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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA
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Amplificatore di potenza senza trasformatore di potenza. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Amplificatori di potenza RF

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Questo articolo è un ulteriore sviluppo dell'idea di alimentazione senza trasformatore [1].

In tutti i diagrammi seguenti, la numerazione degli elementi che svolgono lo stesso scopo viene mantenuta da diagramma a diagramma. Ulteriori nuovi elementi del circuito vengono numerati continuamente. Se non c'è il numero dell'elemento successivo, significa che era nel circuito precedente (e in questo semplicemente questo numero non è presente). 1. Amplificatore a bassa frequenza

Il circuito ULF (Fig. 1) è noto come trasformatore. La sua particolarità sta nell'assenza di un trasformatore di alimentazione. Gli anodi delle lampade sono alimentati dalla rete a 220 V secondo lo schema di raddoppio della tensione e Ua-k \u620d 220 V. Il bagliore delle lampade proviene dalla rete a 6 V attraverso il condensatore di limitazione della corrente C1. Come Tr2, Tr5, puoi utilizzare trasformatori di potenza di vecchie radio a valvole con un punto medio nell'avvolgimento secondario (di norma, in essi venivano installati kenotron del tipo 4Ts5S, XNUMXTsZS, ecc.). L'avvolgimento di rete di questi trasformatori viene utilizzato come uscita alta quando si lavora in linea per gli abbonati, l'avvolgimento del filamento viene utilizzato come uscita a bassa resistenza.

Amplificatore di potenza senza trasformatore di potenza
Fig.1 (clicca per ingrandire)

In condizioni amatoriali, un trasformatore di potenza di radio a valvole senza punto centrale sull'avvolgimento secondario (ad esempio, da "Records") può essere utilizzato come trasformatore di uscita, ma per questo è necessario collegare la rete e gli avvolgimenti step-up in serie e il punto di connessione sarà quello centrale.

Come trasformatore di ingresso, in condizioni amatoriali, può essere utilizzato un trasformatore di uscita da amplificatori a valvole di vecchie radio con uno stadio di uscita push-pull (due lampade 6P14P, due 6P6S, ecc.).

Questo amplificatore fornisce Рin=20...30 W all'uscita Рout=120...130 W. I condensatori C4, C5 limitano la corrente anodica delle lampade, in proporzione alla loro capacità, ad esempio, se C4 \u5d C20 \u400d XNUMX microfarad ciascuno, la corrente anodica delle lampade è limitata a XNUMX mA.

Non ha senso utilizzare C4, C5 di capacità maggiore, perché... la corrente anodica di due lampade non supera i 350 mA. Inoltre, maggiore è la capacità di questi condensatori, maggiore sarà il picco di corrente quando vengono collegati per la prima volta a una rete da 220 V e sarà possibile la rottura dei diodi. Come diodi è possibile utilizzare D226 o simili, collegati a coppie in parallelo. Amplificatore di potenza a banda larga da 2, KB

Il circuito dell'amplificatore (Fig. 2) non è praticamente diverso dall'ULF, solo i trasformatori sono realizzati su anelli di ferrite. Inoltre fino alle frequenze di 7 MHz si possono utilizzare con successo anelli da 2000NN, ma sono migliori anelli da 400...600NN; quando si opera fino a 28 MHz - 50 HF, garantendo allo stesso tempo una risposta in frequenza minima nelle gamme HF. Deve esserci un buon isolamento tra l'avvolgimento primario e quello secondario. Gli avvolgimenti contengono 12...15 spire ciascuno.

Amplificatore di potenza senza trasformatore di potenza
Fig.2 (clicca per ingrandire)

Il trasformatore di uscita è di dimensione standard K40x25x25 o prossima ad essa. Trasformatore di ingresso - K16x8x6 o vicino ad esso. Le dimensioni standard possono essere ottenute attraverso un set di più anelli. A Рвх=30 W, la corrente anodica della lampada era di 250 mA a Uа-к=620V. 3. Amplificatore di potenza KB a catodo comune

Come sapete, il circuito per l'accensione delle lampade con un catodo comune richiede un set completo di tensioni di alimentazione: anodo, griglia dello schermo, griglia di controllo, incandescenza (Fig. 3).

Il consueto circuito di raddoppio della rete (220V) fornisce una sorgente per alimentare i circuiti dello schermo anodo delle lampade (+620V +310V). Per alimentare le lampade a incandescenza viene utilizzato il condensatore C6, che limita la corrente a incandescenza.

