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:

Не вся растительная пища полезна для психики 10.09.2026

Растительная пища традиционно считается одной из основ здорового рациона, поэтому специалисты по питанию обычно рекомендуют чаще включать в меню овощи, фрукты, цельнозерновые продукты и другие продукты растительного происхождения. Однако важна не только принадлежность пищи к растительной категории, но и способ ее обработки, количество сахара и другие характеристики рациона. Исследование иранских ученых показывает, что разные варианты растительного питания могут по-разному отражаться на психологическом состоянии человека. К такому выводу пришли исследователи из Исфаханского университета медицинских наук. Они изучали взаимосвязь между характером питания и эмоциональным состоянием взрослых людей, уделяя особое внимание симптомам депрессии и тревожности. Результаты работы были опубликованы в научном журнале PLOS One. При этом специалисты не утверждали, что отдельные продукты непосредственно вызывают депрессию: речь шла о статистической связи между определенными пищевыми привычками и сос ...>>

Подвесной робот Stringman для уборки комнаты 10.09.2026

Домашняя робототехника в основном развивается вокруг двух привычных направлений: роботов-пылесосов и многофункциональных гуманоидных машин. Но далеко не все задачи требуют колесной платформы или сложного человекоподобного механизма. Инженер Натаниэль Нифонг (Nathaniel Nifong), основатель стартапа Newfangled, предложил необычную альтернативу - подвесного робота Stringman, способного перемещаться над полом и самостоятельно собирать разбросанные предметы. Вместо того чтобы передвигаться по поверхности помещения, Stringman использует принцип, знакомый по тросовым системам камер Spidercam, применяемым на стадионах. В четырех верхних углах комнаты устанавливаются натяжные блоки, от которых к центральному рабочему модулю идут тонкие, но прочные тросы. Изменяя их натяжение, система может перемещать манипулятор практически в любую точку обслуживаемого пространства. Такое решение позволяет обойти некоторые ограничения традиционных роботов на колесах. Подвесной механизм не сталкивается с пр ...>>

Микрогравитация не ослабляет сердечные клетки 09.09.2026

Продолжительное пребывание в космосе подвергает человеческий организм воздействию условий, с которыми он никогда не сталкивается на Земле. Микрогравитация изменяет распределение жидкостей, способствует потере костной и мышечной массы, а космическое излучение способно повреждать ДНК. Особое значение для будущих длительных экспедиций имеет состояние сердечно-сосудистой системы. Новый эксперимент с мышами на борту Международной космической станции показал, что клетки сердечной мышцы могут сохранять силу сокращения даже после нескольких недель пребывания в микрогравитации. Исследователи давно наблюдают за тем, каким образом отсутствие привычной земной гравитационной нагрузки отражается на организме. В космосе жидкости перераспределяются в сторону верхней части тела, позвоночник немного растягивается, из-за чего рост временно увеличивается, а скелетные мышцы постепенно теряют массу и силу. Однако сердечная мышца работает в несколько иных условиях, поэтому специалисты Чикагского университ ...>>

Случайная новость из Архива Разгадан бесшумный полет сов 04.02.2024 Ученые из Университета CHIBA в Японии раскрыли секрет бесшумного полета сов. Исследователи, долго увлеченные этой уникальной способностью сов, выяснили, что микробакрома, особая особенность заднего края совиных крыльев, играет ключевую роль в подавлении шума, сохраняя при этом оптимальные аэродинамические характеристики. Открытие о влиянии микробакромы на уровень шума при полете сов предоставляет ценные знания, которые могут быть применены в технологии для создания более тихих и эффективных аэродинамических систем. Перспективы использования этих принципов в различных областях, включая авиацию и инженерные разработки, предвосхищают устойчивый прогресс в области шумоподавления и биоинспирированных инноваций. Группа ученых построила две трехмерные модели крыльев: одну с микробакромой, а другую без нее. С использованием комбинации методов моделирования вихрей и расчетной акустики Фокса-Уильямса-Гокинга они смоделировали поток жидкости, чтобы точно воспроизвести условия полета. Основное внимание было уделено скорости планирования полета настоящих сов. Результаты исследования показали, что микробакрома эффективно снижает уровень шума крыла, особенно при высоких углах атаки, не вредя аэродинамике по сравнению с крыльями без этой особенности. Ученые выявили два взаимодополняющих механизма, с помощью которых микробакрома воздействует на воздушный поток. Во-первых, микробакрома разрушает вихри на задней кромке крыла, уменьшая колебания воздушного потока. Во-вторых, она уменьшает взаимодействие между перьями на кромке крыла, предотвращая образование вихрей. Сочетание этих механизмов улучшает аэродинамические свойства и снижает уровень шума. Это открытие имеет широкие перспективы за пределами орнитологии. Исследование предполагает, что аналогичные полоски могут быть использованы для снижения шума в различных искусственных конструкциях, включая дроны, ветряные мельницы, пропеллеры и даже летающие автомобили. Специалисты считают, что глубокое понимание этих механизмов открывает путь к разработке методов уменьшения шума в оборудовании, работающем в жидких средах.

Другие интересные новости:

▪ Дождевые батареи

▪ Наркотическая зависимость от сахара

▪ Автозаправка с водородом

▪ Частный корабль достиг МКС

▪ Новая серия светодиодов MINI DORADO

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Чудеса природы. Подборка статей

▪ статья Вот так номер, чтоб я помер! Крылатое выражение

▪ статья Что такое криптография? Подробный ответ

▪ статья Аконит. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Двухканальный выключатель-регулятор освещения с дистанционном управлением. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Морозный узор на желатиновом студне. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026