7L2TUBさま

　この度は2SC2047のD級動作について、アプローチ頂き
大感謝です。
　私もインセンティブでQP-7をベースにトランジスターを
とっかえひっかえして簡易的に実験が出来ました。
パワー測定：FCZ研究所QRPPower計
スプリアス測定：TinySA
異常発振チェック：IC-7300による音聴と近傍領域監視

> 2SC3355L（秋月で20円/個）が結構いい線いってますね。
さらにこの手のトランジスターを試しましたが
QP=7のファイナル談にはおーばドライブ故に
芳しく無かったです。
TX-50で更に実験してみようと思います。

> アマチュア無線は中断期間が大分長かったのですが、ここ数年前から復活しています。
> 6mOnlyでQRP無線機を作って、主に日光の山々に登って運用しています。日光白根山は、グランドウェーブで思わぬところと交信できるのが楽しいです。
最近、移動運用（こちらでは定番の六甲山）行ってませんが
TX-50やJE1RAVさんのTRX-50そしてQYT-28を持って
移動運用したいですね。

楽しみましょう！！

JI3RLY/K8RLYさん

貴重な情報をありがとうございます。
私もいくつか在庫している石のテストをしています。
2SC3355L（秋月で20円/個）が結構いい線いってますね。

アマチュア無線は中断期間が大分長かったのですが、ここ数年前から復活しています。
6mOnlyでQRP無線機を作って、主に日光の山々に登って運用しています。日光白根山は、グランドウェーブで思わぬところと交信できるのが楽しいです。

7L2TUB 様、いろいろとデータを取得いただきありがとうございました。

JARDの認定は、回路の正しさをチェックしているわけではないので、出力電力がPc以上かどうか確認する理由はないように思います。

[7743]> 結論から申し上げますと、エミッタ抵抗なしとほとんど変わりませんでした。
バイポーラトランジスタのB-E間はダイオードと同じなので、エミッタ抵抗Reがあるとコレクタ電流Ic(≒Ie)により電圧降下が発生します。これによりエミッタからたベースバイアスが深くなるので利得が低下する方向に作用します。7743と7731の入力電力vsRFゲインのグラフからRFゲインの低下を読み取ることができるので、Reの効果はあったと考えられるのですが。
Reの電圧降下の影響は、Icにリニアに効いてくるので、グラフの横軸/縦軸も、対数(dB)ではなくリニアで確認できる方が、わかりやすいのではないでしょうか。

JA1VUCさん

レスをありがとうございます。
JARDの保証認定情報をありがとうございます。
早速、工事設計書を起票して申請してみようと思います。

　7L2TUB

7L2TUBさん、お早うございます。

JARDの保証認定はD級と記入すれば大丈夫だと思います。
スイッチング動作ならコレクタ損失ではなく、
オーミック損失(Ic^2xRon)なのでOKの筈です。

皆さま

　度々の投稿、申し訳ありません。7L2TUBです。
先回お約束しました2SC2407の単体試験回路のエミッタ抵抗（22Ω）、103を取り付けた場合の特性を取りましたので、報告いたします。

結論から申し上げますと、エミッタ抵抗なしとほとんど変わりませんでした。
テスト方法を左写真、テスト結果を中央写真にアップしました。
この実験の中で感じたのは、RF出力が1W出ることより、100mWまでの直線性の良さです。
アイドリング電流を30mA程度流すと、-50dBm〜+20dBmまでリニアな特性が得られています。
AM、SSBなどの振幅変調送信機のドライバ段に最適な石ではないかと思います。
変調のピークが発生しても直ぐに飽和することなく、+30dBmまで余裕があるのも良いと思います。
熱的には実験で用いた簡易ヒートシンクで充分事足りる感じで、1時間連続動作でもヒートシンクは手で触れられるレベルでした。
一方、周波数変調（位相変調）であれば、+30dBmで動作させても良いかもしれません。特性がリニアである必要はないからです。
今回組み立てたASK-617はFM変調なので、スプリアスさえクリア出来れれば、これはこれでOKかと思います。
が、定格のトランジスタ最大損失を越えた動作点の終段に対して、JARDが保証認定してくれるかが課題です。
JARDに問い合わせてみようと思います。

なお、詳細データを資料にしてクラウドにアップしていますので、ご興味があればご覧ください。
https://drive.google.com/file/d/1tjIHNjmmBLp3IrheocQM-Nue8npMGIVb/view?usp=sharing
また、この実験回路は広帯域アンプでもあるので、その特性も調べて右写真に添付しています。
ご質問があれば、お尋ねください。
よろしくお願いします。
　7L2TUB

