DENTRON GLA-1000

For Eng version click on flag

Modificaties met 4 × PL-519 en 2 × GI-7B

Dit artikel is nog in bewerking. Er is nog niet beslist welk afgestemd circuit er aan de ingang van 2 × GI-7B komt. Eventuele extra gaten in de frontplaat zijn later niet meer te maskeren.

22-nov-2013 Met het reactiveren van 6LQ6 (=6MJ6, 6JE6C). 

Tussenfase van het ombouwen met spanningsverdubbeling en 2 × GI-7B.

BESCHRIJVING

Met de informatie uit dit artikel kan men eventueel zelf een HF versterker bouwen.

Bij het modificeren van deze versterker werden zo min mogelijk wijzigingen op het originele schema aangebracht en zoveel mogelijk oorspronkelijke componenten ingezet.

De getoonde foto's zijn van het (en mijn) oudste model Dentron GLA-1000 (Plane, no tuned input) lineaire HF versterker voor 80, 40, 20 en 15 m. Het export model had aan het front geen 10 m opdruk maar wel een vijfde stand van de bandschakelaar, zodat op eenvoudige wijze uitbreiding naar 10 m mogelijk was. In mijn apparaat was dat al gedaan. Het is een compact versterkertje van 28.5 × 14.5 × 34 cm, b × h × d; De diepte is inclusief de naar buiten blazende ventilator aan de achterzijde. Deze PA's waren uitgerust met Amerikaanse lijnuitgang buizen 6MJ6, 6LQ6 en 6JE6C. Zij zijn door elkaar heen te gebruiken maar het is beter als bij allen ongeveer dezelfde ruststroom loopt. Als u nog een paar van deze typen kunt vinden, kosten zij een vermogen. Naar gelang het fabrikaat is de kwaliteit van de buizen matig tot redelijk. Zij hebben dezelfde buisvoeten als een EL/PL519 alleen de pinaansluitingen zijn anders. Mijn ervaring is dat deze Europese buizen als HF versterker veel robuuster blijken te zijn dan de Amerikaanse typen. De laatste hebben na een lange rustperiode veel meer last van flash-overs. Ook kan het gebeuren dat bij het (kortstondig) tunen met meer dan 50 W stuurvermogen, er vonkdoorslag in één van de buizen plaats vindt en dan de 230 VAC zekering doorbrandt. Helaas was een bescherming met zekering en serieweerstand in het anodecircuit niet door de fabrikant aangebracht.

Aan de ingang was geen of een rudimentair ingangscircuit terwijl de latere versies GLA-1000B en GLA-1000C uitgerust waren met een omschakelbaar ingangscircuit. Met buizenzenders en een afstembaar pi-filter was dat geen probleem, maar als u een moderne transceiver heeft, moet er beslist tussen set en GLA-1000 een tuner geschakeld worden om een ongunstige SWR te lijf te gaan. De output is in werkelijkheid minder dan de manual vermeldt, omdat de voeding transformator met onze lagere gemiddelde netspanning geen 800 VAC maar ongeveer 750 VAC levert. Bij volledige uitsturing met CW (key down) zakt de anodespanning naar 850 VDC! Het uitgangsvermogen wordt nog meer gedrukt omdat met een uitwendige aanpassing er meer verliezen ontstaan dan met een ingebouwd ingangscircuit. In de praktijk komt er op de laagste amateur-banden hoogstens 400–500 W uit. Op de hogere frequenties zal dat minder zijn. Verder kunnen buizen aan vervanging toe zijn, dan is het aan te bevelen om deze PA uit te rusten met de sterke Europese EL519's of PL519's van Philips, Pope, Siemens en Telefunken etc. Zij kunnen rechtopstaand nog net in de kast, zie de foto ver(op in dit artikel. Horizontale montage mag ook met deze buizen. Eventueel kunt U een GLA-1000 op een gemakkelijke manier met een breedband ingangscircuit uitrusten volgens mijn FRINEAR-400 ontwerp. Het originele uitgangscircuit hoeft daarbij niet gewijzigd te worden.

Als u van plan bent om zo'n GLA-1000 te kopen houdt dan rekening met het voorgaande. Neem bij voorkeur een GLA-1000B of GLA-1000C.

BUIZEN DICHTDRUKKEN

In deze oudste serie GLA-1000's ontbrak ook een systeem dat bij ontvangst of stand-by de buizen dichtdrukte. Dat had twee nadelen: zij dissipeerden continue een vermogen van ongeveer 80 W en de versterker stond "aan" zonder dat in en output belast waren. In het laatste geval was een kans op wild oscilleren niet uitgesloten. Door steeds stroom trekken werkten de buizen dichtbij hun anode dissipatie en werden zo wel erg op hun staart getrapt. Het snel verslijten van de pitten was dan ook een veel voorkomend verschijnsel. In de latere versies werd een relais met drie omschakelcontacten geplaatst. Het derde contact verbond bij het zenden de kathodes met de zenerdiode die de ruststroom instelling verzorgde.

