Der folgende Radiofrequenzgenerator besteht aus einem Steuersender und 6 Verstärkerstufen. Der Steuersender kann mit einem Funktionsgenerator betrieben werden der eine Ausgangsspannung von 5 bis 12 Volt liefert. Die übrigen Verstärker werden dann mit einer anderen Spannungsquelle von 12 bis 13 Volt betrieben, die aber einen relativ hohen Strom von 10 Ampere und mehr liefern muß. Wer kein passendes Netzgerät hat kann diesen Verstärker mit einem 12 Volt Akku betreiben.
Schaltplan des Steuersenders. Wir haben den Transistor BF246 verwendet. Die Spule L besteht aus 4 Windungen versilbertem Kupferdraht von ca. 0,5 - 1 mm Durchmesser. Der Durchmesser der Spule beträgt 5 mm. Die UKW-Drossel hat einen Wert von 5 Mikrohenry.
Die erste Verstärkerstufe ist dem Datenblatt von Mitsubishi für den Transistor 2SC 2053 entnommen.
Schaltplan
Anschlußbelegung des 2SC 2053.
Die zweite Verstärkerstufe ist dem Datenblatt von Mitsubishi für den Transistor 2SC 1970 entnommen.
Schaltplan
Anschlußbelegung des 2SC 1970. Die Anschlußfahne darf nicht auf den Kühlkörper für die anderen Transistoren geschraubt werden da er nicht mit Masse (-) verbunden werden darf. Für diesen Transistor braucht man deshalb einen eigenen kleinen Kühlkörper.
Die dritte Verstärkerstufe ist dem Datenblatt von Mitsubishi für den Transistor 2SC 1971 entnommen.
Schaltplan
Anschlußbelegung des 2SC 1971. Die Anschlußbelegung unterscheidet sich trotz des gleichen Gehäuses von der des 2SC 1970.
Die vierte und die fünfte Verstärkerstufe sind baugleich. Die Schaltung ist dem Datenblatt von Mitsubishi für den Transistor 2SC 1946a entnommen. Bei unseren 2SC 1946a unterscheidet sich die Anschlußbelegung von der im Datenblatt angegebenen. Es empfiehlt sich also vor dem Aufbau der Schaltung die Transistoren durchzumessen (Transistor- oder Diodenprüffunktion bei einem digitalen Multimeter). Wir haben hier die Anschlußbelegung aus dem Datenblatt und die von uns ermittelte Anschlußbelegung wiedergegeben.
Schaltplan
Anschlußbelegung des 2SC 1946a. Das linke Bild gibt die falsche Anschlußbelegung aus dem Datenblatt wieder. Das rechte Bild die richtige Anschlußbelegung.
Die sechste Verstärkerstufe ist dem Datenblatt von Mitsubishi für den Transistor 2SC 2630 entnommen.
Schaltplan. Der von uns verwendete Kondensator 4,7 Mikrofarad, 100 Volt (C1) war unterdimensioniert und ist explodiert. Es schadet also nicht bei Hochfrequenzversuchen mit hoher Leistung eine Schutzbrille zu tragen. Auch kann man sich gehörig die Finger verbrennen wenn man hochfrequenzführende Bauteile berührt! Der explodierte Kondensator wurde ersetzt durch 4 Kondensatoren von 22 Mikrofarad, 50 Volt, die hintereinander geschaltet wurden. Die Lötfläche am Ausgang des Verstärkers muß einen genügenden Abstand zur Masse (-) haben da es sonst bei der hohen Leistung zu Überschlägen kommen kann. Solche Funkenüberschläge kann man sich hier als Film im MPEG-1 Format ansehen oder auch als zip-Datei herunterladen.
Auch sind die Trimmer bei der hohen Leistung stark belastet. Besser ist es entsprechende Drehkondensatoren mit größerem Plattenabstand zu verwenden die aber nicht so leicht erhältlich sind. Man kann sich behelfen indem man mehrere Trimmer parallel schaltet die dann natürlich jeweils eine kleinere Kapazität haben müssen damit die Gesamtkapazität dem im Schaltplan genannten Wert entspricht.
