23cm HEMT-LNA bouwpakket van KingComm

Status: hij werkt al wel, maar nog niet optimaal. Wordt nog aan gewerkt… (ik heb wat gevonden, mijn fout, wordt later hersteld)

In dit artikel wil ik een fotoverslag laten zien van het bouwen van een Low Noise Amplifier, oftewel een LNA voor 23cm. Dit is een antenneversterker voor ontvangst, voornamelijk bedoeld om met een doorgaans erg ongevoelige satellietontvanger toch goed zwakke signalen te kunnen ontvangen. Het ruisgetal moet dan zo laag mogelijk zijn en de versterking optimaal (>40dB voor dit doel). Enige filtering is ook wel noodzakelijk bij een dergelijke versterking en de LNA moet stabiel werken, zonder vormen van eigen oscillatie.

De LNA die ik als bouwpakket had aangeschaft bij KingComm op een radiomarkt, is al een oude bekende. Deze is namelijk door Hans Bruin al in maart 1998 in het blad repeater gepubliceerd. Hans heeft zijn ontwerp echter ook weer laten inspireren door een ontwerp van DJ9BV uit Dubus van april 1994.

Bouwpakket geleverd door KingComm
Bouwpakket geleverd door KingComm

Hieronder volgt een fotoverslag met wat opmerkingen onder de foto’s.

Te beginnen met het boren van wat doorverbindingen van de printplaat tussen de boven en onderzijde (massa). De draaddoorvoeren fungeren ook als spoel op deze frequentie en zijn onderdeel van de PCB filters
Te beginnen met het boren van wat doorverbindingen van de printplaat tussen de boven en onderzijde (massa). De draaddoorvoeren fungeren ook als spoel op deze frequentie en zijn onderdeel van de PCB filters

 

Vervolgens heb ik alle niet ESD gevoelige onderdelen geplaatst. De teflon print berscherm ik met dat rode doekje om beschadiging te voorkomen
Vervolgens heb ik alle niet ESD gevoelige onderdelen geplaatst. De teflon print berscherm ik met dat rode doekje om beschadiging te voorkomen

 

Nog voor de ESD gevoelige componenten geplaats worden, wordt de PCB nog iets bijgewerkt om goed passend te zijn in het blikje
Nog voor de ESD gevoelige componenten geplaatst worden, wordt de PCB nog iets bijgewerkt om goed passend te zijn in het blikje

 

Deze fantastische plaatboor is weer ideaal voor het maken vn mooie gaten voor de connectoren
Deze fantastische plaatboor is weer ideaal voor het maken van mooie gaten voor de connectoren

Plaatboren zijn onder andere te koop bij Conrad

Connectoren geplaatst en PCB vastgesoldeerd. Dat vastsolderen doe je het liefst in stappen rond de hele print, om teveel thermische stress op één deel te voorkomen (kromtrekken)
Connectoren geplaatst en PCB vastgesoldeerd. Dat vastsolderen doe je het liefst in stappen rond de hele print, om teveel thermische stress op één deel te voorkomen (kromtrekken)

Nog vóór de plaatsing van de FET (NE42484) moest ik alvast wat spanningen controleren, een testweerstandje plaatsen en een soort voorinstelling maken van de bias. De FET is erg gevoelig voor ESD (elektrostatische ontladingen). Dus moest ik een goede bescherming maken. Eigenlijk moet dat door je hele werkplaats te voorzien van allerlei middelen, zoals dissipatieve matten, polsbandjes, speciaal kunststof gereedschap en op een bepaalde manier geaarde gereedschappen. Dat heb ik allemaal niet, dus heb ik de boel zo goed als mogelijk met de middelen die ik had beschermd tegen ESD. Ik heb alles met aarde verbonden via 1 MΩ weerstandjes (langzame afvoer van ontladingen). Ik zelf had een ESD polsbandje om. En mijn soldeerstation heb ik ook via 1MΩ geaard. Tevens heb ik voor het solderen de bout laten opwarmen en tijdens het solderen de spanning even kort afgekoppeld. Als pincet heb ik een speciale kunststof uitvoering gebruikt die speciaal is ontwikkeld om geen elektrostatische lading vast te houden. Deze zijn herkenbaar aan de donkergrijze kleur. Als ondergrond had ik nog geen dissipatieve mat, dus heb ik een elektrostatisch neutrale ondergrond gebruikt. Dat kan bijvoorbeeld hout, papier of katoen zijn. Dit alles is geen professionele methode, maar in elk geval weet ik wat ik doe en benut ik hetgeen wat voor mij mogelijk was. Ik was er van overtuigd dat dit het FET-je voldoende zou beschermen. En dat bleek achteraf ook zo te zijn.

Mijn primitieve ESD maatregelen die toch prima zijn voor dit doel
Mijn primitieve ESD maatregelen die toch prima zijn voor dit doel

Compleet gebouwd (nog even zonder dekseltje voor de foto):

20160407-1360-pe1rqm.nl-1500px
Foutje: de 3 C’s in het midden moesten aan massa, dat moet ik herstellen
20160407-1358-pe1rqm.nl-1500px
De 3 C’s boven de potmeter moeten nog aan massa.

20160407-1359-pe1rqm.nl-1500px

Hoewel hij het al wel een beetje doet, met ik nog wel even wat optimalisatie doen. Hij versterkt niet optimaal en mogelijk is er ergens oscillatie. Ik moet daar nog aan meten. Daar komt nog een vervolg op…

Update: ik was op één punt vergeten deze naar massa te brengen. Deze print moesten we namelijk zelf op een aantal punten doorboren om massapunten aan te leggen. Dus dat moet ik nog doen. En zoals het altijd gaat; terwijl ik aan het foutzoeken was, viel er natuurlijk precies een draadje op een verkeerd punt en altijd gaat er dan nét iets stuk waar je niet op zit te wachten; het FET-tje (Murphy’s law). Dus daar kan ook een nieuwe in… Dus maar een oude Chapparal slopen bij David :) Project staat even in de wacht. Wordt vervolgd.

2 gedachten over “23cm HEMT-LNA bouwpakket van KingComm

  1. Tjalling,

    Gaan we de voorversterker binnenkort fixen? Lijkt me leuk!

    Die van mij wilde ook meer oscilleren dan versterken, en dat heeft echt te maken met de aardpunten. Goed om dat nog eens goed uit te zoeken.

    Groet,
    David

Een reactie plaatsen