Deze modificatie (fig») verhelpt de tekortkoming zonder dat een extra contact van het zend en ontvangrelais nodig is. De schakeling is zodanig getekend dat bij vergelijking met het originele schema de wijzigingen direct te zien zijn. Er hoeft maar één onderdeel toegevoegd te worden.

Met een 27 kΩ weerstand gemonteerd in de lijn tussen kathodes en massa worden tijdens ontvangst de buizen vrijwel dichtgedrukt. Er loopt dan nog ongeveer 300–500 µA. Als u dat teveel vindt moet er meer dan 27 kΩ gemonteerd worden. Bij zenden overbrugt het relais de weerstand en via smoorspoel RFC1 zorgt zenerdiode D1 voor de juiste ruststroom. Twee parallel geschakelde condensatoren (C1 en C2) tussen de ingangsplug en het relais voorkomen dat gelijkstroom in de zender belandt. Deze schakeling is ook geschikt voor een zelfbouw HF versterker.

BESCHERMING TEGEN VONKOVERSLAG (FLASH-OVER)

Een ander gebrek is dat de versterker niet beschermd wordt tegen vonkdoorslag (flash-over) in de buizen. Dat komt spontaan en regelmatig voor omdat zij eigenlijk niet ontworpen zijn voor respectievelijk, een permanente hoge anodespanning en als HF versterker. Buizen en diodes (D2-D5) in de HV voeding krijgen in feite een opdonder als de stroom niet op een of andere manier begrensd wordt. Zekering F1 in de 230 VAC netaansluiting piept dan ook regelmatig door. Monteer uit voorzorg («fig) de onderdelen die gemerkt zijn met een ster. Een weerstand in combinatie met zekering beperkt de momentele kortsluiting of onderbreekt een te grote stroom waardoor de buizen vrijwel geen schade oplopen. Condensator C8 is eigenlijk te klein om anodesmoorspoel RFC6 goed voor 80 m te ontkoppelen. Daarom werd een extra 4.7 nF/3 kV condensator parallel aan C8 geplaatst.

OMBOUW MET EL519 of PL519

 

Tot mijn verrassing bleken de Amerikaanse tegenvoeters dezelfde buisvoeten te hebben als een EL519 en dan zou een modificatie een peulenschil zijn. De steeds flitsende 6LQ6 buizen met als gevolg al weer een doorgebrande zekering, werden vervangen door gebruikte PL519's om eens rustig te bekijken hoe de versterker op de diverse banden zou reageren. Als u ook besluit om dat te doen, plaats dan een ander type anodeclip. Verbindt alle (niet aangesloten) buisvoet pinnen nr. 9 door een draad met elkaar. Maak C1, C2 en RFC1 los van pin 3 en verbindt aan pin 9. U kunt pin 3 aan massa monteren maar het hoeft niet omdat pin 6 in een EL/PL519 aan hetzelfde rooster zit en op de print al aan massa ligt. Vervang zenerdiode D1 door een voldoende aantal in serie geschakelde 3 A diodes zodat de ruststroom van alle vier buizen samen 80–100 mA wordt. Om dat te meten moet het relais in de zendstand staan. Als deze EL/PL519's in de buisvoeten geplaatst zijn, is er nog maar een paar millimeter over tussen topaansluiting en bovenkant van de kast. Uit veiligheidsoverwegingen zijn er twee oplossingen: plak of maak geschikte isolerende en warmtebestendige folie/plaat tegen de bovenkant vast of monteer de print met buizen tegen de onderkant van het chassis.

Omdat hier geen EL519's in voorraad waren, werd de PA getest met vier tijdelijk uit een FRINEAR-400 "geleende" PL519's. Een 40 VAC gloeispanning kwam van een externe trafo en een Fri-match ATU werd gebruikt om SWR = 1 tussen versterker en zender te verkrijgen. De lengte van de coaxkabel naar de PA was ongeveer 2 m. Een ingebouwde tuner van een transceiver werkt hier soms niet goed omdat zo'n systeem de SWR eerst met een laag vermogen meet (±10W) en dan met vol vermogen gaat zenden. Met meer stuurvermogen krijgen de in en uitgangsimpedantie van een versterker een andere waarde en de SWR verandert. De set regelt dan het stuurvermogen terug en de versterker levert niet zijn maximale output.

Naar verwachting waren er geen flash-overs met mijn oude vertrouwde PL519's uit een voormalige Philips KTV en de versterker leverde ongeveer hetzelfde vermogen uit als met de originele buizen. De output werd vrij nauwkeurig gemeten met een Bird 43 en het stuurvermogen kan er maximaal 10 W naast zijn omdat daarvoor een andere meter gebruikt werd. Met meer sturing kwam er niet meer uit. Op 10 en 15 m moest de tuning-C geheel uitgedraaid worden en dat betekent dat een andere tap op de anodekring nodig was.

