Amplificatore a larga banda EF11.2004

Amplificatore larga banda con CA2216r

Nel caso in cui si debba potenziare un generatore dall’uscita un po’ bassa, oppure sensibilizzare un oscilloscopio o un vecchio contatore, risulterebbe comodo disporre nel proprio laboratorio di uno o più moduli amplificatori a larga banda.

Quello che si desidera è di solito un oggetto dalle seguenti caratteristiche:

banda passante d’alcune centinaia di MHz

amplificazione di 15-20dB

piattezza della curva di risposta

basso rumore

alto livello d’uscita

semplice ed economico

Una risposta adeguata ai bisogni può facilmente venire dai moduli ibridi per Tv via Cavo (CATV).

In particolare, me n’è capitato uno fra le mani, di produzione TRW che pare assolvere egregiamente a tutti i requisiti, non ultimo quello dell’economicità.

Il dispositivo è marcato CA2256R, disponibile anche in minime quantità, a prezzi da “amatore”, presso Franco Rota e pare non risultare in alcun data sheet ufficiale.

Così, forte delle poche informazioni disponibili che qui riporto,

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ho deciso di realizzare un modulo “universale” per metterlo alla prova.

La caratteristica forse meno gradita è l’alimentazione che richiede 24V 200mA con positivo a massa. Per risolvere in maniera semplice e compatta il problema ho deciso di impiegare un modulo alimentatore della Traco da 10 W.

Lo schema impiegato è il seguente:

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Com’è possibile vedere, il tutto è molto semplice, grazie soprattutto alle richieste minimali del modulo impiegato. Non ho previsto condensatori di disaccoppiamento in serie al segnale, in quanto sono già contenuti all’interno dell’ibrido. Può essere opportuno inserirli in serie alla linea del segnale, se si prevede di poter utilizzare il modulo con tensioni continue elevate, applicate all’ingresso o all’uscita.

Vista la dissipazione non trascurabile del modulo amplificatore, ho pensato di realizzare una scatoletta fresata d’alluminio come alloggiamento del tutto.

E possibile prevedere differenti realizzazioni, a patto di garantire un adeguato raffreddamento al modulo amplificatore, che, come vedremo nel seguito lavora in classe A.

Per le linee d’ingresso e d’uscita ho utilizzato del cavetto semirigido UT085, per via della sua semplicità d’impiego in quella situazione, ma molti altri sistemi possono funzionare ancorché garantiscano la continuità dell’impedenza.

Chi vorrà cimentarsi nella realizzazione di un circuitino stampato, potrà tranquillamente usare un supporto in FR4 (vetronite) doppio rame ed incidere oltre alle linee d’alimentazione, 2 brevi tratti di linea a 50 Ohm.

Per i connettori ho utilizzato 2 BNC giacché adeguati alle frequenze in gioco e di limitato ingombro. Chi volesse, può tranquillamente sostituirli con altri di pari o migliori prestazioni, quali i TNC, SMA, SMB, mentre sconsiglio vivamente PL e simili.

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Foto vista da lato output

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Foto Vista dall’alto

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Foto vista di fronte

Il circuito è palesemente no-tune, cioè non richiede alcuna taratura o messa a punto per funzionare. Una volta completato l’assemblaggio, occorre solo una rapida verifica delle tensioni e degli assorbimenti per garantirci il suo corretto funzionamento.

Pronto il tutto, è ora di “dare fuoco alle polveri” e vedere cosa salta fuori.

Vediamo sotto gli strumenti, come si comporta il nostro amplificatore da laboratorio, al solito grazie al prezioso e determinante aiuto di Giorgio IW3EDS.

La banda passante è piatta ed estesa, da 5 a 530MHz, con un guadagno di circa 17 dB entro 0.5 dB!

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La potenza di uscita massima, a 1dB di compressione vale sul mio prototipo:

Frequenza [MHz]

10

50

145

435

Pout max @1dB compressione [dBm]

29.7

30

31.5

26.5

Quindi potenza di tutto rispetto, quasi da lineare QRP…

Vediamo ora in termini di rumore come si comporta:

 

Frequenza [MHz]

10

30

50

145

300

430

500

Cifra di rumore [dB]

18

12

5.8

5.7

6.7

10

10

 

Beh, non sarà un preamplificatore da Dx, ma non se la cava poi male, considerando la banda estesa e l’utilizzo previsto in laboratorio.

In conclusione, una serie di belle sorprese da un dispositivo “ignoto” e a basso costo.

Lascio alla fantasia del lettore immaginarsi le mille e più, diverse possibili applicazioni.

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