PWM AM送信機のファイナルドライバーの改善
＜カテゴリ AM送信機(PWM方式）＞
DDSによるVFOが出来ましたので、200W PWM AM送信機のドライバーの改善を行います。 従来のドライバーはFETドライバーTC4426で強制ドライブする出力7W程度のD級アンプ方式でしたが、デジタル方式AM送信機の開発時、そこそこの効率が得られる10W以上のE級アンプのノウハウをつかみましたので、今回は、12Vの電源で10W以上が得られるE級アンプに変更します。
上の回路図が今回製作したドライバー回路です。VFOの出力を2N7000プッシュプルで増幅する為に、CMOSゲートで180度極性の異なる信号を作った後、2N7000のゲートスレッシュホールド電圧のバラツキに合わせこむ為に半固定抵抗でDCバイアスを調整しています。 この２N7000プッシュプル回路はE級アンプとして動作し、約1Wの出力を得て次のMTA100N10プッシュプルE級アンプをドライブし、13Wの出力を得ています。 この回路の効率は79%くらいです。 オリジナルのデジタルAM送信機の時は最高で85%くらいの効率を得ていましたが、そこまでは届きませんでした。 それでも従来のドライバーの2倍近くの出力を得ることができました。
以下、２N7000のゲートに加わる信号
次段のMTA100N10のゲートに加わる信号
そして、MTA100N10の出力となる50Ωダミー抵抗の両端の電圧波形です。約76Vppくらいの電圧を発生させています。
これから実際の送信機に組み込み、終段をドライブしてみる事にします。
上が、この新ドライバーで終段をドライブした時のゲート波形です。 終段には+Bはまだ加えていません。 このPWM方式AM送信機を作った2018年ごろは、終段のゲート電圧は10Vppくらいだったのですが、今回改造にかかる前のゲート電圧はピークで7Vくらいでしたので、製作当初のピーク10V以上の電圧値でドライブ出来るようになりました。
このドライブ状態で電源電圧25V（RF終段のドレイン電圧は1/2の12.5v）の時100Wの出力が得られました。これは、36Vくらいの電源電圧で200Wを得られる換算値ですが、出力が100Wを超えた途端、終段に供給されるドレイン電圧が急激にさがります。最近5年くらい使っていなかった事もあり、PWM変調段が故障しているみたいです。 そして、次の改善項目はPWM変調器と決め、以前より実験したかった、ハイサイドFETドライバーによるフローティング不要のPWM変調器の設計に移る事にします。 ただし、過去、実際に製作された文献を見たことがないので、かなり時間がかかりそうです。
そんな訳で、この改造計画は一旦休止します。