JA5GHK/exさん
ご指摘をありがとうございます。
私の測定ミスでした。大変失礼いたしました、
30dB ATTの出力を開放端にして、オシロをHi-Z入力で観測していたのが原因です。
ATT出力を50Ωで終端して測定した正しいと思われる結果が左側の画像です。
右側の画像は開放端にした時の波形です。（前回と同じ）
-10dBmであれば、200mVp-p（片側100mVp-p）となりますが、少し高めになっています。
SG側で細かい調整をすればもっと正確に100mWに追い込めますが、そこまでやっていないので少々ラフな値となっていることをご容赦ください。
この動作領域はしっかりアイドリング電流を流すと波形が美しくなります。当たり前ですが。。。
ちなみに、2SC3355L、SS9018、2SC3811、2SC1906。2SC1815、2SC945などもちゃらっとやってみました。
バイアス動作領域からD級領域の遷移領域、D級状態の最大パワーなど、石のキャラがあります。
秋月で一個10円のSS9018の頑張りが発見でした。ご興味があれば、追ってアップします。
よろしくお願いします。
　7L2TUB

7L2TUBさん、データを取得いただきありがとうございました。
[7735]の三枚目のオシロ波形ですが、100mWと伺いました。50Ω負荷の波形だと思います。0.1V/divの波形から読み取ると、片側ピークで0.25Vpです。50Ω負荷と30dBのATTを考慮すると、0.25^2/(2×50)×1000=0.625[W]の計算になりました。今どきのオシロなので、プローブの減衰率は補正されて表示していると思うのですが、・・・？

7L2TUBさん、オシロで波形を測定していただき有難うございました。

手で触れられる程度の熱さなら、最大効率に近い1V程度の入力電圧に設定し、2段のLPFを出力に入れたら実用になりそうですね。

使える楽しいD級アンプの実験だと思います。
これぞアマチュア！！

JA5GHK/exさん
度々の書き込み、申し訳ありません。
JA5GHK/exさんのご質問にしっかり答えていませんでしたので、お答えします。
まず、添付の写真ですが、スパン100KHzのスペクトル画像です。
ヒートシンクの温度は、電源投入後の数分ですが、手で触れるレベルです。昔、2SC2053で数100mW出すと、メッチャ熱くなりましたが、この方はそれに比べれば結構クール？です。

JA5GHK/exさん、JE1UCI/冨川さん、JA1VUCさん
コメントをありがとうございます。遅レスとなり申し訳ありません。
まず、昨日の実験の1W 時のスペクトラムとオシロ波形の観測結果をアップします。
一枚目、二枚目の画像がそれです。
入力周波数は51.0MHzです。30㏈のATTを通していますので、0表示が+30dBm（1W）になります。主波と高調波以外の発振などの怪しいスペクトラムはなく、ある意味普通？の感じかと思います。オシロの波形ですが、30dB ATTを通しているので0dBmの電力を観測していることになります。JA1VUCさんのシミュレーションのご提示（ありがとうございます。）の波形となんとなく似ている感じがします。
三枚目は、出力が100mW 時のオシロ波形です。これは結構綺麗な波形です。高調波成分も-40dBc位だったと思います。
冨川さんご提案のエミッタに22Ω、103を入れる実験ですが、やってみますので、少しお待ちくだされば幸いです。
この2SC2407という石は、2SC945とか2SC1815とかの小信号用Tr.の風情ながら、なかなかのポテンシャル？を発揮してくれて楽しませてもらっています。一連の実験をして、送信機として保証認定受けられる落としどころを探していこうと思っています。

