Zlato, vyčadil jsem lineární zesilovač...

Překlad článku http://gm4fvm.blogspot.com/2023/07/honey-i-blew-up-linear-amplifier.html

No, ano lineární zesilovač jsem "vykouřil", ale zdá se, že to nebyla nutně moje chyba. Nebyla to ani chyba lineáru. Finální ověřování trvalo měsíce, takže se jedná o dost dlouhý příspěvek.

Samozřejmě mám za sebou dlouhou historii o tom, jak "vyčoudit" lineární zesilovače a to téma u mě trvá téměř 50 let. Věřím proto linearům méně než jakémukoli jinému vybavení, které mám. Téměř vždy se mě určitě chystají ponížit. Poté, co mi bylo řečeno vše, konstatuji, že tohle sdělení o lineáru není zklamáním. Jde o to, abych důvěřoval rádiu, abych přenesl správný výkon a já často riskuji příliš mnoho rizik za předpokladu, že se vše bude chovat podle mých předpokladů.

Snažil jsem se tento kus napsat několikrát, ale vypadá to, že obviňuji lineár, což není pravda. Budu proto pokračovat, stejně jako v tomto blogu pokračuji o spoustě věcí. ICOM IC-7100. Jednoduše řečeno: „Byl to on, co to udělal, Constable“.

V amatérské službě existuje riziko využívající moderní zařízení s vysokým ziskem a polovodičové zesilovače výkonu Vzhledem k obrovskému dostupnému zisku TX cesty zařízení je nebezpečí, že se ukáže, že je nemožné spolehlivě omezit RF buzení, dodávané do zařízení. Útlum zabudovaný do lineárního PA musí být nastaven na úrovni kompatibilní s rádiem a myšlenka musí být věnována možnosti náhlé RF špičky buzení zařízení a jak pracují jeho podpůrné obvody.

Špička v tomto případě byl vytvořena v ICOMu IC-7100 (nebo možná už v počítači) a to způsobilo poškození lineáru. Zdá se, že to několik špiček po delší dobu. Jak bych se to mohl nechat být? Jedním z faktorů je, že IC-7100 pracuje do jiných linearů s vyšší hodnotou útlumu na vstupu. Tyto větší atenuátory omezují šance na přebuzení mnohem více. Výsledkem bylo, že jsem se rozhodl myslet si, že to nebyl velký problém.

O této situaci jsem přemýšlel po dlouhou dobu. Stejný problém vyvstává u transvertorů, jak jsem zde vysvětlil v roce 2019. Ve skutečnosti jsem byl s transvertory
nesmírně opatrný a dokonce i potom se mi podařilo v jednom z nich přehnat atenuátor, i když v takovém případě bez jakýchkoli kalamitních výsledků. Vypadá to, jako bych se této lekci nedozvěděl. Pokud jde o VHF a budicí zesilovač má schopnost dát RF výkon větší, aby zničil jakýkoli zesilovač nebo jiné zařízení podél řetězce, tak to musí být také zohledněno do celkové rovnice.

Navzdory všem znalostem, které jsem měl, se mi opakovaně dařilo "uštvat" své lineáry, přestože jsem nastavil ovládání „RF Power“ na správnou úroveň. Jednoduchou příčinou bylo, že jsem se spoléhal na ovládání „RF Power“ ovládané ALC, abych udržel energii buzení za všech okolností. Pokud se ovladač RF spoléhá na použití obvodů ALC k omezení výstupního výkonu, šance na náhodnou výkonovou špičku jsou poměrně vysoké. Připojení tohoto vysílače k počítači, který má být budičem modulace a očekávání, že úroveň výkonu i potom bude uniformní, je dalším rizikem v řetězci signálových potenciálů pro nadměrné buzení dalších stupňů. V tomto okamžiku slyším hlas přes rameno, který říká, že lineáry s elektronkami jsou mnohem spolehlivější. Ty víš kdo jsi. No, možná. Ne nutně, pokud se postaráte a pokud je váš lineár pečlivě navržen, jak to bylo i tady. Mám tři lineáry s polovodiči, které poskytují více než pět let bezproblémové služby. A některé, které zase ne.Takže tady mluvím o svém Tajfunu 1000 500W 2m/70 cm linear amplifier. Nemyslím si, že to bylo žádným způsobem zaviněno tím, co se stalo. Nebyl to ani vynikající předzesilovač SHF-Electronik MMV 432-VOX, který odešel (Arrrggghh) současně. Ne, vypadá to jako RF špičky z budiče, které způsobily problém.