Amplificatore di potenza senza trasformatore di potenza
Fig.3 (clicca per ingrandire)

La sorgente di tensione negativa è assemblata su Tp1, V9 ... V12, C20. Come Tr1, viene utilizzato un trasformatore di piccole dimensioni, perché il consumo della rete di controllo è molto basso.

Voglio attirare l'attenzione sul fatto che tali circuiti hanno due "fili comuni". Uno è per il circuito CC, questa è la piastra negativa del condensatore C5, designata 0V. Relativamente a questo punto è necessario effettuare misure in corrente continua. Inoltre, durante queste misurazioni, devono essere osservate le precauzioni di sicurezza, perché. tali target non hanno isolamento galvanico dalla rete. Ad esempio, per misurare la tensione dell'anodo e dello schermo, è necessario collegare il "-" del voltmetro al punto 0V e il "+" del voltmetro al pin 3 di V5 o V6. Questa è la tensione sulle griglie dello schermo. Se il pin 6 è V5 o V6, questa sarà la tensione anodica.

Per misurare "-" sulla griglia di controllo, è necessario modificare la polarità del voltmetro, ovvero "+" il voltmetro al punto 0V e "-" - alla gamba 2 V5 o V6 e il resistore R1 impostare la corrente di riposo di le lampade in modalità TX - trasmissione (nessun segnale in ingresso). Nella modalità di ricezione (RX) sulle griglie di controllo - il massimo "-" e le lampade sono chiuse, la corrente che le attraversa è zero. La modalità lampada è impostata dal resistore R1 nella modalità portante in base al dispositivo RA1. Muovendo R1 verso il contatto del relè P2, ridurre i "-" sulle griglie di controllo fino ad avere un aumento lineare delle letture di PA1. Non appena la crescita lineare si è fermata, R1 viene leggermente riportato indietro e fissato con vernice.

Il secondo filo comune è l'alloggiamento dell'amplificatore: questo è il filo comune per il segnale RF. E tutte le misurazioni della tensione RF; se necessario, sono resi relativi al corpo. La maggior parte degli elementi dell'amplificatore non sono critici e possono variare notevolmente di valore. Ad esempio, le capacità C1, C2, C7, C8, C19, C1b possono variare entro 1000 PF ... 10000 pF. La cosa principale è che resistono alla tensione del circuito, ad es. C1, C2 - almeno 250 V, C8 - almeno 1000 V (può essere composto da due per 500 V), C7 - almeno 500 V, C19 - almeno 250 V, C16 - qualsiasi. C 14 - 80...200 pF.

Un solo elemento è critico: C9. Deve avere un margine di tensione significativo - almeno 1000 V e, soprattutto, la sua capacità non deve essere superiore a 3000 pF. C9 è il "highlight" del circuito che garantisce sicurezza con alimentazione senza trasformatore. In caso di rottura del terreno comune, la corrente tra il caso e il terreno comune non raggiunge un valore che colpisce il corpo umano, perché limitato dalla capacità C9 < 3000 pF a livello di 250 ... 300 μA nel caso più sfavorevole. Un'altra caratteristica è che invece di un'induttanza, nella griglia di controllo viene utilizzata una resistenza R5. Come l'esperienza ha dimostrato, l'uso di un resistore aumenterà significativamente la resistenza della cascata all'autoeccitazione.

Inoltre, il problema dell'utilizzo dei contorni L7, L8, L9, L10, L11, L12 è stato risolto con successo. Sono usati al contrario, cioè durante la ricezione (RX), sono in ingresso a banda stretta con regolazione dell'ingresso C18 e durante la trasmissione (TX), fanno corrispondere la bassa impedenza di uscita del ricetrasmettitore (solitamente 50 ... 75 Ohm) con l'alta impedenza di ingresso di un amplificatore a valvole secondo un circuito a catodo comune.

Durante la trasmissione (TX), C 17 è collegato in parallelo con C18, ma da allora la capacità C17 è piccola (2pF), quasi non influisce sulla messa a punto dei circuiti L7, L8, L9, L10, L11, L12, allo stesso modo Csv è collegato in parallelo con C12 e inoltre non influisce sulla messa a punto del circuito . Csv è realizzato sotto forma di uno o due giri attorno al filo di montaggio che collega C10 a C12. Questo pezzo di filo di montaggio è costituito da un filo ad alta tensione, o da un cavo coassiale, da cui viene rimossa la treccia esterna e le spire sono avvolte su uno spesso riempitivo di nylon. Un tale condensatore di accoppiamento può resistere a grandi tensioni e correnti reattive e può essere utilizzato in amplificatori più potenti. Dopo una bassa capacità (Csv) - e basse tensioni, quindi P1 non è molto critico per il divario tra i contatti.

