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:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Случайная новость из Архива Световые ураганы для скоростной передачи данных 29.11.2024 Ученые из Университета Аалто предложили новый способ ускорения передачи данных, используя крошечные "световые ураганы", или вихри. Эти вихри, созданные при помощи металлических наночастиц и электрических полей, открывают путь к более эффективным телекоммуникационным технологиям. Световой вихрь напоминает ураган: его центр темный, а вокруг - кольцо яркого света. Это происходит из-за того, что электрическое поле в центре направлено в противоположные стороны, нейтрализуя свет. Для создания таких вихрей используются квазикристаллические формы, сформированные из металлических наночастиц. Каждая из частиц имеет размер около одной сотой толщины человеческого волоса. Команда аспирантов под руководством профессора Пьяви Торма разработала метод, позволяющий управлять симметрией структур, создающих вихри. Расположение наночастиц определяет вид вихря: квадратные формы порождают одиночный вихрь, шестиугольные - двойной, а для более сложных вихрей требуются восьмиугольные и более сложные структуры. Главная инновация состоит в том, что частицы размещаются в "неактивных" зонах электрического поля - там, где его влияние минимально. Это позволяет значительно улучшить контроль над свойствами создаваемого света. Разработка открывает перспективы для использования световых вихрей в телекоммуникациях. Такие структуры можно передавать через оптоволоконные кабели, где они кодируют информацию. На конечной точке данные декодируются, позволяя значительно уменьшить объем хранимой информации и увеличить пропускную способность каналов. Исследование также вносит вклад в изучение топологических свойств света. Топология, связанная с формами и симметрией структур, позволяет находить новые способы управления светом для достижения максимальной эффективности передачи данных. Световые вихри открывают новые горизонты в оптической физике и телекоммуникациях. Возможность генерировать вихри различной сложности и передавать их по оптоволокну может привести к появлению революционных технологий связи. Работа исследователей демонстрирует, как использование наночастиц и управление симметрией электрических полей способны изменить подход к хранению и передаче данных. В будущем такие методы могут стать основой для сверхскоростных сетей связи и более эффективных систем обработки информации.

Другие интересные новости:

▪ 5G-антенна в экране смартфона

▪ Умная система TDK для беспроводной зарядки электромобилей

▪ Зарядка имплантов ультразвуком

▪ Дыхательная радиотрубка для ныряния

▪ ТВ для мобильников: ожидается сумасшедший рост

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Начинающему радиолюбителю. Подборка статей

▪ статья Мозговой центр. Крылатое выражение

▪ статья Какая деревня разделена надвое границей? Подробный ответ

▪ статья Кузнец на прессах и молотах. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Квазисенсорные релейные переключатели. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Выползающая монета. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025