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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Amplificatore di potenza a banda larga. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Amplificatori di potenza RF Gli amplificatori di potenza a transistor ad effetto di campo presentano numerosi vantaggi rispetto agli amplificatori a transistor bipolari. In particolare, è più facile ottenere una buona linearità delle caratteristiche ampiezza-frequenza e un'elevata stabilità dei parametri in esse [1]. L'amplificatore descritto (vedi diagramma in Fig. 1) fornisce una potenza di uscita di circa 70 W in un carico con una resistenza di 75 Ohm e un guadagno di circa 40 dB nel mezzo dell'intervallo 30 ... 2 MHz. La risposta in frequenza è mostrata in fig. 1. Gli stadi di amplificazione preliminari sono montati sui transistori ad effetto di campo VT2 e VT1. Il primo funziona con una piccola tensione di miscelazione positiva al gate, impostata dal divisore R2R1. Il carico del transistor VT1 è un trasformatore a banda larga T2. Il suo avvolgimento secondario (step-down) è incluso nel circuito di gate del transistor VT3, che opera con tensione di polarizzazione zero al gate. L'avvolgimento secondario (di abbassamento) del trasformatore a banda larga T4 è collegato tramite resistori R5 e R3 alle porte dei transistor dello stadio di uscita VT4 e VTXNUMX, che funzionano anche con tensione di miscelazione zero.
L'avvolgimento elevatore del trasformatore di uscita T3 è collegato al filtro dell'antenna. Quest'ultimo è necessario in quanto il coefficiente armonico dell'amplificatore non è migliore di -15 dB. Lo schema del filtro dell'antenna è mostrato in fig. 3. È inoltre possibile utilizzare il filtro dell'antenna dall'amplificatore a banda larga descritto in [2].
Gli elementi importanti dell'amplificatore sono i trasformatori a banda larga. La banda larga dei trasformatori è proporzionale al rapporto Lo/Ls, dove Lo è l'induttanza degli avvolgimenti, Ls è l'induttanza di dispersione. Va tenuto presente che una diminuzione di Lo porta ad un restringimento della banda di frequenza dell'amplificazione uniforme dal basso e ad un aumento di Ls - dall'alto. Piccoli valori di Ls possono essere ottenuti con una forte connessione tra gli avvolgimenti, ottenuta da uno speciale design dei trasformatori [3, 4]. Negli amplificatori testati dall'autore sono stati utilizzati trasformatori a banda larga, il cui design è mostrato in Fig. quattro.
Il trasformatore è costituito da un telaio metallico 1, costituito da due tubi di rame collegati da un ponticello di rame. 9 anelli di 2 dimensioni K10X6X3 di ferrite M1000NN sono posizionati su ciascun tubo. Gli anelli sono incollati insieme con la colla BF-2. Due giri di filo 3 MGTF 0.65 vengono fatti passare attraverso i tubi in modo che le sue estremità fuoriescano dal lato del ponticello. Il filo dovrebbe adattarsi perfettamente al tubo. I tubi con un ponticello sono un avvolgimento discendente e due giri di filo sono un avvolgimento discendente. L'alimentatore deve fornire una tensione di 40 V con una corrente fino a 3 A. È possibile, ad esempio, utilizzare la fonte descritta nell'articolo di V. Drozdov "Ricetrasmettitore KB telegrafico a banda singola" ("Radio", 1983, N 1, pp. 17-22). L'amplificatore utilizza resistori MLT, condensatori KD, K52-5, condensatori passanti KTPS-1, induttanze RF D1.2-40, DMZ-12. Gli induttori possono anche essere realizzati indipendentemente su segmenti di barre di ferrite (600НН) lunghe 15 ... 20, con un diametro di 2 mm. L'avvolgimento viene eseguito giro per giro con filo PEV-2 0,31 fino a riempire il conduttore magnetico. Le frequenze di risonanza naturali degli induttori devono essere superiori alla frequenza superiore del range operativo dell'amplificatore. Il relè, i cui contatti K 1.1 vengono utilizzati per controllare la modalità dell'amplificatore, è un interruttore reed RES-55 (passaporto RS4.569.601). Si trova nell'eccitatore. Si consiglia di selezionare i transistor VT2-VT4 in base alla corrente di drenaggio iniziale. Per il transistor VT2, dovrebbe essere 30 ... 40 mA, per VT3, VT4 - 80 ... 120 mA (ma è auspicabile che questo parametro sia lo stesso per entrambi i transistor). Il transistor KP901B può essere sostituito da KP901A. Nello stadio di uscita è possibile utilizzare un transistor KP904A, ma la potenza di uscita dell'amplificatore scenderà a 40 watt. Tutti i transistor sono posizionati su un comune dissipatore di calore massiccio con un'area di circa 1000 cm2, su cui è fissato un circuito stampato in getinax rivestito di lamina con ritagli per transistor. Il montaggio viene eseguito in modo incernierato. Lo strato di lamina viene utilizzato come filo comune. La pellicola è stata rimossa dai montanti. I dati dei condensatori e delle bobine dei filtri sono riportati nella tabella. Le bobine sono avvolte su nuclei magnetici ad anello (misura K24X13X7) in ferrite M50VCh. Condensatori di filtro (in pF) e bobine (in µH)
Un amplificatore correttamente assemblato inizia a funzionare immediatamente. Selezionando il resistore R2, impostare la corrente di drenaggio del transistor VT1 entro 110 ... 140 mA. Se il guadagno nelle gamme delle basse frequenze è alto, è necessario accendere il resistore R3 con una resistenza inferiore (100 ... 560 Ohm). L'amplificatore non ha una protezione speciale per i transistor di uscita. Come ha mostrato l'esperimento, funziona stabilmente con vari carichi, sia con antenne sintonizzate che con varie antenne "casuali", ad esempio un pezzo di filo lungo 2,5 m, inoltre un cortocircuito all'uscita dell'amplificatore non disabilita i transistor di uscita a causa di un calo delle loro caratteristiche di riscaldamento della pendenza. Letteratura
Autore: B. Andryushchenko (UT5TA), Kharkov; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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