて実装が困難。なんか、50MHzという周波数は集中定数と分布定数の狭間にあり、中途半端なんですよね。

VVCやエアVCが品薄になっている昨今では分布定数と燐青銅板によるフラッパー方式は主流になりつつあるようです。特に50MHzかそれより上の周波数では楽にできるらしいですよ。私は現在は集中定数によるπLですが、次はどうしようかな。

> ホットエンド側両方に、それぞれRFCを入れないで済むアイディアを思いつきましたので。

【その2】のVCを使えば耐圧も稼げ、Lの中点にバイパスコンデンサを入れられるしショートリングなどによるバリL方式も使わなくて済むのでFBかなと思います。

まあどのような方法でもできあがりが楽しみです。

>> これで効率よくパワーが出るのかな。
> リンクコイル側にもバリコンを入れて、同調型としているので、大丈夫なんかなと思ってます。

球と回路も遠いですしもう少しコンパクトに作った方が良いのでは?と思いましたが球が球なので輻射熱なんかの都合もあるんでしょうね。

> ・タンクコイルの直径/巻数
> ・完全な直列同調か、固定Cが入っているか
> ・入力側コアのデータ、巻数

アドレスがわかればメールで送ります。

投稿: β教粗 | 2007年12月30日 (日) 15時14分

まいどです。

>VVCやエアVCが品薄になっている昨今では分布定数と燐青銅板によるフラッパー方式は主流になりつつあるようです。

W6PO型というやつでしょうか。両側にコイルがあり、なんでプレート近辺から出力が取り出せるのか不思議でしたが、パイ型が1/4λホイップなら、W6PO型は1/2λダイポールのイメージとして理解しました。

>アドレスがわかればメールで送ります。

かなりのカットアンド・トライは覚悟の上なんですが、出発点の参考にしたく、よろしくお願いします。アドレスは、
コールサイン@mb.infoweb.ne.jpです。

投稿: JF3DRI | 2007年12月30日 (日) 20時00分

まあ、私もW6PO型には全幅の信頼を置いているわけではありません。あれはC結合なので回路のQがいくら高くとも高調波はCを経由して抜けていくような感じがします。まあπやπLでもホールはありますけどね。

ちょっと想像できませんが(笑)、Lが二個なのでハイパワーで長時間送信しても変化が少ないのだそうです。

投稿: β教粗 | 2007年12月30日 (日) 21時11分

β教粗さま、早速の送付ありがとうございました。

バリLと聞くと、ショートリングをタンクコイルの中で回転させるものという既成概念が出来上がっていたようで、角度を変えて出し入れすることは全く頭にありませんでした。目からウロコであります。(^^;)
その他も大いに参考になりそうです。

W6PO型、確かにあちにこちらで高調波がつつぬけという評判がありますね。製作されているのはもう一桁大きいアンプが多いようですが・・・。


投稿: JF3DRI | 2007年12月30日 (日) 21時46分

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