Musím říci, že oba dodavatelé, VH elektronika pro lineár a SHF-Electronik pro předzesilovač, nemohli být více užitečnější při řešení důsledků. Kromě poštovného byl poplatek 70 EUR za lineár a 7 EUR za předzesilovač. Z toho můžete dojít k závěru, že to nebylo hlavní RF zařízení, které selhalo v lineáru, ale jednoduše o jedné diodě. A že Tajfun 1000 by oběť problému, ne samotný problém. Toto není recenze Tajfunu, lineárního zesilovače, o kterém si myslím, že je na docela vysoké úrovni. Je velmi obtížné ho fotografovat, protože je na přední straně leskle černý a panel zobrazení je docela jasný, takže mi představuje technický problém, pokud jde o jeho vytvoření..

Každopádně přesuňme se k opravě věcí, ...
Tajfun ztratil výkon na výstupu a předzesilovač náhle měl větší zisk, když byl mimo obvod, než když byl v obvodu. Něco se stalo. V této fázi Vlado ve VH Electronics, který dodal zesilovač, šel do velké míry za rámec běžného obchodního vztahu, aby se pokusil diagnostikovat problém a opravit. Díky povaze designu by mohlo být mnoho věcí opraveno a skutečně aktualizováno přes internet. Nový software pro displej mi byl zaslán a já jsem byl schopen jej znovu načíst na novou SD kartu a pak to samé bylo provedeno pro firmware pro řídicí desku. Tyto věci pomohly, ale nevyřešily základní problém. Po odstranění relé a kabeláže bylo jasné, že přebuzení způsobilo chybu přetížení, která musela postihnout zesilovač (například pokud jsem pokazil nastavení). IC-9700 může dodat 75W do lineáru na rozdíl od max. 35 W potřebného k jeho vybuzení. A ano, mohlo jít i o špatné nastavení. Jsem veden myšlenkou, že pokud se něco může pokazit, pokazí se to. Roky, kdy jsem byl ponořen do statistik a pravděpodobnosti, mě naučily platnost toho starého přísloví. Mohu se však také nechat příliš unést. Podle statistiky není pravděpodobné, že se to pokazí. Nicméně přidání útlumu 5 dB do buzení lineáru poskytuje určitou dodatečnou ochranu. Pokud se stále budu obávat přebuzení, mohu zvýšit dodatečný útlum a pomoci s jeho chlazením umístěním mimo skříň zesilovače. V každém případě ztrácím důvěru v IC-7100. Roky běží a objevují se nové lepší návrhy. Nyní to zařízení vypadá docela zastaralé jako superhet rádio v chatrči plné SDR.

73

Jim GM4FVM

volný překlad OK1VPZ

Komentář překladatele:

o nebezpečí výkonových špiček píšu na našich webových stránkách už nejméně 20 let. Už mírné přebuzení polovodičového PA, které sice ještě nevede ke zničení polovodičů PA, už ale způsobí výrazný vznik intermodulačních produktů. Tohle nepříjemné prskání známe z pásma asi všichni. Nejefektivnější je omezit budicí výkon a na výstupu PA používat špičkový wattmetr, který zobrazuje PEP! (tedy výkon v modulačních špičkách). To je ta stupnice, kterou byste měli při provozu sledovat! Velké tranzistory jsou totiž docela citlivé na přebuzení! A co se týká elektronkových PA - elektronky jsou z principu lepší v tom, že jsou obvykle více přebuditelné a funkčně robustnější. To ovšem neznamená, že bychom se k nim měli vracet. Na některých radioamatérských pásmech už elekktronky ani nejsou použitelné a díky vysokým impedancím se elektronkové PA většinou nedají sdružovat do velkého PA, protože na vysokých impedancích a vlivem teplotní nestability se někdy ani nedá udržet fázovou stabilitu jednotlivých modulů. S tím souvisí otíže s udržením vstupního SWR PA (polovodičového i elektronkového), které má velice negativní vliv na funkci budiče s ALC regulací. Možná, že právě tento fenomén způsobil poruchu u Jima GM4FVM. Lepší proto je používat transceiver v oblasti cca 2/3 jeho maximálního výkonu a před PA předřadit výkonový útlumový článek (min. 6 až 10dB), který zajistí nejen nižší úroveň buzení, ale i lepší přizpůsobení výkonového výstupu budiče s ALC regulací. Většina vícepásmových transceiverů má nastavení zisku vysílací cesty na jednotlivých pásmech, jak uvádí Jim (btw - má je i superhetová FT847), ale některé transceivery jej mají přístupné jen ve skrytém nastavovacím menu nebo manuálně nějakým trimrem v obvodu. Samozřejmě to u zařízení s výkonovou regulací ALC pomůže, ale špičky to zcela neodstraní. A regulaci výkonu na základě ALC mají i některá SDR zařízení.

Pokud ovšem mezi transceiver a PA zařadíme větší útlum v TX cestě buzení, budeme v případě PA, který má jen "obchozí" cestu pro RX, hůře poslouchat. V takovém případě bude třeba mít k dispozici separátní RX cestu, což vede k potřebě separátního RX vstupu na transceiveru (transvertoru). Tady v OK tomu říkáme "dvouvýfukové zapojení" (twin exhaust type, hi).