Questo schema di commutazione dell'antenna da RX a TX con utilizzo reversibile degli elementi del P-loop e del loop di ingresso "banda stretta" consente di sintonizzare "a freddo" sul corrispondente - al massimo volume, con le manopole C12, C13, C18 , senza irraggiamento del "portante" all'aria, il che riduce notevolmente le interferenze reciproche e la sintonizzazione alla frequenza dei DX. Invece di L7, L8, L9, L10, L11, L12, puoi cavartela con solo due bobine: una è sintonizzata nelle bande HF - a 28 MHz almeno C18, l'altra a 7,0 MHz con un minimo di C18, ma la capacità massima di C18 dovrebbe essere fino a 500 pF (per coprire le gamme rimanenti).

Le prese per le bobine L7, L8, L9, L10, L11, L12 sono ricavate da circa 1/XNUMX di giro (dall'estremità messa a terra), ma è meglio scegliere su ogni range la massima tensione RF sulle griglie di controllo della lampada .

Le bobine sono realizzate su qualsiasi telaio con anime (e anche senza di esse). La cosa principale è che devono essere regolati al volume massimo delle stazioni ricevute (in assenza di dispositivi), potrebbe essere necessario modificare leggermente le capacità collegate in parallelo ad esse.

Le valvole V5, V6 sono accese per l'aggiunta di potenza nella gamma 28 MHz; L5 e L6 sono sintonizzati per la massima potenza di uscita a 28 MHz spostando ed espandendo le bobine. Si ricorda che L5, L6, L4 sono sotto tensione anodica e devono essere osservate tutte le precauzioni.

L4 per ridurre le dimensioni del circuito a U e la comodità del fissaggio meccanico, è realizzato su un anello toroidale in textolite, getinax, fluoroplastico, ecc., è montato direttamente sul biscotto. Le prese su L4 sono selezionate sperimentalmente, a seconda dell'impedenza di ingresso dell'antenna.

L5, L6 - senza cornice, sono avvolti su un telaio con un diametro di 15 mm e contengono 1 giri di filo PEV-1,5 25 mm, lunghezza dell'avvolgimento - XNUMX mm.

L4 - 60 giri, avvolgimento - giro per giro, maschi - circa da 4, 18, 32 giri, i primi 4 giri - con filo da 1 mm, il resto - 0,6 mm.

L'induttore L3 è avvolto su qualsiasi materiale isolante e contiene circa 160 spire di filo 0,25 ... 0,27 mm, alcune delle spire sono avvolte giro per giro, il resto sono alla rinfusa. L'avvolgimento giro per girare è collegato a cL4 ("caldo " fine L3).

Bobine L7, L8, L9, L10, L11, L12 - su un telaio di almeno 6 mm con un nucleo SCR-1.
L7 - 10 giri di PEL 0,51, diramazione dal 3° dal basso;
L8 - 12 giri di PEL 0,51, diramazione dal 4° dal basso;
L9 - 16 giri di PEL 0,25, diramazione dal 5° dal basso;
L10 - 25 giri di PEL 0,25, diramazione dal 8° dal basso;
L11 - 35 giri di PEL 0.25, diramazione dal 10° dal basso;
L12 - 45 giri di PEL 0,25, diramazione dal 12° dal basso;

C21 -10pF; C22-15pF; C23 - 68 pF; C24 - 120 pF; C25 - 200 pF; C26-430pF.

P1, P2 possono essere collegati secondo lo schema di Fig. 9 oppure in parallelo, è possibile utilizzare un relè con più gruppi di contatti, ad esempio RES-22, RES-4, ecc. Anche il tipo di relè dipende da Ucontrol. proveniente dal ricetrasmettitore. XNUMX. Amplificatore di potenza ibrido

Gli amplificatori ibridi sono noti a molti radioamatori. Nella figura 4. Vengono presentati alcuni dettagli sull'accoppiamento di questi amplificatori con un alimentatore senza trasformatore.

Sul transistor VI 4 e sul resistore R7 è assemblato un regolatore di tensione per le griglie di schermatura delle lampade. I resistori R4 e R6 limitano la corrente (una sorta di protezione) nelle posizioni estreme di R7, nonché in situazioni di emergenza. R5 crea una corrente di dispersione dalla giunzione base-emettitore per il normale funzionamento del regolatore di tensione. La resistenza R1 imposta una tensione negativa sulle griglie di controllo delle lampade, alla ricezione (RX), le lampade vengono bloccate dalla tensione massima (negativa). R2 è una protezione contro il "pompaggio" dell'amplificatore e crea uno spostamento automatico parziale sulle griglie di controllo delle lampade.

