ブレッドボードで50MHz C級プッシュプルの実験

手元の信号源(ファンクションジェネレータ)は50MHzまで出力できるので,昨日のブレッドボードを少し変更して50MHz 1WクラスのC級PPに変更してみました(写真上).トランジスタはPN2222,出力トランスはFT-50-43に7回トリファイラです(周波数的には5回巻きでいいのですが,2W級SEPPの実験で使用したものを流用).入力トランスは10t:2tバイファイラで昨日と変更していません.トランジスタはECB配列とEBC配列のどちらでもいいように,ブレッドボード上にエミッタのラインを2本用意しました.

スペアナ画面 オシロ波形

スペアナの補正値(前置したアッテネータ減衰量等)は20.3dBですので,ブレッドボードでほぼ1W出力されていることになります(@VCC=12V).50MHzのPA実験でソルダーレスブレッドボードが使えるとは,予想外の結果でした(共振回路は内部電極の寄生容量を考慮しないといけませんが).入力信号レベルは23dBmです.基板実装時はこれとは異なる結果になるかもしれません.

30MHz付近,60MHz付近,90MHz付近等にレベルは小さいですが何か出ています.【2026-04-05修正・追記】切分け試験をしているわけではないのですが,信号源のスプリアスの可能性があります(あとで確認しておかなくちゃ).信号源スプリアスでないことが確認できましたので,このアンプの仕業となります.実際,入力信号レベルを変えると派手に発振を始めてしまいました.基板では状況が異なると思いますが,注意が必要です.

オシロは帯域が200MHzですので,波形に高次高調波は見えていません.スペアナの方も4次・5次の成分はごく僅かで,6次が少し見えた後,7次以降は存在が分かる程度です.ここには電極間容量の影響があるかもしれません.

コレクタ電流は180mAでしたので直流入力は2.16W,RF出力は0.98Wですからコレクタ効率は45%程度と少し悪いです.トランジスタ1本あたりのコレクタ損失は0.59Wとなり,許容損失ギリギリの状態です(PN2222の最大コレクタ損失は625mW).
試しに2パラプッシュにしてみたのですが,逆に出力が全然出ませんでした(苦笑) 

秋月で売っているBTC2328AK3-0がPCmax 1WでfT 270MHzを謳っていますので,入手できたら試してみたいです(骨董品の2SC1973もあるんですけどね).

【お遊び】
お遊びで2SC1815GRの2パラプッシュプルをやってみますと,3.5/7/10MHzで1W出力@20dBm入力が得られました.コレクタ電流155mAですので,トランジスタ1個あたりのコレクタ損失は215mWとなり,周囲温度70℃くらいまでは放熱なしで耐えられそうです.

【2026-03-27 追記】
どうやらトランジスタの個体差が50MHzでの1W出力可否に影響するみたいです.同じテープから切り出した他のPN2222に差し替えると,とたんに出力が得られなくなりました.選別して実装する必要がありそうです.
BTC2328AK3-0も入手したので試してみましたが,最初の2本はダメでした.これもテープの残りを試さないと...

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