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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Ricetrasmettitore KB dell'amplificatore di potenza. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Amplificatori di potenza RF Il dispositivo descritto consente l'amplificazione lineare della potenza nella gamma di frequenza da 1,83 a 29,7 MHz. La sua impedenza di ingresso e di uscita è di circa 50 ohm. Il livello massimo del segnale di ingresso è 150 mV (valore effettivo). Quando è stato testato con il metodo a due frequenze, la potenza a una frequenza di 14,1 MHz nel picco dell'inviluppo con un carico con una resistenza di 50 Ohm ha raggiunto 75 W e il livello di modulazione reciproca non ha superato i 30 dB. In questo caso, lo stadio terminale ha consumato una corrente di 27 A da una sorgente di tensione di 5 V. L'efficienza dello stadio terminale quando si opera con un telegrafo e una potenza con un carico di 40 W è del 40%. Lo schema elettrico dell'amplificatore è mostrato in fig. uno. Il segnale a radiofrequenza dal ricetrasmettitore o trasmettitore attraverso il condensatore C1 e il diodo aperto VD2 viene inviato alla base del transistor VT2, su cui è realizzato lo stadio di amplificazione di ingresso. Il feedback negativo dipendente dalla frequenza nel circuito dell'emettitore influisce sul guadagno a una frequenza di 22...24 MHz. Un trasformatore a banda larga T1 è incluso nel circuito del collettore del transistor. Un attenuatore di ingresso è montato sui resistori R7-R9. Sul transistor VT3 viene realizzata una cascata pre-terminale, operante in modalità classe AB. La tensione di polarizzazione è impostata dal diodo VD3. La corrente di riposo viene impostata con una resistenza di trimming R16. Per stabilizzare termicamente la modalità di funzionamento della cascata, il diodo VD3 ha un contatto termico con il transistor VT3. All'aumentare della temperatura, la resistenza diretta del diodo e la tensione ai suoi capi diminuiscono. Ciò riduce la corrente di riposo del transistor VT3. Le resistenze R19, R20 formano un circuito di feedback negativo che aumenta la linearità della risposta in frequenza e la stabilità della cascata. Se necessario, la risposta in frequenza può essere regolata dagli elementi C9, R18. Lo stadio finale è assemblato secondo un circuito push-pull sui transistor VT4, VT5. I trasformatori T2 e T4 corrispondono rispettivamente alle resistenze dell'ingresso e dell'uscita dell'amplificatore. L'alimentazione viene fornita ai collettori di entrambi i transistor attraverso gli avvolgimenti II, III del trasformatore T3. I circuiti di correzione C14C15R24R25R26 e C16C17R27R28R29 riducono il guadagno nella regione delle basse frequenze e C12R23 e C20, insieme all'avvolgimento 1 del trasformatore T3, aumentano la risposta in frequenza vicino al limite superiore della gamma di frequenza operativa.
Per stabilizzare la corrente di riposo dei transistor dello stadio finale, viene utilizzato uno stabilizzatore parametrico sul diodo VD4 e sulla giunzione del collettore del transistor VT7, che opera sul ramo diretto della caratteristica corrente-tensione. L'emettitore sul transistor VT6 amplifica la corrente di uscita dello stabilizzatore. Il transistor VT7, montato su un dissipatore di calore tra i transistor VT4, VT5, svolge le funzioni di un sensore di temperatura. In condizioni normali, la tensione sugli elementi VD4 e VT7 scende a circa 1,3 V. Quando il dissipatore di calore si riscalda, la tensione di polarizzazione dei transistor terminali diminuisce, impedendo l'aumento della corrente di riposo dei transistor VT4 e VT5. La corrente di collettore dei transistor terminali può essere controllata dalla caduta di tensione sul resistore R33. Per fare ciò, tra i punti 6 e 7, è necessario accendere un microamperometro (può essere anche un dispositivo utilizzato nell'S-meter del ricetrasmettitore) con una corrente di deflessione totale dell'ago di 100 μA. La cascata sul transistor VT1 svolge le funzioni di un interruttore elettronico che controlla l'attenuatore di ingresso. Se il punto 3 non è collegato a un filo comune, il diodo VD2 è aperto e la corrente lo attraversa e i resistori R1, R4, R8, R9. In questo caso, il transistor VT1 è in modalità saturazione. Il diodo VD1 è chiuso e l'attenuatore è spento. Se il punto 3 è collegato al filo comune, il transistor si chiuderà. La tensione sul suo collettore aumenterà a 6 V. Allo stesso tempo, il diodo VD1 si aprirà e collegherà l'attenuatore di ingresso e VD2 si chiuderà. In questa modalità, la potenza in uscita dell'amplificatore è di circa 5 W. Il metodo descritto di riduzione della potenza non influisce sulla modalità in cascata e garantisce la linearità della risposta in alta frequenza durante il funzionamento QRP. A proposito, può essere utilizzato anche per la riduzione della potenza di emergenza con aumento dell'SWR nell'alimentatore dell'antenna. Per fare ciò, all'uscita del percorso di trasmissione, è necessario installare un sensore d'onda riflessa con un dispositivo di soglia, la cui uscita è collegata al punto 3. Gli stadi finali e finali dell'amplificatore sono alimentati da una sorgente che fornisce una corrente di almeno 5 A a una tensione di 27 V. Per alimentare l'amplificatore di ingresso e i circuiti di polarizzazione, è necessaria una sorgente di tensione a 12 V con una corrente di uscita di almeno 120 mA. Per filtrare le armoniche all'uscita dell'amplificatore, viene utilizzato un filtro passa basso (Fig. 2).