Als u ingangscircuits wilt aanbrengen kunt u dat beter en veiliger buiten de kast afregelen. Zo'n pi filter is te testen door het met een stukje coaxkabel (max. 25 cm) te verbinden met de ingang van de buis. Het inbouwen van de filters doet u daarna samen met dat coax kabeltje. De capaciteit van de kabel maakt deel uit van Cx. Als u het op een andere manier doet, bestaat er grote kans dat na het inbouwen op de hogere banden de SWR niet goed meer is. Dan gaat u ter plekke en vlakbij de hoogspanning toch aan de gang om dat omlaag te brengen. Start in elke band met een vaste ingangscondensator C volgens de tabel en speel dan met Lx en Cx om een zo laag mogelijke SWR te verkrijgen. Als het niet lukt om SWR = 1 te bereiken wijzig dan in geringe matig C en ga daarna weer verder met Lx en Cx. Elke verandering van het uitgangsfilter in de anode veroorzaakt ook een wijziging van de SWR aan de ingang. Daarom moet U de SWR aan de ingang altijd afregelen bij maximum uitgangsvermogen (in CW mode key down) en de versterker belasten met een geschikte 50 Ω dummy load.

Een schakelaar om de ingangscircuits per band om te schakelen is te koppelen of samen te bouwen met de originele bandschakelaar. Er was echter een behoorlijke output op 30, 17 en 12 m met respectievelijk de bandschakelaar op 20, 15 en 10 m. Daarom lijkt het mij mechanisch en praktisch eenvoudiger om het gat van het zend en ontvang lampje aan de frontplaat te gebruiken voor een tweede 8 standen bandschakelaar ten behoeve van inputcircuits voor 10 t/m 80 m. Als men ook 160 m erbij wil hebben dan moeten beide schakelaars nog meer contacten hebben of één à twee relais het werk laten doen.

BREEDBAND INGANGSCIRCUIT MET 4 × PL519 of EL519

De buizen staan parallel, alle roosters zijn geaard en sturing vindt plaats op de kathode.

De ingangsimpedantie van dat systeem is respectievelijk laag als de buizen geleiden en hoog als zij dichtgedrukt worden door het negatieve deel van een HF wisselspanning. Om het laatste niet te vervormen is een constante belasting nodig dat gewoonlijk verkregen wordt door een afgestemde ingangskring. Door een vliegwieleffect vervlakt een afgestemde kring de steeds veranderende ingangsimpedantie tot een acceptabele waarde en zorgt dan voor een redelijk constante belasting.

Indien men stuurvermogen over heeft, kan dit effect eveneens bereikt worden door de ingang extra te belasten met een verzwakker of een ander breedband systeem. Hier kan dat met aanpassing door een 4 ÷ 1 trafo. Deze transformeert («fig) de impedantie van de kathodes omhoog naar ongeveer 100 Ω en samen met een parallel geschakelde 100 Ω/50 W reflectievrije weerstand (dymmy load) wordt een transceiver breedbandig belast met een SGV < 1.5. Vrijwel alle sets met een transistor eindtrap zijn dan in staat om zonder afstemeenheid (tuner) het volle vermogen te leveren. Met een 100 pF trimmer is de 10 m-band optimaal af te regelen op minimale SWR. Het resultaat op deze band is afhankelijk van de bedrading en de opstelling der componenten. Het afregelen van in- en uitgangscircuits moet men altijd doen met vol draaggolf vermogen (key-down) en bij maximaal uitgangsvermogen en minimale ingangs SWR.

Als de versterker uitgerust zou worden met voor elke band een afgestemd ingangscircuit, dan is ongeveer 50 W sturing voldoende om volledige output te krijgen. Met het voorgestelde breedbandige ingangscircuit heeft men 100 W nodig en er verdwijnt ongeveer 50 W in de 100 Ω weerstand. Dat is met de huidige transceivers geen probleem, immers zij leveren bijna allemaal standaard een vermogen van 100 W.

REFLECTIEVRIJE WEERSTAND

Voor de weerstand van 100 Ω/50 W kan men het beste 2 × 50 Ω/25 W reflectievrije chip weerstanden in serie schakelen en monteren op een koelprofieltje dat ten dele bestreken wordt door de afgevoerde luchtstroom van de ventilator.

Waarden 25-50-100-150 Ω/25–250 W zijn te koop, een paar voorbeelden (fig»): van links naar rechts, 250 W/50 Ω, 150 W/50 Ω, 30 W/150 Ω en 25 W/50 Ω. Kent Electronics uit Hoek heeft in zijn catalogus een paar geschikte types. U kunt ook forse inductievrije koolweerstanden gebruiken, maar die zijn moeilijk te verkrijgen. Door hun formaat is het niet altijd mogelijk om een in reflectievrije montage uit te voeren waardoor er een ongunstiger SWR op de hogere banden kan ontstaan.

INGANGSWEERSTAND

Uit metingen van afgestemde kringen en ruwe berekeningen is gebleken dat de ingangsimpedantie (het ohmse deel) per band met vier EL/PL-519 buizen niet steeds hetzelfde was. In het gebied 10 t/m 80 m werden waarden gevonden van 17 tot 27 Ω, gemiddeld is dat ongeveer 22 Ω.