Anschlußbelegung des 2SC 2630.
Im folgenden eine Gesamtaufnahme des fertig aufgebauten Hochfrequenzgenerators mit Steuersender. Bei der hohen Leistung ist es notwendig eine große Kühlfläche zu verwenden.
Hochfrequenzgenerator mit Hilfsantenne am unteren Bildrand. Wenn der Generator ohne Antenne oder mit einer zu kleinen Kühlfläche betrieben wird besteht die Gefahr daß der Transistor der Endstufe zerstört wird.
Steuersender und erste Verstärkerstufe mit 2SC 2053.
Die Kopplung zwischen dem Steuersender (rechts im Bild) und der ersten Stufe erfolgt durch eine Spule aus Klingeldraht oder Kupferlackdraht mit einem Durchmesser von 5 Millimetern und 2 Windungen. Es ist darauf zu achten daß der Steuersender nur so stark angekoppelt wird wie notwendig, da es bei einer zu starken Ankopplung beim Einstellen der Verstärkerstufe zu Rückwirkungen auf den Steuersender kommen kann. Die Einstellung der Kopplung kann durch Veränderung des Abstands der Spule am Eingang des Verstärkers von der Spule des Steuersenders vorgenommen werden. Dazu kann man die Spule vor- oder zurückbiegen.
Die zweite, dritte und vierte Verstärkerstufe.
Die Kopplung zwischen den einzelnen Stufen wurde hier durch Spulen vorgenommen. Diese Spulen werden jeweils zwischen dem Hochfrequenzausgang des einen Verstärkers und Masse (-) sowie dem Hochfrequenzeingang des folgenden Verstärkers und Masse (-) eingelötet. Diese Spulen haben hier einen Durchmesser von 10 mm. Auch Spulen von 12 bis 13 mm wurden mit Erfolg verwendet. Der richtige Durchmesser kann experimentell ermittelt werden. Jede Stufe verstärkt den Strom, hebt aber auch die Spannung an. Die Spulen wirken wie ein Transformator der die Spannung herabsetzt aber dafür den Strom erhöht.
Auf der Ausgangsseite einer jeden Verstärkerstufe hat die Spule 2 Windungen (im Bild weiß). Die Spule am Eingang eines jeden Verstärkers hat dagegen nur 1 Windung (blau). Es muß darauf geachtet werden daß die Spulen beide in der gleichen Richtung gewickelt sind. Die beiden Masse-Anschlüsse und die beiden Hochfrequenzanschlüsse befinden sich jeweils am gleichen Ende der Spulenpaares. Die im folgenden Plan eingezeichneten Kondensatoren sind die in den Schaltungen bereits vorhandenen Trimmerkondensatoren die den jeweiligen Ausgang und Eingang mit Masse (-) verbinden.
Die fünfte und sechste Verstärkerstufe.
Die Kopplung zwischen der vierten und fünften Stufe. Wegen der hier schon relativ großen Leistung wurde eine Spule aus versilberterm Kupferdraht von 1,2 mm Durchmesser für den Hochfrequenzausgang und eine Spule aus Kupferlackdraht von 1,4 mm Durchmesser für den Eingang der nächsten Stufe verwendet. Prinzipiell können auch beide Spulen aus Kupferlackdraht hergestellt werden. Durchmesser und Aufbau sind wie bei den vorhergehenden Spulen.
Die 4 hintereinandergeschalteten Kondensatoren (22 Mikrofarad, 50 Volt) die den explodierten Kondensator von 4,7 Mikrofarad ersetzen.
Vorne eine Diode als Verpolungsschutz, im Hintergrund die Spule am Ausgang des Endverstärkers.
Der Verstärker wurde nach den hier angegebenen Verfahren abgestimmt. Der Radiofrequenzgenerator ist in der Lage eine gewöhnliche 220 Volt, 40 Watt Glühbirne zum Leuchten zu bringen.
Die hell leuchtende 220 Volt, 40 Watt Glühbirne.
Funkenüberschlag an der Endstufe.