È possibile cambiare i collegamenti del filtro quando si passa da un intervallo all'altro sia con un interruttore jack che con un relè (ad esempio, RPA12, RPS2/7, RES47). L'amplificatore è costruito circuito stampato in fibra di vetro a doppia faccia (Fig. 3). La posizione delle parti è mostrata in Fig. 4. Il dispositivo utilizza resistori fissi MLT-0,25, MLT-0,5 (R30, R31). Il resistore R33 è costituito da un pezzo adatto di filo di nichelcromo da una spirale di piastra calda. Resistenze trimmer R16, R21, R34 - SPZ-19A. Sono adatti anche SPZ-27A, SPZ-38A. Condensatori C13, C21, C24 - K50-6, K50-16, il resto - K10-7V o KM. I diodi KD409A sono intercambiabili con KD407A o, in casi estremi, con KD522B. Transistor VT1 - KT315 con qualsiasi indice di lettere, VT2 - KT610A o KT606A. Nella cascata pre-terminale, puoi usare KT922B, in quella terminale - KT931A. KT956A e altri con una potenza di uscita di almeno 70 watt. Il trasformatore T1 è realizzato su un anello (misura K12X6X4,5) di ferrite 1000NN. Gli avvolgimenti contengono 10 spire ciascuno, sono avvolti contemporaneamente con due conduttori PEV-2 0,31 intrecciati insieme. Passo di torsione - 10 mm. Gli stessi anelli sono utilizzati nei trasformatori T2 e T4 (Fig. 5).
In T4, cinque anelli 3 sono posti su due tubi di ottone lunghi 2 27 mm con un diametro esterno di 6 e un diametro interno di 4 mm. Nei fori delle guance 1, 4 vengono inseriti tubi con anelli in lamina di fibra di vetro con uno spessore di 1,5 ... 2 mm. Le estremità dei tubi sono svasate e saldate. Su una delle guance, la lamina collega elettricamente le estremità dei tubi e sull'altra forma due piattaforme. Pertanto, i tubi, insieme al percorso conduttivo sulla guancia, formano una bobina volumetrica, che è collegata ai collettori dei transistor VT4 e VT5. L'avvolgimento di uscita contiene due spire. filo isolato flessibile 5 con sezione di 6,75 mm2, teso all'interno dei tubi. Il trasformatore T2 è organizzato in modo simile, solo che su ciascun tubo ci sono tre anelli (la loro lunghezza è 18 mm). Le estremità dei tubi sono collegate ai circuiti di base dei transistor VT4, VT5 e le estremità dell'avvolgimento contenenti due spire di filo isolato con una sezione trasversale di 11 mm0,35 sono collegate al condensatore C2 e al filo comune. Il trasformatore T3 è realizzato su un nucleo magnetico ad anello (misura K20X10X6) in ferrite 1000NN. 10 spire di due conduttori PEV-2 0,8 intrecciati insieme (passo di torsione 10 mm) formano gli avvolgimenti II e III. L'avvolgimento 1 è una bobina di un filo di montaggio con una sezione trasversale di 0,12 mm, infilata attraverso un foro nel circuito magnetico. I transistor VT3-VT5, VT7 sono posizionati su dissipatori di calore. Il diodo VD3, installato vicino al transistor VT3, è lubrificato con una piccola quantità di pasta termoconduttrice KPT-8 per un migliore contatto termico.
I dati degli elementi filtranti passa basso sono riportati nella tabella. Le sue bobine sulle gamme di 14, 21 e 28 MHz sono avvolte giro per giro con filo PEV-2 con un diametro di 1 mm, sul resto - 1,2 mm. La configurazione dell'amplificatore inizia con il controllo delle modalità dei transistor. Utilizzando il resistore di regolazione R16, la corrente di riposo del transistor VT3 è impostata su 40 mA. Il resistore R21 assicura che la corrente di riposo dell'amplificatore finale sia di 100 mA. Quindi il punto 3 del circuito stampato è collegato a un filo comune. Un generatore è collegato all'ingresso dell'amplificatore e un filtro passa-basso con un carico di 50 ohm è collegato all'uscita. Applicando un segnale con una frequenza di 29 MHz a un livello di 50 mV, viene controllata la tensione sul carico. Successivamente, le estremità dell'avvolgimento 1 del trasformatore T3 vengono scambiate e si ripete l'operazione precedente. In futuro viene utilizzata l'inclusione, in cui il livello del segnale di uscita è maggiore. Successivamente, viene selezionato il condensatore C20, ottenendo la massima tensione di uscita. Quindi è necessario controllare la potenza nelle restanti bande amatoriali. Se l'amplificatore non è autoeccitato in nessuno di essi, rimuovere il ponticello tra il punto 3 e il filo comune e controllare nuovamente la potenza in ciascuna gamma. Durante il controllo finale dell'amplificatore, un segnale modulato in ampiezza viene inviato in ingresso dal generatore e la forma dell'inviluppo viene controllata sul carico con un oscilloscopio. Non dovrebbe avere una distorsione visibile a tutti i livelli di potenza. Utilizzando un generatore a due frequenze [1], un attenuatore a gradino [2], un analizzatore di spettro [3, 4], è possibile misurare il livello dei prodotti di intermodulazione e il valore relativo delle componenti fuori banda. Se stiamo parlando di un amplificatore di potenza con eccitazione da un generatore, queste saranno solo armoniche della frequenza fondamentale. Nel caso di testare un ricetrasmettitore finito nello spettro, oltre alle armoniche, ci saranno i segnali dell'oscillatore locale e le loro armoniche, nonché molti componenti che sono sorti durante la conversione del segnale. In ogni caso non devono superare i -40 dB. Letteratura 1. Skrypnik V. Generatore a doppia frequenza. - Radio, 1985, n. 8, pag. 22-23. Autore: V. Skrypnik (UY5DJ), Kharkov; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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