
Bei
Experimenten wie
Induktionsschmelzen oder
Mini-Teslatrafo mit dem
30W
oder
40W Mittelwellensender
kommt manchmal der Wunsch auf, den Aufbau auch einmal mit etwas mehr
Leistung zu versorgen. Dazu ist die Entwicklung einer
leistungsstarken Endstufe notwendig, die hier vorgestellte schafft 225W
Ausgangsleistung. Um einen schnellen, einfach
und vor allem überlastsichern Aufbau zu gewährleisten, wurde
wieder die Röhrentechnik gewählt. Als Verstärkerelement
dient die russische Leistungspentode GU-81M, die relativ leicht zu
beschaffen ist.
Einige Kurzdaten der GU-81M
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Heizspannung:
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12,6V
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Heizstrom:
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11A
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Max. Anodenverlustleistung:
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450W
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Max. Anodenspannung bei < 6 MHz
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3kV
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| G2 Spannung: |
600V |
Die GU-81M besitzt eine direkt beheizte Kathode, welche im Betrieb fast
so hell wie eine Glühbirne leuchtet. Der etwas exotische Sockel
der GU-81M ist mitunter nicht so leicht zu
bekommen. Dann empfiehlt es sich, die untere Glasplatte abzumontieren
und
Drähte direkt an die Durchführungen aus dem
Röhreninneren anzuklemmen.

Für
den Arbeitspunkt der
Röhre wurde eine Klasse A
Einstellung gewählt, um auch schlecht angepasste Lasten ohne
Überlastung der Röhre versorgen zu können. D.h. ohne
Ansteuerung fließt ein Anodenruhestrom, der an der Röhre die
zur Verfügung stehende Anodenverlustleistung von 450W umsetzt. Im
Betrieb mit einer angepassten Last werden davon maximal 225W an
die Last übertragen und die Röhre somit entlastet.
Die
Arbeitspunkteinstellung erfolgt durch eine negative
Gittervorspannung von etwa -70V, die durch den 320Ohm
Kathodenwiderstand aus dem Kathodenstrom erzeugt wird. Dieser
Widerstand wird durch einen 56nF Kondensator für HF
überbrückt, damit eine ausreichende Verstärkung erreicht
wird. Die G2 Spannung von 600V wird durch einen Widerstand aus der
Anodenspannung erzeugt. Dadurch wird an diesem Widerstand eine relativ
hohe Verlustleistung von etwa 75W erzeugt. Alternativ dazu kann man die
600V auch durch einen eigenen Trafo und Gleichrichter bereitstellen. Es
ist mit einem G2 Strom von etwa 50mA zu rechnen.
Im Anodenkreis befindet sich ein Lastschwingkreis, der aus einem
Drehkondensator mit 10..220pF und einer Fixkapazität von 110pF
besteht. Dadurch ergibt sich ein nutzbarer Frequenzbereich von etwa
600kHz bis 1,3MHz.
Die Anodenspannung wird durch einen Mikrowellentrafo mit
nachgeschalteten Brückengleichrichter und
Glättungskondensator bereitgestellt. Bei der Verwendung eines
üblichen Mikrowellentrafos, muss die Verbindung der
Sekundärspule mit Masse aufgetrennt werden, damit es über den
Gleichrichter nicht zu einem Kurzschluss gegen Erde kommt. Das
Erdungskonzept sieht vor, den Minuspol der Anodenspannung direkt mir
dem Schutzleiter zu verbinden. Als
Gleichrichter werden 4 Mikrowellendioden wie etwa SCL-IIZ o.ä.
verwendet, eventuell kann je Diode auch eine Serienschaltung von
mehreren 1N4007 o.ä. benutzt werden.
Die Ansteuerung der Endstufe erfolgt über die Schaltung des
30W-Mittelwellensenders.
Dessen Auskoppelwicklung wurde von 17 Wdg. auf 34 Wdg.
vergrößert, um ausreichend Spannung zur Steuerung des G1 zu
erhalten. Parallel zum G1 der GU-81M wurde noch ein 680Ohm Widerstand
angescholssen, der dazu dient unerwünschte Schwingungen zu
dämpfen, gleichzeitig aber die Vorstufe belastet. Bei einem gut
geschirmten Aufbau kann dieser Widerstand auch weggelassen werden, um
mit einer geringen Steuerleistung arbeiten zu können.

Die
Röhre wurde auf einer Printplatte montiert, welche gleichzeitig
die Massefläche bildet. Darunter befindet sich ein Lüfter zur
Kühlung der Röhre. Alle Sockelanschlüsse der Röhre
sind mit möglichst kurzen Leitungen auf eine Klemmleiste
geführt. Daran sind direkt alle Kondensatoren und der
Dämpfungswiderstand montiert, um HF-Einkopplungen weitgehend zu
vermeiden. Die Vorstufe, als empfindlichster Teil, ist in einem eigenen
Gehäuse hinter der Röhre untergebracht und mit Gitterblech
gegen HF-Einkopplungen geschützt. Über ein Koaxialkabel
gelangt die Steuerspannung vom Anodentrafo der Vorstufe direkt an das
G1.

Der
Lastschwingkreis besteht aus einem großen Drehkondensator mit
10..220pF, zwei
in Serie geschalteten Keramikkondensatoren mit je 220pF und dem
eigentlichen Anodentrafo. Er wird mit
möglichst kurzen Leitungen mit dem großen
Glättungskondensator für die Anodenspannung bzw. mit der
Röhre verkabelt. Im Vordergrund befinden sich die Widerstände
für Kathode und G2 mit ihrem Kühlkörper. Die
Auskoppelwicklung des Anodentrafos führt direkt zu einer PL-Buchse
an der Außenseite des Gehäuses. Das Gehäuse der Buchse
ist direkt mit dem Schutzleiter verbunden.
Wickeldaten des Anodentrafos:
Anodenwicklung (primär):
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110 Wdg. mit 1,22mm Lackdraht auf 40mm dickem
PVC-Rohr, ca. 120µH
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Auskoppelwicklung (sekundär):
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13 Wdg. mit 1,32mm Lackdraht auf 50mm dickem
PVC-Rohr, ca 1,5µH
Diese Wicklung ist mittig über der Primärwicklung angeordnet.
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Zum Test der Endstufe ist es zu empfehlen, sich einen
induktivitätsarmen 50Ohm Widerstand zu bauen. Hier wurden zwei
leistungsstarke Dickschichtwiderstände mit je 100Ohm parallel auf
einem großen Kühlkörper montiert. Die Leistungsmessung
an so einem Widerstand kann relativ leicht durch eine Spannungsmessung
mit dem Oszi und anschließende U²/R Rechnung
durchgeführt werden. Bei 225W wird an 50Ohm eine Spannung von
106Veff bzw. 300Vpp erreicht, was problemlos mit einem 10:1 Tastkopf
direkt am Widerstand gemessen werden kann.
Auch wenn diese Endstufe relativ viel Leistung zur Verfügung
stellen kann, so sollte man speziell beim Betrieb von
CW-Teslatrafos nicht zu viel erwarten. Da der
Leistungsbedarf eines Funkens quadratisch mit der Länge
anwächst, sind die Damit erreichen Funkenlängen nur etwa
doppelt so groß wie mit dem
40W
Mittelwellensender.
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