Als naar 25 Ω afgerond wordt dan kan een 1 ÷ 4 transformator aan de ingang de "impedantie" omhoog brengen naar 4 × 25 Ω = 100 Ω. Met een 100 Ω weerstand parallel wordt de ingang ongeveer 50 Ω. In de praktijk kan dat tegenvallen, want een goede breedband HF trafo van 1 ÷ 4 is niet zo maar te maken. Als u een 9.5 mm dikke ferrietstaaf uit een oude AM radio («fig) volgens de tekening wikkelt met 1.5–1.8 mm draad van een transformator dan zit u redelijk goed. Een staaf van ongeveer 5 cm lengte is al voldoende maar langer is nog beter. U maakt daarmee een bifilaire spoel van minstens 9 dicht tegen elkaar aan liggende windingen. Een boor van 9.5 mm als wikkelvorm gebruiken en vervolgens de spoel voorzichtig over de staaf schuiven. De binnenste draadeinden aan elkaar solderen: dat is het punt waar alle verbindingen met de kathodes bij elkaar komen.

ANDER INGANGSCIRCUIT

Dit (fig») is een ander en eenvoudiger ingangscircuit. De SWR is slechter en vooral het uitgangsvermogen op 10 en 15 meter is minder. Als dat allemaal geen bezwaar voor u is en de set kan de SWR aan, monteer dan dit simpele systeem. 

KATHODEWEERSTAND

Indien deze buizen parallel staan dan merkt men dat ze onderling kunnen verschillen. Houdt men de roosterspanning constant, dan is de ruststroom ongelijk en als de ruststroom gelijk is, dan is er verschil in HF versterking. Om het eenvoudig te houden werd er afgezien van een aparte instelling per buis. Het gekozen systeem werkt tijdens het uitsturen met gelijkstroom tegenkoppeling door 39 Ω weerstanden in het kathodecircuit. Zij hebben een beschermende functie want als een buis de neiging heeft om meer te versterken, gaat er meer stroom door de kathode lopen. Dat geeft meer spanningsval over de weerstand. Het rooster wordt daardoor negatiever ten opzichte van de kathode en de versterking vermindert. De beste buis wordt teruggeregeld als hij probeert meer te gaan versterken. Met andere woorden: de buizen hoeven niet "gepaard" te zijn. Men kan daarom zonder probleem een PL509 met PL519 of EL509 met EL519 in de PA zetten. Met een weerstand van 39 Ω verkrijgt men ook een zo laag mogelijke SWR; kleiner of gelijk aan 1.5. Met minder weerstand nemen het uitgangsvermogen en de SWR toe en de beschermende werking wordt slechter.

ROOSTERS

In deze schakeling werken alle roosters op aardpotentiaal. De roosters zijn via het chassis en in serie geschakelde diodes met de kathode verbonden en hebben daardoor een negatieve spanning ten opzichte van de kathode. De spanningsval over de diodes verzorgt de negatieve spanning en het aantal diodes bepaalt daarmee de ruststroom door de buizen.

VOEDING PL519

Een 230 V/43 VAC transformator is geschikt als gloeistroom voeding voor 4 × PL519 als in serie met de gloeidraad van elke buis een weerstand gemonteerd wordt om de spanning naar 40 V te verlagen.

Een andere methode die weinig ruimte inneemt en een gloeistroom trafo uitspaart is serievoeding met een condensator direct op («fig) het lichtnet. Deze methode heeft nog als voordeel dat de buizen een soft-start aanloopfase doormaken.

Gebruik een bipolaire wisselstroom (aanloop)condensator of de gestippelde schakeling.

Voor berekening van zo'n condensator staat hiernaast een voorbeeld van een aantal buizen in serie met dezelfde gloeistroom (0.3 A). Als u deze serievoeding toepast moet u bij eventuele reparaties of metingen niet vergeten dat de volle lichtnetspanning op de buisvoet pennen kan staan. Als het chassis steeds met de geelgroene installatiedraad aan het lichtnet verbonden is en u rekening houdt met het voorgaande, dan is dit een goede veilige methode.

OMBOUWEN met GI-7B, 572B, 4CX250 of 4CX300A?

Er zijn op internet ombouwbeschrijvingen te vinden om deze versterker uit te rusten met één Russische GI-7B triode. Deze buis was vroeger goedkoop maar wordt vermoedelijk door de vele artikelen daarover steeds duurder. W4EMF geeft een beschrijving op http://www.nd2x.net/w4emf-GLA.html van zo'n ombouw en een nog completere handleiding laat N8GPO zien op http://www2.wcoil.com/~tlee/. Er moet nogal wat veranderd worden aan het originele ontwerp. Het pi filter aan de uitgang met L1 en L2 werd o.a. aangepast aan de veranderde anodebelasting door verdubbeling van de voedingsspanning en er is een extra gloeistroom trafo van 12.6 V/2 A nodig.