JE1UCI/冨川さん、皆様
レスをありがとうございます。2SC2407のシングルアンプを試作して実験してみました。回路図は添付の画像をご参照ください。興味深いデータが得られました。
実験は、電源電圧を15.5Vとして、コレクタ電流を最大損失である0.6Wより少し高め（ぎりぎり）に設定して、SGからRF入力電力を-50dBm〜+20dBmまで+5dBm毎に変化させて、その時のRF出力電力とコレクタ電流を測定しました。測定結果を3つのグラフで表しています。
まず左上のグラフが、RF入力電力に対するRF出力電力とコレクタ電流の関係です。RF入力電力が+0dBmまではリニアな特性を持っていますが、それ以上は飽和し始めますが、まだRF出力電力は上昇し続けます。そしてRF入力電力が+15dBmを超えると急激にコレクタ電流が増加して、RF入力電力が+20dBmに達するとコレクタ電流が130mAとなりRF出力は+30dBmに達します。
RF入力電力が+0dBmまでは、トランジスタはバイアス電流によって動作点が制御されている感じですが、+15dBmを超えると、RF信号が直接トランジスタを駆動させる感じとなり、スイッチング動作に近くなるのではと推測しています。すでにこの時点で2000mWの電力が供給され、出力は1000mWとなり、トランジスタの最大損失を優に超えてしまう状態となっています。右上のグラフがそれを示しています。
効率で見ると、左下のグラフをご覧ください。RF出力電力が+10〜+20dBmでは大体50％ぐらいですが、スイッチング領域と思われる+25dBm付近では70％を超えます。が、+30dBmに達すると効率は50％まで落ちます。この辺のメカニズムは良く分かっていません。
勝手な推測ですが、バイアス電流によってトランジスタの動作点を決めている領域では、最大定格に従うことが必要ですが、スイッチング領域では最大定格の限界が変わるのではと思っています。素人考えなので、間違っているかもしれません。
今回、この測定においてトランジスタは一回も破損することはなく、1000mW出力時でも1分程度まで出力を出し続けました。ヒートシンクを付けているので、それ以上の時間も耐えそうですが、時間の関係でそこまでテストしていません。ちょっと怖いし。。。

7L2TUBさん、こんにちは。
このキットが売られてすぐに購入したので、別バージョンがあるとは知りませんでした。
このプラザのどこかに塗り絵をしたキットの取説を載せています。（中島さん、見つからない！）
これには確かにmk�Uと書いてあります。
また、CQ誌の記事にもエミッタには抵抗が入っていません。
ざっと回路を比べると、出力に関係しそうなR46、R47は変更ありません。
すると何かの不都合があってエミッタに22Ωを追加したのでしょう。
パラに0.01uFも追加されています。
逆に考えると、ここに22Ωと0.01を入れた方が良いのでしょう。
CQ誌の基板を見ると極めて入れ難そうですが、入れると落ち着くのかもしれません。

JA5GHK/exさん、JA1VUCさん、JEIUCI/冨川さん
早速のコメントをありがとうございます。測定の誤りを今一度確認しました。
１）発振していないか？：スペアナ画像を添付した通りで、高調波こそ凄いですが、発振はありません。
２）放熱器は？：パワーが1W出てしまいましたので、簡易な放熱器を付けています。パンチングメタルのアルミ板を当該TRに放熱器として密着させています。
３）ATTの値は20㏈では？：私が常用している自作ATTでこれも30㏈の減衰があることを確認しています。
４）パワー測定法は？：30㏈ATT+スペアナ、通過型SWR計＋ダミーロード、FCZミリワット計（校正済）の3種で測定していますが、同じ値です。ちなみに、出力の分かっている既製品トランシーバ（RJX-601）でも妥当な値を示しています。
となると、皆さんがご指摘の当該TRに流れている電流、コレクタ・エミッタ間電圧を測定する、が正攻法と思いますので、測定してみます。本キットはVer1.0版で、エミッタ抵抗が無く、またキットを組み立ててしまったので、簡易なシングルアンプ基板を作って試してみようと思っています。追って実験結果をお知らせします。
　7L2TUBより

はじめまして、7L2TUBと申します。私は無線機の自作と登山を趣味としておりまして、ＱＲＰ自作無線機をこさえては山に登って交信を楽しんでおります。先日、長年放置していた亜土電子キットのADK-617（50MHzＦＭトランシーバキット）を製作し、調整もほぼ終わり、LPFを付加しH17年スプリアス規定を満足できるまでになっているのですが、免許申請あたり困った問題が発生しました。
終段の2SC2407という最大損失0.6Wのトランジスタなのですが、1Wを超えるアウトプットパワー（50Ω終端）が出ます。製作マニュアルに記載された工事設計書例では、入力電力0.4W、出力0.2Wとなっています。本機の終段はC級アンプですが、効率が良いと言ったってこれは無いだろ、と測定系を見直し、パワーが分かっている他の無線機の出力と比べても1Wの値は妥当のようです。
私の仮説では、最大損失がデータシートに対してかなりマージンを持っているのではと考えました。念のため、2SC2407を苦労して10個ほど入手し、交換しましたが、どれもしっかり1Wでます。最大損失を測るための破壊試験は勿体ないのでやっていません。ちなみに電源電圧12Vですが、13.8Vにすると2W近くになります。最大損失を越えてトランジスタを使ってはならないが原則と思いますが、皆様のご意見をいただければ幸いです。
掲載した画像は、30㏈のＡＴＴを通したスペアナ画像です。Ｃ級なのでスプリアスが凄いですが、パワーもしっかり出ています。念のため、ＬＰＦを通した画像も添付します。本件とは関係ないですが。
よろしくお願いします。