Усилитель мощности KB радиостанции. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / ВЧ усилители мощности

 Комментарии к статье

Усилитель предназначен для усиления SSB и телеграфных сигналов на любительских KB радиостанциях первой категории. Мощность, подводимая к оконечному каскаду усилителя, составляет 200 Вт. общий КПД в режиме однотонового сигнала - не хуже 55%, коэффициент усиления по мощности - не менее 40 дБ, интермодуляционные искажения - не хуже -28 дБ, уровень гармонических составляющих выходного сигнала не превышает - 55 дБ. Усилитель имеет симметричный выход, выходное сопротивление - 75 Ом. При некотором усложнении выходного устройства его можно использовать и с несимметричной нагрузкой. Для питания усилителя необходим источник стабилизированного напряжения +30 В с током до 7-8 А.

Предварительный каскад усилителя (рис. 1) широкополосный. Он собран на транзисторе V1, который работает в режиме класса А. Смещение на базе транзистора V1 создается делителем напряжения, образованным резисторами R1 и R2. Катушка L1 служит для выравнивания усиления каскада на разных частотах.

(нажмите для увеличения)

Выходной каскад двухтактный, на транзисторах V2, V3. Для максимального подавления наиболее мощной второй гармоники, а также остальных четных гармоник транзисторы выходного каскада следует подобрать с примерно одинаковыми величинами коэффициента передачи. Необходимая мощность возбуждения выходного каскада составляет 1,4 Вт.

Для согласования предварительного каскада с оконечным служит автотрансформатор Т1, имеющий коэффициент трансформации 3. Противофазность возбуждающих выходные транзисторы напряжений обеспечивается, симметрирующими трансформаторами Т2, Т3. Мощность четных гармонических составляющих сигнала и той доли нечетных гармоник, которая связана с отклонением разности фаз напряжений на выходе симметрирующего устройства от 180°, рассеивается на резисторе R6.

Цепочки C6R5 и C7R7 стабилизируют режим работы усилителя и защищают базовые цепи транзисторов выходного каскада от перегрузки. Кроме того, цепочки C6R5 и C7R7 выравнивают усиление оконечного каскада на высших частотах.

Связь усилителя с выходным резонансным контуром L10C12-С15 емкостная.

В обоих каскадах усилителя применено параллельное питание. В цепях питания имеются развязывающие LC фильтры, а напряжение смещения на базы транзисторов оконечного каскада подается через дроссели L4 и L5.

На транзисторах V4 и V5 собрано устройство, позволяющее получить "плавающий", т. е. зависящий от уровня подводимых сигналов, ток смещения. Устройство представляет собой двухтактный усилитель постоянного тока, охваченный стопроцентной отрицательной обратной связью. В результате действия такой обратной связи выходное динамическое сопротивление получается очень малым, что обеспечивает нужные изменения мгновенных значений токов баз при самых незначительных изменениях потенциалов. Начальный ток устанавливают резистором R9.

Данные деталей резонансного контура L10C12-С15 для середин выбранных автором участков любительских диапазонов (3,575; 7,050; 14.175; 21.225 и 28,850 МГц) приведены в табл. 1. Катушка L10 намотана проводом ПЭВ-1 2,26 без каркаса.

Если возникнет необходимость работы усилителя на несимметричную нагрузку, схему оконечного каскада следует изменить так, как показано на рис. 2.

В этом случае широкополосные трансформаторы Т4 и Т5 позволяют перейти от симметричного выхода оконечного каскада к несимметричному П-контуру C21L11C22. Параметры последнего приведены в табл. 2 (провод и способ намотки катушки L11 те же, что и у L10).

Качество работы усилителя во многом определяет тщательность изготовления трансформаторов. Все они намотаны на кольцевых магнитопроводах из феррита 100НН: Т1-ТЗ типоразмера К20Х12Х6, остальные-К32Х12х6. В трансформаторе Т4 применены два кольца, сложенные вместе, а в Т5 - три. При отсутствии рекомендованных трансформаторы могут быть изготовлены на магнитопроводах с большей магнитной проницаемостью, но при этом снизится выходная мощность на высокочастотных диапазонах.

Обмотки трансформаторов выполнены несколькими слегка скрученными и соединенными параллельно проводами ПЭВ-1 0,47. Трансформатор Т1 имеет три обмотки, соединенные последовательно (конец первой - с началом второй и т. д.). Каждая обмотка состоит из семи витков и выполнена в три провода. Отвод - от 7-го витка снизу по схеме.

Трансформаторы Т2 и Т3 состоят из двух обмоток в три провода. Число витков в обмотках - по 10. Их наматывают шестью проводами одновременно. Обмотки трансформатора Т3 соединены последовательно, точку их соединения подключают к резистору R6.

Трансформатор Т4 имеет две обмотки по восемь витков в пять проводов (намотку ведут десятью проводами одновременно). Схема соединения аналогична Т3.

Трансформатор Т5 содержит две обмотки по восемь витков в восемь проводов (намотка-16 проводами одновременно).

Катушка L1 намотана проводом ПЭВ-1 0,3 на каркасе диаметром 11 мм, длина намотки - 22 мм, число витков - 30. Дроссели L2-L6 выполнены на магнитопроводах К20Х12Х6 из феррита 1000НМ (L2) и 100НН (остальные). L2-L3 содержат по 30, L4 и L5-по 16 витков провода ПЭВ-1 1,12. Дроссели L.6-L9 намотаны на каркасах диаметром 22 мм, длина намотки - 30 мм, число витков-25, провод- ПЭВ-1 0,38.