Met enig passen en meten is het ook mogelijk om twee 572B buizen horizontaal in de kast te monteren, maar een aantal componenten moeten dan van plaats veranderen. De PA gaat dan op een Heatkit SB-200 lijken. Met de standaard 6.3 V gloeispanning in deze versterker zou men ook kunnen overwegen om een klein formaat buis zoals 8874, 8875, 4CX250 of 4CX300A etc voor een ombouw operatie te gebruiken.

Er werden hier testen gedaan met de originele voeding, een externe tuner om de ingang aan te passen en 1 ×, 572B, 4CX300/A of GI-7B. Bij gelijke sturing was het uitgangsvermogen in grote mate gelijk. Om meer vermogen te halen is verhoging van de voedingsspanning door verdubbeling nodig.

Mijn bezwaar was dat een zender van 100 W steeds teruggeregeld moest worden om oversturen te voorkomen. Met twee buizen parallel hoeft dat in mindere mate, het stuurvermogen wordt beter benut en men verkrijgt een overgedimensioneerde versterker. Vooral dat laatste geniet mijn voorkeur omdat men dan tijdens het experimenteren minder voorzichtig hoeft te zijn. Er is geen blijvende schade als er iets fout gaat. Omdat een GI-7B de meeste anodestroom mag hebben werd besloten om daarmee verder te experimenteren.

GI-7B en 6LQ6 REACTIVEREN

Ter voorkoming van vonkoverslag in een nieuwe of lange tijd niet gebruikte buis, is het verstandig om hem voor te bereiden (reactiveren) op zijn taak. Daar zijn diverse meningen over en oplossingen voor. Bij een GI-7B kan dat betrekkelijk eenvoudig. Met een gelijkspanning van 25 à 28 V heeft men voldoende om de buis 500 mA te laten trekken als het rooster met de anode verbonden wordt. Laat de buis eerst een half uur aanstaan met alléén 12.6 V op de gloeidraad. Daarna komt de "hoogspanning" van ongeveer 25 V erop en regelt men dat af op een anodestroom van 500 mA. Het mooiste is als men de beschikking heeft over een stroombegrenzer, want tijdens het reactiveren kan de stroom onverwachts toenemen, zodat een bewaking nodig blijft om die 500 mA te handhaven. Meestal laat ik het reactiveren niet langer duren dan een uur of zo. U heeft gauw genoeg in de gaten bij welke spanning een goede buis die stroom laat lopen, zodat u een indicatie heeft of een andere buis wel of niet beter is.

Een globale proef met één GI-7B buis gaf al een output van 200 tot 400 W. Het laatste vermogen werd verkregen door kortstondige oversturen met 100 W pulsen in de CW mode. Er waren voldoende reserve buizen aanwezig om dat te riskeren en na meerdere proeven was er niets aan de mishandelde buis te merken. Het valt mij overigens op dat Russische zendbuizen erg goed bestand zijn tegen een kortstondige overbelasting.

Met twee buizen worden vermogen en koeling gelijkelijk verdeeld zodat een kleiner type koellichaam voor de anode tot de mogelijkheden behoort. Op mijn rommelzolder lagen nog een paar koelblokken met thyristors («fig) en hun 6 mm metrische schroefdraad was hetzelfde als dat van een GI-7B anode. Het was dan ook een peulenschil om dit kleinere koelblok op een buis te schroeven en daarmee was er voldoende plaats gecreëerd voor twee buizen naast elkaar.

Dit is één van de buisvoeten die voor deze buis in omloop zijn. In militaire apparatuur van het Oostblok stonden twee buizen naast elkaar.

2 × GI-7B MET 1050 V ANODESPANNING

Door ervaring opgedaan met PL519 lijnuitgang buizen was mijn idee dat met 2 × GI7B's in een GLA-1000 er weinig aan het oorspronkelijke ontwerp gewijzigd hoefde te worden omdat beide typen als triode behoorlijk stijl in hun gedrag zijn.

Inbouw en test van 2 × GI-7B. Links is nog net de verplaatste anodesmoorspoel te zien. De ventilator blaast nu wind naar binnen. De koelblokken werden gespoten met hitte bestendige verf.