R8, R9, R10, R11 - carico per il ricetrasmettitore. Questi resistori determinano l'impedenza di ingresso dell'amplificatore.

Il circuito in Fig. 4 ha un filo CC comune isolato dalla custodia. È la piastra negativa del condensatore C5 (indicata dal punto 0V). Relativamente a questo punto, è necessario effettuare tutte le misurazioni per la corrente continua nel circuito.

Amplificatore di potenza senza trasformatore di potenza
Fig.4 (clicca per ingrandire)

Le modalità ei metodi di sintonia si riducono alla corretta scelta della corrente iniziale attraverso V 13, che non deve essere inferiore alla corrente iniziale (all'inizio del tratto rettilineo della caratteristica V13). La stessa corrente attraverso le lampade deve essere impostata dai resistori R1, R7. Buoni risultati si ottengono utilizzando lampade 6P45S.

C14 deve essere ad alta tensione, come C9.

Voglio mettere in guardia i radioamatori dall'errore che molti fanno quando ripetono tali schemi. Molti, controllando la corrente anodica delle lampade, stanno cercando di ottenere la massima corrente possibile. Questo è sbagliato, perché tali circuiti sono in grado di fornire grandi correnti anodiche, ma la potenza di uscita non corrisponde ad esse (correnti). Quindi, attraverso un GU-50 (secondo questo schema), sono riuscito a ottenere una corrente fino a 450 mA (Uak \u620d 200 V), ma non c'era una potenza di uscita di XNUMX W, il che ha ridotto significativamente la durata ( l'emissione del catodo è stata rapidamente persa), ha causato TVI, quelli. il circuito ha funzionato come un amplificatore DC.

Tenendo conto di quanto sopra, è necessario "spremere" non le correnti anodiche massime possibili (sono solo indirettamente correlate alla potenza di uscita), ma la tensione RF massima all'equivalente o all'antenna secondo l'indicatore di uscita. Quando la tensione RF aumenta, è necessario utilizzare anche solo un tratto rettilineo e non condurlo nella zona di “saturazione”. Le lampade sono accese per l'aggiunta di potenza, i parametri del circuito P sono standard (descritti nella sezione precedente). Puoi usare il KT904 bipolare invece del KP907. L'emettitore è acceso invece della sorgente, il collettore invece dello scarico. La polarizzazione richiesta viene fornita alla base attraverso un potente resistore da 500 m che sposta un potenziometro da 3,3 k collegato tra il raddrizzatore "-" e il terminale inferiore di R7, che di conseguenza è scollegato dal raddrizzatore "-". Questo potenziometro imposta la corrente iniziale della cascata. Tra il motore del potenziometro e il raddrizzatore "-" è collegato un condensatore di blocco per una piccola tensione (<100 V), 5. Amplificatore su GU74B

Il diagramma in Fig. 5 mostra un amplificatore di potenza su una lampada GU74B, che necessita di 1200 V all'anodo. Questa tensione si ottiene sommando le tensioni delle due sorgenti. Il primo è assemblato secondo lo schema di raddoppio della tensione senza trasformatore da una rete a 220 V e produce due tensioni (relative al punto 0V): +310 V e +620 V. Queste tensioni sono sufficienti per alimentare le griglie di schermatura di la maggior parte delle lampade con alta tensione anodica.

Amplificatore di potenza senza trasformatore di potenza
Fig.5 (clicca per ingrandire)

La seconda sorgente (può essere chiamata condizionatamente "aumento di tensione") è assemblata su un trasformatore (TC-270). Per ottenere una tensione totale di 1200 V, devono essere presenti circa 400 V AC sul secondario del trasformatore. Dopo la rettifica dei diodi V10 ... V17 e il filtraggio dei condensatori C27, C28, la tensione costante è circa 1/3 in più - in totale con il primo (+620 V), viene raggiunta la tensione necessaria per il funzionamento della lampada. Poiché queste sorgenti funzionano sull'aggiunta di tensioni e potenze, il consumo di energia è distribuito approssimativamente in proporzione alle loro tensioni, il che significa che puoi tranquillamente utilizzare un trasformatore con una potenza complessiva di almeno la metà di quella di un circuito a trasformatore convenzionale. La sorgente di tensione negativa è assemblata sul diodo V9 e sul condensatore C20. Poiché il circuito è a semionda, la capacità C20 deve essere sufficientemente grande - 200 microfarad.

Invece di un'induttanza nella griglia di controllo, viene utilizzata una resistenza R5, che rende la cascata più resistente all'autoeccitazione.