В усилителе могут быть использованы резисторы МЛТ или ВС (R9-ЮС), конденсаторы КД, КМ-5, КСО-1. КСО-5 (С16-К50-6). Конденсаторы С2, С10 и С11 состоят из двух конденсаторов емкостью по 0,047 мкФ, соединенных параллельно, С6 и С7 - из двух конденсаторов по 2200 пФ, С8 - из пяти конденсаторов по 0,1 мкФ, C19 и С20- из шести конденсаторов по 0,047 пФ. Реактивная мощность, которую выдерживают конденсаторы С12-С15 и С21, С22, должна быть не меньше 80 В-А (можно включить несколько конденсаторов КСО параллельно).

Требования к конструктивному исполнению усилителя - общие для подобной аппаратуры (наименьшая длина соединительных проводов, особенно в цепях баз транзисторов V2 и V3 и конденсаторов развязывающих фильтров). Входные и выходные элементы двухтактного каскада необходимо располагать симметрично, элементы согласующего контура экранировать.

Корпус усилителя выполнен из латуни толщиной 6 мм, он служит радиатором для транзисторов V1- V3. Очень важно обеспечить хороший тепловой контакт транзисторов и корпуса. Для этого места их соприкосновения шлифуют и покрывают невысыхающей смазкой.

Прежде чем приступить к налаживанию усилителя, надо проверить правильность монтажа. Убедившись в отсутствии ошибок, подключают к источнику питания только каскад на транзисторе V1. Подбирают резистором R2 ток транзистора таким, чтобы падение напряжения на резисторе R4 составляло 11 В.

Подключают напряжение питания только к выходному каскаду и устройству "плавающего" смещения. Устанавливают (резистором R9) ток выходного каскада равным 0,3 А.

Восстановив соединения и подключив к выходу эквивалент антенны (резистор сопротивлением 75 Ом и мощностью 100 Вт), включают усилитель при напряжении питания 15 В. Теперь необходимо быть предельно осторожным, так как транзисторы могут выйти из строя в результате малейшего превышения предельно допустимой величины мощности рассеяния, тока коллектора, напряжения коллектор - эмиттер (например, при самовозбуждении усилителя), обратного напряжения на эмиттерном переходе и т. д. Убеждаются в отсутствии самовозбуждения (с помощью ВЧ вольтметра) и постепенно доводят напряжение питания до 30 В.

Подав на вход усилителя возбуждающее ВЧ напряжение, настраивают резонансные контуры изменением длины намотки. При входном напряжении 0,3-0,6 В выходное напряжение должно быть равно 57 В, а ток выходного каскада - 6,7 А.

Предварительно хорошо согласовав антенну с фидером, подключают ее к усилителю. Контролируют напряжение на транзисторах V2, V3 и ток выходного каскада. Увеличивают входное напряжение до тех пор, пока выходное не станет равным 57 В. Выходной ток при этом должен быть равен 6,7 А. Меньшее значение тока будет свидетельствовать о плохом согласовании усилителя с нагрузкой.

После налаживания усилитель можно подключить к возбудителю коротким отрезком кабеля (10-15 см). Если длина этого кабеля больше. необходимо согласовать входное сопротивление усилителя (16- 18 Ом) с сопротивлением кабеля с помощью широкополосного трансформатора на ферритовом кольце.

Автор: М. Бахметов, г. Нежин Черниговской обл.; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела ВЧ усилители мощности.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива МОП-транзистор 160 А для автомобильного применения от Toshiba 02.12.2016 Компания Toshiba Electronics Europe объявила о расширении серии мощных автомобильных МОП-транзисторов моделью TK1R5R04PB - первым устройством в новом корпусе D2PAK+ со сверхнизким сопротивлением. Как рассказали CNews в компании, корпус D2PAK+ совместим на уровне монтажа с традиционным корпусом D2PAK (или TO-263), но имеет более низкое собственное сопротивление. Это достигается за счет значительно большей ширины вывода истока возле поверхности входа в корпус по сравнению с традиционным корпусом D2PAK. Транзистор TK1R5R04PB рассчитан на напряжение 40 В и ток 160 А и имеет максимальное сопротивление в открытом состоянии 1,5 мОм (VGS = 10 В). Номинальное минимальное и максимальное пороговое напряжение (Vth) составляет 2 В и 3 В, соответственно. Для производства транзисторов TK1R5R04PB используется технологический процесс обработки пластин UMOS IX-H компании Toshiba. Технологический процесс UMOS IX-H обеспечивает подавление пульсаций при переключении и помогает снизить уровень электромагнитных помех при работе устройства. Новое устройство предназначено для применения в автомобильных насосах, вентиляторах, преобразователях постоянного тока и переключателях нагрузки. TK1R5R04PB будет соответствовать требованиям сертификации автомобильных компонентов AEC-Q101.

Другие интересные новости:

▪ Новые видеомагнитофоны от Sony

▪ Процессор для Интернета вещей TZ1041MBG с поддержкой Bluetooth v4.1

▪ Новая технология передачи оптического сигнала на большие расстояния

▪ Интерактивное телевидение Hybridcast

▪ Какое настроение у Интернета

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Должностные инструкции. Подборка статей

▪ статья Угрозы информационной безопасности России. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья В каком научном журнале был опубликован первый отчет братьев Райт об их достижениях? Подробный ответ

▪ статья Кровь в моче (гематурия). Медицинская помощь

▪ статья Любительский ГСС. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Вывинчивание глубоких винтов и шурупов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026