De ventilator werd omgedraaid, blaast nu tegen de anodes en koelt de buizen zelfs na langdurige testen met een draaggolf goed. De test met 2 × GI-7B werd met een uitwendige ATU tussen zender en versterker gedaan om steeds een SWR = 1 te verkrijgen. De originele anodekring zorgde keurig voor een goede aanpassing. Net zoals de proef met 4 × PL-519 bleek dat het maximale stuurvermogen niet groter mocht zijn dan 80 W. In de tabel ziet u het resultaat en ter vergelijking is ook de test met PL-519 buizen erbij gezet. Het zendvermogen is op de lagere banden minder geworden maar steeg op de hogere banden. Het bleek dat op 10 en 12 m de meeste output verkregen werd met de bandschakelaar in de 15 m stand terwijl op 15 m er meer uit kwam in de 20 m stand. Als alle in en uitgangskringen per band geoptimaliseerd zouden worden, is waarschijnlijk het uitgangsvermogen vrijwel overal gelijk. In de tabel staat de output met een continue draaggolf waarbij de anodespanning bij mij in elkaar zakt van 1050 V onbelast tot ongeveer 850 V belast. De spanning op de wandcontactdoos is dan 221 VAC. Met SSB is de gemiddelde anodespanning hoger zodat de PEP output op ongeveer 500 W uitkomt. De 100 µF elco's in de hoogspanningsvoeding hebben eigenlijk een te kleine capaciteit voor een goede regulering. Het is verstandig om ze door types van ten minste 270 µF/450 V te vervangen. Men zal dan merken dat de gemiddelde output ook hoger wordt.

2 × GI-7B MET 1050 V ANODESPANNING DOOR PAØZH

Door PAØZH werd ook (voor iemand) een GLA-1000 omgebouwd met 2 × GI-7B. Hij vroeg mij of de tuning condensator C9 nog geschikt was met spanningsverdubbeling van de HV voeding. Bij mij gaf dat geen probleem maar hij wou dat risico niet nemen toen hij de condensator in levende lijf zag. Zijn korte beschrijving volgt nu.

Een ombouw uitgevoerd door PAØZH.

De ombouw van de Dentron GLA-1000 is goed geslaagd. Ik heb geen spanningsverdubbeling toegepast, leek me niet goed i.v.m. de plaat afstand van de tune condensator. De gloeispanning voor de buizen heb ik verkregen door de 10 en 6 Volt wikkeling van de trafo in serie te zetten en een 1 Ohm weerstand bracht me op 13 Volt.

Een spanning van 15 volt negatief met zeners was goed voor een ruststroom van 100 mA voor 2 buizen. Voor een 12 Volt relais spanning etc. heb ik een stekker trafootje gebruikt van 12 V/300 mA, zie midden op de linkse foto. De aansturing is gewoon via een C direct op de kathode/gloeidraad, voor 80 en 40 m was de SWR OK en voor 20, 15 en 10 was die minder goed maar acceptabel want de eigenaar gebruikt toch een tuner tussen TX en PA, dus dat is geen probleem.

De 80 meter spoel moest vanwege de lagere anode capaciteit verlengd worden, zie de blauwe draad op een Amidon ringkern. Output op 80 en 40 m was 500 Watt, op 20 t/m 10 m in de buurt van de 400 Watt, en dat is mijns inziens het maximale dat de trafo kan leveren.

Tot zover het relaas van PAØZH.

Misschien vindt u twee buizen voor dat vermogen overdreven, immers één GI-7B kan dat gemakkelijk aan. Bedenk echter dat momenteel 2 × GI-7B minder of evenveel kosten als vier nieuwe originele buizen. Als u ze tenminste te pakken kunt krijgen. Verder is met de twee Russische buizen en het relatief lage zendvermogen het koelen van de anodes een makkie geworden en het apparaat wordt zo robuust, dat het grote kans maakt om ouder te worden dan de eigenaar.

PAØZH gebruikt voor elke buis een eigen smoorspoel in de kathode. Ik moet het nog bij hem navragen, maar gezien de foto krijg ik de indruk dat aan de ingang nog een circuit aangebracht werd met 16 × 4.7 kΩ weerstanden. Het betrekken van de gloeispanning voor beide GI-7B's door de 10 en 6 Volt windingen in serie te schakelen, is een slim idee. Kennelijk is de diameter van de draden voldoende om het vermogen te leveren. De originele 12 V tap van de trafo is met onze huidige netspanning inderdaad lager.

STURING MET 100 W

Om zonder poespas met een standaard 100 W transceiver te kunnen werken, werd een niet ontkoppelde en inductievrije weerstand («fig R) van 10 Ω en ten minste 15 W in serie met de kathode gemonteerd. De weerstand zorgt voor HF tegenkoppeling en compenseert daarmee het teveel aan stuurvermogen. Een bijkomend voordeel is dat de zender een meer constante belasting ziet en het lineaire gedrag verbetert. Het uitgangsvermogen is even groot als de getallen in de tabel.

EXPERIMENTEEL INPUT CIRCUIT MET 1 KNOP

Met een tweevoudige variabele condensator een input circuit met één knop voor 10 – 80 m.

Met een 10 Ω tegenkoppel weerstand krijgen de twee buizen een breedbandige ingangimpedantie (SWR ≤ 1.7) van ongeveer 50 Ω en dat is voor veel transceivers geen probleem. Voor een optimale lineaire werking is het toch beter om een afgestemde ingangskring te hebben. Er werd hier geëxperimenteerd met een variabele ingangskring met één knop voor 10 t/m 80 m. Het systeem, dat gebaseerd is op mijn Fri-match ontwerp, verbetert de SWR tot een nog lagere waarde. Het experimentele ontwerp (fig») werd met een T94-6 ringkern gemaakt. Door vergelijking met de tabel eerder in dit artikel ziet men dat deze experimentele aanpassing nog iets meer uitgangsvermogen oplevert op de lagere banden.