Viene applicata l'alimentazione seriale della lampada attraverso gli elementi del circuito P. Questo ha i suoi svantaggi - gli elementi del circuito P sono ad alta tensione e i suoi vantaggi - con un alimentatore in serie, l'efficienza nelle bande HF è leggermente superiore e i requisiti per l'induttore L3 per la rigidità dielettrica sono leggermente inferiori , perché. si trova dopo gli elementi del contorno P (L5, L4).

Il circuito P può anche essere realizzato secondo un tipico schema di alimentazione in parallelo.

Requisiti leggermente aumentati per i condensatori C12, C13: devono avere uno spazio sufficiente tra le piastre. C12 con le piastre del rotore avvolte deve avere uno spazio di almeno 1,5 mm C10, C11 deve resistere a grandi potenze reattive con una tensione di almeno 2,5 kV. Il condensatore C9 fornisce precauzioni di sicurezza e la sua capacità non deve essere superiore a 3000 pF. C4, C5, C27, C28 - 180 uF x 350 V ciascuno.

L'amplificatore di potenza viene messo in funzione nella sequenza seguente.

1. S1 si accende (tutti gli altri devono essere spenti). Il motore del ventilatore della lampada inizia a funzionare, tutto il circuito viene acceso a tensione ridotta tramite i condensatori C, C'. Impediscono l'afflusso di corrente per caricare i condensatori C4, C5, C27, C28.

2. Dopo alcuni secondi, S1 si accende - fornisce la piena tensione al circuito, mentre sulla griglia di controllo della lampada compare la massima tensione negativa e la piena tensione del filamento - la lampada si sta riscaldando.

3. Dopo alcuni minuti, quando il calore ha riscaldato la lampada, l'interruttore a levetta VK2 si accende. Se non ci sono modalità di emergenza nel circuito, VK1 è acceso. Quando si lavora in onda, il passaggio dalla ricezione alla trasmissione viene effettuato dal relè P1.

Lo spegnimento dell'amplificatore viene eseguito nell'ordine inverso.

L'impostazione della modalità viene eseguita dal resistore R1. L'aumento lineare della potenza è controllato dall'indicatore di uscita PA1. Se l'aumento di potenza si è interrotto o sta andando troppo lentamente (zona di saturazione), R1 deve essere riportato un po' indietro e riparato.

S2, S1, S1', BK1, BK2 devono avere leve di commutazione in materiale isolante. Inoltre, si consiglia di installarli su un rivestimento decorativo isolante (isolato dalla scocca) in plexiglass spesso, textolite, ecc.

L4 viene montato direttamente su S2 in modo da ridurre le dimensioni e la facilità di fissaggio. È desiderabile eseguirlo su un anello toroidale in fluoroplasto, getinax, ecc.

I circuiti L7, L8, L9, L10, L11, L12 sono gli stessi della sezione 3.

Se il tuo ricetrasmettitore non "scuote" questo amplificatore, non essere arrabbiato: puoi installare un altro stadio di amplificazione in esso secondo lo schema in Fig. 6. Si tratta di lampade del tipo 6P15P, 6P18P, 6P9 (o qualsiasi altra lampada a triodo di potenza sufficiente), accese da un triodo.

Amplificatore di potenza senza trasformatore di potenza
Ris.6

Il bagliore è preso dal TC-270 (-6,3 V). Il filo comune è collegato al punto 0V: questo è il "-" del condensatore C5. La tensione anodica è presa da "+" C4 (+620 V). La tensione negativa è presa con R1 (fig.5a) collegato in parallelo. L'ingresso-uscita della cascata è collegato al punto di rottura (contrassegnato con "x" in Fig. 5) del condensatore C14. I dati del profilo sono gli stessi della sezione 3.

L1, L2 sono avvolti su ferrite con un filo più spesso - 0,37 ... 0,4 mm, 25 ... 30 giri.

Usando questo circuito, puoi ottenere amplificatori di piccole dimensioni (desktop con una sorgente) con una buona energia.

Letteratura

1. V. Kulagin. Amplificatore di potenza KV "Retro". RL, 8/95, p.26.

Autore: V. Kulagin. (RA6LFQ), Volgodonsk; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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Andreev
Quando si ripete il circuito, è possibile abbandonare il controllo del tono e, con esso, eliminare il primo stadio del guadagno. Quindi nella versione a due canali è necessario un solo doppio triodo per il driver. È anche possibile introdurre un FOS poco profondo dall'uscita dell'amplificatore nel circuito catodico del primo o del secondo stadio.


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