Широкополосный усилитель мощности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / ВЧ усилители мощности

 Комментарии к статье

Усилители мощности на полевых транзисторах имеют ряд преимуществ перед усилителями на биполярных транзисторах. В частности, в них более просто получить хорошую линейность амплитудно-частотной характеристики и высокую стабильность параметров [1].

Описываемый усилитель (см. схему на рис. 1) обеспечивает выходную мощность около 70 Вт в нагрузке сопротивлением 75 Ом и усиление около 40 дБ в середине диапазона З... 30 МГц. АЧХ показана на рис. 2. Предварительные каскады усиления собраны на полевых транзисторах VT1 и VT2. Первый из них работает с небольшим положительным напряжением смешения на затворе, задаваемым делителем R1R2. Нагрузкой транзистора VT1 является широкополосный трансформатор Т1. Его вторичная (понижающая) обмотка включена в цепь затвора транзистора VT2, работающего с нулевым напряжением смещения на затворе. Вторичная (понижающая) обмотка широкополосного трансформатора Т3 через резисторы R4 и R5 соединена с затворами транзисторов выходного каскада VT3 и VT4, которые также работают с нулевым напряжением смешения.

Рис.1 (нажмите для увеличения)

Рис.2

Повышающая обмотка выходного трансформатора Т3 подключена к антенному фильтру. Последний необходим в связи с тем, что коэффициент гармоник усилителя не лучше -15 дБ. Схема антенного фильтра приведена на рис. 3. Можно использовать и антенный фильтр от широкополосного усилителя, описанного в [2].

Рис.3

Важными элементами усилителя являются широкополосные трансформаторы. Широкополосность трансформаторов пропорциональна отношению Lo/Ls, где Lo - индуктивность обмоток, Ls - индуктивность рассеяния. Следует учесть, что уменьшение Lo приводит к сужению полосы частот равномерного усиления снизу, а увеличение Ls - сверху. Малые значения Ls можно получить при сильной связи между обмотками, что достигается специальной конструкцией трансформаторов [3, 4].

В усилителях, испытанных автором, применялись широкополосные трансформаторы, конструкция которых показана на рис. 4.

Рис.4

Трансформатор состоит из металлического каркаса 1, представляющего собой две медные трубки, соединенные медной перемычкой. На каждую трубку надевают по 9 колец 2 типоразмера К10Х6Х3 из феррита М1000НН. Кольца между собой склеивают клеем БФ-2. Через трубки пропускают два витка провода 3 МГТФ 0.65 так, чтобы его концы выходили со стороны перемычки. Провод должен туго входить в трубку. Трубки с перемычкой являются понижающей обмоткой, а два витка провода - повышающей.

Источник питания должен обеспечивать напряжение 40 В при токе до 3 А.

Можно, например, использовать источник, описанный в статье В. Дроздова "Однодиапазонный телеграфный KB трансивер" ("Радио", 1983, N 1, с. 17-22).

В усилителе использованы резисторы МЛТ, конденсаторы КД, К52-5, проходные конденсаторы КТПС-1, ВЧ дроссели Д1.2-40, ДМЗ-12. Дроссели можно изготовить и самостоятельно на отрезках ферритовых (600НН) стержней длиной 15...20, диаметром 2 мм. Намотку ведут виток к витку проводом ПЭВ-2 0,31 до заполнения магиитопровода. Собственные резонансные частоты дросселей должны быть выше верхней частоты рабочего диапазона усилителя. Реле, контакты К 1.1 которого задействованы для управления режимом усилителя, - герконовое РЭС-55 (паспорт РС4.569.601). Оно расположено в возбудителе.

Транзисторы VT2-VT4 желательно подобрать по начальному току стока. У транзистора VT2 он должен быть 30...40 мА, у VT3, VT4 - 80...120 мА (но желательно, чтобы этот параметр у обоих транзисторов был одинаков). Транзистор КП901Б можно заменить на КП901А. В выходном каскаде можно использовать один транзистор КП904А, но при этом выходная мощность усилителя снизится до 40 Вт.