2 × GI-7B met 2100 V Anodespanning

Omdat de transformator na langdurige testen met een anodespanning van 1050 V slechts lauwwarm werd, kwam de gedachte op om de belasting te verhogen door meer zendvermogen uit de versterker te halen. Voor de buizen is dat geen probleem want zij hebben samen een anode dissipatie van 750 W en dat is in feite een overgedimensioneerde combinatie. Meer uitgangsvermogen is alleen mogelijk door verdubbeling van de hoogspanning. Tijdelijk werd er een extern (fig») bouwsel met 6 × 450 V/220 µF elco's en 6 × 1300 V/3 A diodes gemaakt en verbonden met de 750–800 VAC wikkeling van de trafo. Ik schrok eigenlijk van het resultaat want met key-down was de output 700 tot 850 W waarbij de onbelaste anodespanning van 2150 V in elkaar zakte tot 1500–1600 V. Met SSB was de gemiddelde spanning 1900 V en met CW gemiddeld 1850 V. Hier moest een 24 V zenerdiode in de kathode gemonteerd worden voor een ruststroom van ± 100 mA.

Om de voedingstransformator toch maar minder te belasten werd later het key-down uitgangsvermogen getemperd tot 700 à 750 W door de tegenkoppel weerstand in de kathode te verhogen naar 25 Ω. Deze waarde werd min of meer bewust gekozen omdat tegenwoordig gemakkelijker aan "chip" weerstanden is te komen dan aan reflectievrije "normale" weerstanden van enig vermogen. Op een koelblok of chassis gemonteerd («fig) kunnen bij voorbeeld twee 50 Ω/30 W typen parallel geschakeld worden. Na plaatsing was met SSB de gemiddelde anodestroom 250–350 mA en met CW 350–450 mA. Een continue draaggolf gaf een anodestroom van 700–800 mA, het een en ander was afhankelijk van de geteste frequentie. 

De tijdelijke bedrading en provisorische aansluitingen van de gloeidraad gemaakt met slangen en gereedschap klemmen.

Een alternatieve manier met standaard klemmen voor gereedschap om de gloeidraad te voeden en de buizen "gemakkelijk" te verwisselen .

De definitieve verbindingen met de buizen.

Door de verhoogde anodespanning verandert de impedantie van de anode en moet de anodekring voor een correcte belasting aangepast worden. Spoel L1 werd overgemaakt met blank vertind 6 mm² installatie aarddraad (fig») dat bijna net zo dik is als dat van de originele spoel. Men wikkelt 13 windingen op een standaard grijze 32 mm PVC pijp en daarna trekt u de spoel uit tot een lengte van ongeveer 6.5 cm. Door het ontspannen van de draad wordt de binnendiameter ongeveer 34 mm. De aftakkingen worden gemaakt op 4½, 8½ en 11½ windingen voor respectievelijk 10, 15 en 20 m en het geheel wordt op dezelfde wijze als de originele L1 gemonteerd. De verlengde spoel, samen met in serie L2, zorgt tevens voor voldoende zelfinductie op 40 en 80 m, maar de tuning C9 heeft een te kleine capaciteit voor de laatste band. Een extra condensator zou parallel geschakeld moeten worden door de bandschakelaar uit te breiden. Om dat te omzeilen wordt hier een niet zo bekende truc toegepast door een vaste condensator van de 20 m tap naar massa te monteren. Van 10–20 m staat deze capaciteit parallel aan de loading condensator en op 80 m parallel aan de tuning condensator. Hoewel de 30 m band in de 20 stand van de schakelaar afgestemd kan worden is het beter om eventueel voor deze band een extra contact op de schakelaar te fabriceren zoals dat in het schema al getekend werd.

OMBOUWEN

Enthousiast geworden door het resultaat van alle experimenten zal de voorgenomen ombouw leiden tot een lineaire versterker van 700–750 W voor 10 t/m 160 m, met twee GI-7B's buizen parallel, verdubbeling van de hoogspanning, een andere of gewijzigde bandschakelaar en een extra afstembaar input circuit met tweede bandschakelaar.

Het voordeel van het laatste systeem is dat altijd afgeregeld kan worden op SWR = 1 ongeacht het in of uitgangsvermogen. De maximale output is alleen aan te bevelen voor kortstondige normale QSO's. Bij urenlange uitzendingen is het verstandiger om het uitgangsvermogen te beperken tot 500 à 600 W. Voor de ombouw wordt het gat van de rode lamp bestemd voor een verplaatsing van de originele bandschakelaar. De vrijgekomen plek is bestemd voor de input bandschakelaar en ernaast komen de tuning en loading condensator voor het inputcircuit, het een en ander volgens de tekening.

