Finale HF con la GS31b / GS35b


L' idea di questo finale mi e' nata vedendo le valvole russe alla fiera di Friedrichshafen. I prezzi sono molto buoni, considerando che la 8877 in America costa circa 500 dollari, allo stesso prezzo si comprano quattro GS35b. Questo e' il circuito di bias:



E' uno schema piuttosto semplice, ho però cambiato il 2N3055 con un MJ15003 che è capace di reggere tensioni più alte.

Qui sotto vediamo il circuito per accendere i filamenti prima tramite una resistenza, poi dopo una ventina di secondi questa viene cortocircuitata da un rele'.



Questo e' il circuito di soft-start del trasformatore HT:



Da cosa si può cominciare? Un particolare che a volte viene trascurato è l' RF choke sulla valvola, che blocca la radiofrequenza in modo che non se ne vada in giro per l' alimentatore ad alta tensione o altrove dove può fare danni. E' molto importante curare questo particolare perchè da esso dipende il rendimento del finale, infatti se la bobina risuona a una certa frequenza (e su 9 bande possiamo star certi che in una o due avviene prima o poi) il rame smaltato comincia a fumare e ad annerirsi e la potenza in uscita cala vistosamente.
Per evitare problemi conviene quindi dividere l' RF choke in più sezioni commutandole in modo da usare solo la prima parte nelle bande dai 10 ai 40 metri, e tutto quanto in 80 e 160 metri. Per non mandare a spasso la RF in 10 e 12 metri a causa delle capacità parassite occorre avvolgere la prima parte della bobina con spire leggermente distanziate come si vede nell' immagine qui sotto, poi lasciare un po' di spazio e cominciare un' altra parte di avvolgimento. La seconda bobina qui è perpendicolare alla prima perchè è piuttosto vicina al pi-greco, quindi è bene scongiurare il rischio di un accoppiamento induttivo con questo, e viene aggiunta in 80 e 160 metri con un commutatore che in realtà è la seconda sezione del commutatore delle bande, al quale occorre dedicare un discorso approfondito più avanti.



Per avvolgere le due bobine ho usato del filo smaltato da un mm di sezione, che è in grado di reggere circa 3 A quindi molto più di quanto assorba la valvola, in questo modo si evitano problemi di surriscaldamento e perdite dovute alla resistenza; i supporti devono essere obbligatoriamente di ceramica o di teflon, non è possibile usare nylon o PVC perchè con la radiofrequenza tendono ad annerirsi o peggio a fondere. All' interno dei supporti non ci devono essere viti in ferro ma al massimo in ottone. Nella foto che segue vediamo una modifica all' RF choke: l' induttanza non era sufficiente a bloccare i 160 metri e il finale non accordava. Ho riavvolto le due sezioni con rame da 0,7 mm anzichè da 1 mm e ho allungato la seconda aumentando così l' induttanza totale.



Sotto vediamo il pi-greco con il variabile di placca smontato per migliore visibilità. La prima sezione della bobina è di tubo di rame argentato da 6 mm e la seconda di filo da 3 mm avvolte rispettivamente su ceramica e su plexiglass. Le prese sono di bandella argentata non saldata ma fermata con viti in maniera da rendere più semplice la taratura.
Il commutatore è ceramico in due sezioni, quella anteriore per le bande e quella posteriore per le due sezioni dell' RF choke. Le bande vanno commutate mettendo in corto la parte di bobina che non viene usata, altrimenti si rischiano fiammate, e occorre prevedere un interruttore per evitare di commutare durante la trasmissione; normalmente questo non capita a un buon operatore ma la distrazione capita sempre quando non ce lo aspettiamo.
In basso a destra c'è una induttanza collegata da una parte al pi-greco e dall' altra a massa per ragioni di sicurezza. Se il condensatore sull' anodo della valvola per qualsiasi ragione va in corto l' alta tensione finisce in antenna. Il rischio è gravissimo, ma è sufficiente avvolgere su un supporto di vetronite o di teflon una induttanza in 5 sezioni di filo smaltato da 0,7 mm, le prime due di 5 spire, poi altre due di 10 spire e una finale da 20 spire che terminerà a massa.
La radiofrequenza viene bloccata ma la continua in caso di corto finirebbe a massa, a questo punto occorre avere un paio di fusibili sui due rami dell' anodica da 1,5 A max così da garantire l' interruzione del circuito. Se la scatola del finale è messa a terra correttamente un incidente di questo tipo si risolve, almeno teoricamente, con poco.