Все транзисторы размещены на общем массивном теплоотводе площадью около 1000 см2, на котором закреплена монтажная плата из фольгированного гетинакса с вырезами под транзисторы. Монтаж выполнен навесным способом. Фольгированный слой используется в качестве общего провода. В местах установки монтажных стоек фольга удалена.

Данные конденсаторов и катушек фильтра приведены в таблице. Катушки намотаны на кольцевых (типоразмер К24Х13Х7) магнитопроводах из феррита М50ВЧ.

Номиналы конденсаторов (в пФ) и катушек (в мкГн) фильтра

(нажмите для увеличения)

Правильно собранный усилитель начинает работать сразу. Подбирая резистор R2, устанавливают ток стока транзистора VT1 в пределах 110...140 мА. Если усиление на низкочастотных диапазонах велико, необходимо включить резистор R3 с меньшим сопротивлением (100...560 Ом).

В усилителе нет специальной защиты выходных транзисторов. Как показал эксперимент, он устойчиво работает с различными нагрузками - как с настроенными, так и с различными "случайными" антеннами, например, куском провода длиной 2,5 м. Короткое замыкание на выходе усилителя также не выводит из строя выходные транзисторы благодаря падению крутизны их характеристики при нагреве.

Литература

1. Ильин В., Янковский Р. Полевые транзисторы в выходном каскаде усилителя мощности.- Радио, 1983, №2, с. 54-55.
2. Бунин С. Г., Яйленко Л. П. Справочник радиолюбителя коротковолновика.- Киев: Технiка. 1978, с. 118.
3. Ben Lowe. A 15 - Watt - Output Solid - State Linear Amplifier for 3,5 to 30 MHz.- QST, 1971, №12, p. 11-14.
4. Helde Granberg. Build This Solid-State "Titan".- QST, 1977, №6, p. 27-31.

Автор: Б. Андрющенко (UT5TA), г. Харьков; 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 Уголь плодородия 04.02.2016 Добавки угля помогают сохранять влагу и питательные вещества в бедных почвах. Борьба с парниковым эффектом подразумевает изъятие углекислого газа из атмосферы и его захоронение. Для этого есть разные способы, например, растения используют фотосинтеза. Однако как только растение погибает, оно начинает разлагаться, возвращая CO2 в атмосферу. Этот процесс можно существенно замедлить, если перевести запасенный углерод в слабоусваиваемую форму - скажем, делать из дерева мебель или строительные конструкции, в которых дерево сохраняется десятки, а то и сотни лет. Другой вариант - сжечь биомассу с недостатком кислорода, тогда она превратится в уголь (а не в тот же СО2, как при обычном горении). Для этого годятся слабогниющие отходы вроде шелухи от зерен, скорлупы орехов или початков кукурузы, ведь из хорошо гниющих лучше делать удобрения. Именно такие отходы предлагают превращать в уголь исследователи из Рурского университета в Бохуме во главе с доктором Фольгером Хаарингом. Правда, заботятся они не о немецких фермерах, а об их коллегах из Западной Африки: почвы там бедные, песчаные, воды мало, а отходов много. Опыты показали, что добавка угля к почве не только позволяет надолго изымать углерод из обращения. Уголь разрыхляет почву, накапливает воду и адсорбирует питательные вещества, обеспечивая их равномерное выделение. Для засушливой Африки такое средство регулирования влажности почвы - настоящая находка. На экспериментальной делянке кочаны салата вырастали гораздо крупнее. Сейчас доктор Хааринг с коллегами намерен снабдить участвующих в проекте фермеров печками для получения угля из рисовой шелухи или кукурузных початков и таким образом провести широкомасштабный эксперимент по выяснению влияния угля на плодородие.

Другие интересные новости:

▪ Золото плавает в жидком воздухе

▪ Льды Гренландии стремительно тают

▪ Роботы-собаки Ghost Robotics для охраны границы

▪ Гонорар автора будет зависеть от прочитанных страниц

▪ Вычислительная кластерная технология от Apple

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Подборка статей

▪ статья Толстой Лев Николаевич. Знаменитые афоризмы

▪ статья Какой писатель умер от рака псевдонима? Подробный ответ

▪ статья Оценка риска

▪ статья ИК-ретранслятор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Флюгер. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026