Dit wordt het dan zo ongeveer; componenten hebben hun originele nummer; een uitbreiding voor 160 m moet nog uitgedokterd worden.

In een vorig schema was het afstembare circuit aan de ingang getekend als pi-filter. Dat werkt op zich uitstekend, maar vergt meer plaats door de nodige grotere variabele capaciteiten. Daarom werd besloten om de ingang uit te rusten met een afstembaar T-netwerk. Dat kan volstaan met minder capaciteit van de variabele condensatoren. Overigens veel van de huidige transceivers zijn uitgerust met tuners die ook een T-netwerk zijn.

Op één print: gelijkrichten, verdubbelen, zekeren, meten van anode stroom en spanning.

Het was nog een behoorlijk en langdurige klus met passen en meten om voldoende ruimte vrij maken voor alle extra componenten. In het bijzonder voor het groter aantal elco's en de transformator voor de gloeidraden. Daarvoor werd een 230/12 VAC ringkern transformator voor halogeenlampen voorzien van 13 extra windingen zodat met een serieweerstand in de primaire kant de spanning op de "buisvoeten" ingesteld kon worden op de juiste waarde (zie verder). Deze extra trafo werd niet alleen aangebracht voor de juiste spanning, maar ook om de originele trafo te ontlasten omdat die toch al meer te verwerken kreeg met de spanningsverdubbeling voor de hoogspanning. Tussen deze trafo en de meter (fig») kon nog net een print met 6 dikke elco's van 270 µF/450 gemonteerd worden. Zij zijn ongeveer 0.6 cm korter dan 220 µF/450 V typen zodat er aan beide kanten van de print nog een veilige tussenruimte overblijft met transformator en meter.

INSCHAKEL VOLGORDE

De FUNCTION schakelaar SW1B schakelt de lichtnetspanning enkelpolig aan omdat twee schakelcontacten parallel gesoldeerd waren (origineel) voor een grotere stroombelasting. Dat is niet zoo veilig en daarom werd hier de andere pool van het lichtnet met een relais ingeschakeld. Een extra klein type tweepolige (hoofd)schakelaar activeert gloeidraad, ventilator en een NE555 dat ervoor zorgt dat het relais later opkomt als de gloeidraden ongeveer 90 seconden aan staan. Pas daarna kan de lineair in de stand-by of daadwerkelijk ingezet worden.

GLOEISPANNING GI-7B

Voor een lange levensduur en optimale prestaties van de buizen is een bepaalde gloeispanning aan te bevelen. Van UA1CBX, een handelaar in "QRO stuff", kreeg ik het advies om de voeding voor de gloeispanning in te stellen op een gestabiliseerde 12.8–13.1 Volt, maar dat kan ook in ongestabiliseerde toestand mits die waarde gemeten wordt als de buizen aan staan. De onbelast transformator zal dan een spanning hebben van 13.4–13.8 Volt. Deze belangrijke gegevens ben ik nog niet in andere publicaties over deze buizen tegengekomen. Hier werd de spanning direct op de "buisvoeten" gemeten en met een variabele weerstand in de primaire van de gloeistroom transformator afgeregeld op het aanbevolen voltage. Later werd de weerstand vervangen door een vast type van dezelfde waarde.

MEETSYSTEEM

Het meetsysteem is grotendeels hetzelfde gebleven met gebruik van de originele componenten en met als extra beschermingsdiodes over de meteraansluitingen. Merk op dat slechts de halve hoogspanning aangewezen wordt zodat men in gedachten het getal op de schaal met twee moet vermenigvuldigen. Persoonlijk vind ik een nauwkeurige weergave van de hoogspanning niet belangrijk, een indicatie met bij voorbeeld een LED dat de spanning aanwezig is, zou voor mij al voldoende zijn. Weerstand R7 (0.946 Ω) voor het meten van de anodestroom bleek te klein te zijn voor de (mijn) originele 1 mA meter want er werd een te lage stroom aangewezen. Daarom werd de waarde verhoogd naar 0.1 Ω om de schaal kloppend te krijgen.

 De stand "Volts" van de bereikschakelaar had beter bestemd kunnen worden voor het meten van roosterstroom en misschien wordt dat hier nog wel gedaan met één van de twee mogelijkheden in het schema hierboven.

BUISVOET

Buisvoeten voor deze GI-7B's zijn schaars en zelden beschikbaar via de handel. Zelf had ik het geluk om alleen messing contact ringen voor de roosteraansluiting te kunnen bemachtigen via een bod op internet. Dit model is een reserve onderdeel afkomstig van defensievoorraden uit voormalige Oostbloklanden. Soms worden deze ringen nog wel op www.eBay.de aangeboden. PA3GMD heeft een goed alternatief bedacht door van messing of koperplaat stroken te knippen en die met zilver soldeer op zodanige wijze samen te stellen, dat er een mooie contactring ontstaat. Je moet er maar opkomen! Hiernaast (fig») ziet u hoe hij dat ook gedaan heeft voor een keramische triode GS-35B.

Wordt nog vervolgd

c