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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Amplificatore di potenza lineare ibrido. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Amplificatori di potenza RF Nei ricetrasmettitori a onde corte, il percorso di trasmissione contiene solitamente un potente amplificatore finale basato su un tubo elettrico a vuoto e un preamplificatore basato su transistor. Allo stesso tempo, per abbinare il preamplificatore a quello finale. utilizzare circuiti risonanti. Circuiti simili sono inclusi anche tra il preamplificatore e l'ultimo mixer del percorso di trasmissione. Una tale costruzione del percorso di trasmissione del ricetrasmettitore non può essere considerata ottimale. L'uso di due circuiti risonanti commutabili all'ingresso e all'uscita del preamplificatore complica il dispositivo. Inoltre, l'inclusione del collettore di un potente transistor nel circuito del circuito risonante può portare alla comparsa di distorsioni non lineari dovute alla grande non linearità della capacità della giunzione del collettore del transistor. La figura mostra uno schema di un amplificatore di potenza ibrido, nello stadio di uscita del quale viene utilizzata una connessione cascode di un transistor bipolare VT4 collegato secondo un circuito emettitore comune e una lampada VL1 collegata secondo un circuito a griglia comune. Tale costruzione non solo ha consentito di adattare bene la bassa impedenza di uscita di un potente transistor all'ingresso della lampada, ma ha anche assicurato l'eccezionale linearità della caratteristica ampiezza-frequenza della cascata. Un altro importante vantaggio è che tre elettrodi si sono rivelati "messi a terra" nella lampada: la prima e la seconda griglia e le piastre di formazione del raggio. La capacità passante della lampada è diventata trascurabile, per cui non è stato necessario neutralizzarla.
Per aumentare la resistenza di ingresso dello stadio terminale, al suo ingresso è incluso un inseguitore di emettitore su un transistor VT3. Poiché l'emettitore di questo transistor è collegato direttamente alla base del transistor VT4, la corrente di riposo dello stadio di uscita può essere regolata da un resistore trimmer R20 incluso nel circuito di base VT3. Per aumentare la linearità e la stabilità della temperatura dell'amplificatore, lo stadio cascode è coperto da feedback negativo seriale tramite due resistori R23 e R25 collegati in parallelo. Con una corrente di riposo di 25 mA, una tensione anodica di 600 V e una potenza del segnale all'ingresso del follower dell'emettitore di 8 ... 10 mW, l'amplificatore emette una potenza di almeno 130 W su tutti i campi KB. In questo caso, la componente costante della corrente anodica è 330 mA. La distorsione di intermodulazione del terzo e quinto ordine con una potenza di uscita di 140 W non supera i - 37 dB. L'amplificatore fornisce protezione al transistor VT4 da guasti in caso di malfunzionamento della lampada, nonché durante i transitori quando è riscaldato. Per fare ciò, il collettore del transistor VT4 attraverso i diodi VD2, VD3 è collegato al diodo zener VD4 con una tensione di stabilizzazione di 50 V. Durante il normale funzionamento dell'amplificatore, i diodi VD2, VD3 sono chiusi, poiché la tensione su il collettore VT4 non supera i 35 V. Se per qualsiasi motivo la tensione istantanea sul collettore supera i 50 V, i diodi VD2, VD3 si apriranno e sarà deviato dalla bassa resistenza differenziale del diodo zener VD4. L'impedenza di ingresso dello stadio cascode (dall'ingresso dell'emitter follower) è praticamente attiva, dipende poco dalla frequenza ed è vicina ai 400 ohm. Per ottenere una potenza di uscita di 130 W, è sufficiente avere un segnale RF di 1,8 V all'ingresso del follower dell'emettitore.Un tale livello potrebbe essere fornito da un mixer a transistor. (Se nel ricetrasmettitore l'ultimo mixer del percorso di trasmissione è realizzato su diodi, la potenza del segnale RF all'uscita del mixer non supera, di regola, 0,06 ... 0,1 mW). Per aumentare il guadagno all'ingresso del follower dell'emettitore, è incluso un amplificatore a banda larga a due stadi basato sui transistor VT1 e VT2. L'impedenza di ingresso dell'amplificatore è di circa 200 ohm, che è in buon accordo con l'impedenza di uscita dei mixer a diodi convenzionali. Il guadagno nella gamma di frequenza 1...30 MHz è pressoché costante e pari a 26 dB. Per ottenere una potenza di uscita di 130 W, è sufficiente applicare un segnale con una potenza di 0,05 mW all'ingresso del preamplificatore, ovvero l'amplificatore può essere acceso direttamente all'uscita del mixer a diodi della KB percorso di trasmissione del ricetrasmettitore. Quando non c'è segnale RF in ingresso, l'amplificatore assorbe una corrente di circa 40 mA da una sorgente di +15 V e 25 mA da una sorgente di +600 V. Pertanto, è vantaggioso "chiudere" l'amplificatore in modalità di ricezione. A tale scopo, le uscite degli inverter DD1-DD3 sono collegate ai circuiti di potenza delle basi di tre transistor VT1.1-VT1.3. Nella modalità di ricezione, ai loro ingressi viene applicato il logico 1. In questo caso, il potenziale alle uscite degli inverter è inferiore alla tensione di apertura dei transistor al silicio, per cui tutti gli stadi dell'amplificatore sono chiusi. In modalità di trasmissione, gli ingressi degli inverter sono logici bassi. Il potenziale alle uscite degli elementi DD1.1-DD1.3 diventa alto e l'amplificatore si apre. La resistenza equivalente dello stadio di uscita dell'amplificatore è di circa 900 ohm. Nella tabella sono riportati i valori calcolati degli elementi reattivi del P-loop per far corrispondere l'amplificatore con l'antenna.
Nota. Per utilizzare l'amplificatore nella gamma di 1,8 MHz, ridurre la tensione dell'anodo a 300 V e collegare la seconda griglia della lampada VL1 al diodo zener VD4. Il valore del passaporto della dissipazione di potenza consentita sull'anodo della lampada 6P45S è di 35 watt. In questo amplificatore, con una corrente anodica di 330 mA, vengono dissipati circa 70 watt di potenza all'anodo della lampada. Tuttavia, ciò non riduce notevolmente l'affidabilità della lampada, poiché la dissipazione di potenza raggiunge i 70 W solo ai picchi dell'inviluppo del segnale SSB o durante le raffiche del telegrafo. La dissipazione di potenza media di solito non supera il valore consentito. Strutturalmente, la lampada 6P45S e gli elementi del circuito P corrispondente si trovano in un vano schermato, le cui conclusioni sono tratte mediante condensatori passanti KTP. Per migliorare il raffreddamento della lampada, i coperchi superiore e inferiore devono essere perforati. Va notato che la lampada si raffredda meglio quando è in posizione orizzontale. I transistor VT4 e VT3 sono posizionati in prossimità del pannello della lampada e montati sul telaio in modo da garantire una buona dissipazione del calore. I restanti elementi dell'amplificatore possono essere posizionati sui circuiti stampati del ricetrasmettitore. L'induttore L6 è realizzato su un telaio dielettrico cilindrico con un diametro di 14 mm e contiene 270 spire di filo PEV 0,33, avvolto in tondo. L'induttore L7 contiene 3 giri di filo PEV 0,11 posizionato sul resistore R21. Con una corretta installazione, l'amplificatore non richiede sintonizzazione, l'unica regolazione necessaria è impostare la corrente di riposo dello stadio di uscita con un resistore di sintonizzazione R20. Autore: V. Žalnerauskas (UP2NV), Kaunas; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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