Qui sotto abbiamo alcuni relè sotto vuoto della Siemens, che ho comprato alla fiera di Friedrichshafen. Ne esistono identici anche della Jennings e penso di altre marche, funzionano a 26 V nominali ma anche a 18 V si chiudono tranquillamente. Per alimentarli ho usato la tensione dell' alimentatore a 12 V per i servizi prima dello stabilizzatore, che è circa 18 V e il risultato è ottimo.
Si può usare il relè piccolo a sinistra per l' ingresso, e uno dei grandi a destra per l' uscita, la tenuta in potenza di quest' ultimo è largamente sufficiente (c'è chi li usa fino a 6 KW di RF) ottenendo fra l' altro un disadattamento di impedenza molto modesto, tanto che le stazionarie inserendo il lineare aumentano di pochissimo.




Per comodità ho preferito chiudere i relè in due scatoline di alluminio, così da avere i connettori BNC e un corto spezzone di cavo RG-58 per lo st-by, poi uno spezzone di RG-213 per l' uscita RF. In questo modo ho ottenuto anche una certa schermatura che non fa mai male.




Ora parliamo dei circuiti di ingresso. E' possibile entrare direttamente nel catodo con il segnale che arriva dal TX, ma ovviamente esiste un disadattamento d' impedenza, che si può correggere parzialmente con l' accordatore automatico che hanno quasi tutti gli apparati moderni, ma è una soluzione che non garantisce una grossa pulizia del segnale in uscita.
Si può anche costruire un ingresso aperiodico mettendo una resistenza da 100 Ohm non induttiva fra il catodo e la massa, poi si entrerà con il segnale su quest' ultimo come nel caso precedente. Il livello di stazionarie in ingresso non è troppo alto, e il sistema pur non essendo gran cosa è almeno economico, ma anche questo non è eccezionale in uscita.
Dopo averli sperimentati entrambi ho deciso di costruire un circuito accordato di ingresso per vedere quali valori di capacità e induttanza occorrevano banda per banda.
Ho trovato in giro per Internet anche delle tabelle con alcuni valori, che però non ho trovato soddisfacenti, così ho cercato di ottenerli mediante un circuito a p-greco fatto con due variabili e una bobina.
Ogni volta che riuscivo ad accordare una banda misuravo la capacità dei variabili creando una tabella, poi ho preparato un paio di circuiti stampati con una coppia di relè per ogni circuito accordato, che ho realizzato con capacità fisse.

Questo è un gruppo di resistenze per un totale di circa 100 Ohm, da inserire fra il catodo e la massa, per ottenere qualcosa di simile a 50 Ohm visti dall' eccitatore.



Questo è il circuito di prova, con due variabili



E questi sono due circuiti, a sinistra in costruzione (ci sono solo i relè), a destra completo di capacità e induttanze. Occorrono condensatori a mica argentata per RF, o almeno da tensioni alte.





Il commutatore delle bande ha 6 posizioni, con una separazione di 36 gradi fra l' una e l' altra. Per selezionare gli ingressi non avevo a disposizione un commutatore rotativo di uguale passo, sicchè mi sono dovuto arrangiare in questo modo:





Naturalmente la punta da trapano (da 6,5 mm) serve a tenere provvisoriamente insieme le due parti, il circuito stampato verrà tenuto fermo con due squadretti e la parte mobile andrà calettata sul perno del commutatore delle bande.

Qui di seguito alcune foto dello zoccolo, la valvola è una GS31b non funzionante che uso come misura.








La parte inferiore dello zoccolo è un "panino" fatto con due strati di ottone separati da una vetronite. Si può usare anche il teflon, ma in questo modo costa meno e la resistenza alla temperatura è largamente sufficiente. Nella lastrina superiore di ottone è saldato uno spezzone di tubo tornito e segato per il lungo in modo da alloggiare il contatto del catodo-filamento (il più largo), in quella inferiore c'è uno spezzone di tubo più piccolo che accoglie l' altro contatto del filamento. Quattro spezzoni di barra filettata da 5mm uniscono il "panino" alla parte superiore dello zoccolo, quella che ha il foro più largo con i finger, che assicura il contatto verso massa della griglia.
Per isolare le barre filettate ho adoperato del tondino di teflon con un foro centrale da 5 mm che qui vediamo in posizione:






Qui vediamo lo zoccolo vuoto visto da sopra:






La pagina e' in costruzione, seguiranno foto e schemi completi.

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