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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA PA a banda larga per la trasmissione televisiva. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / TV Gli amplificatori di potenza a banda larga (NOISE) vengono utilizzati nei radar e nei sistemi di comunicazione a banda ultralarga, nella costruzione di generatori sintonizzabili, nella realizzazione di impedenziometri panoramici e modulatori di radiazione laser. Il rumore proposto è progettato per funzionare come parte di un sistema televisivo via cavo che fornisce la trasmissione locale di 5...10 canali televisivi in aree residenziali basse. Questo amplificatore è una modifica degli amplificatori descritti in J1]. I suoi vantaggi sono facilità di produzione e configurazione, guadagno elevato, controllo manuale del guadagno e indicatore del livello di potenza in uscita. L'amplificatore (Fig. 1) contiene cinque stadi di amplificazione che utilizzano transistor VT2, VT4, VT6, VT8, VT10.
Tutti gli stadi dell'amplificatore funzionano in modalità classe “A” con un punto operativo fisso e correnti di riposo dei transistor VT2, VT4, VT6. VT8, VT10 pari a 0,08; 0,12; 0.3; 0,4 e 0,4 A rispettivamente. La stabilizzazione delle correnti di quiescenza in cascata è ottenuta mediante l'uso di un circuito di stabilizzazione termica del collettore attivo [1, 2]. Le correnti di riposo stesse vengono impostate selezionando i resistori R6. R11. R16, R21. R26. La riduzione della resistenza di questi resistori porta ad una diminuzione delle correnti di quiescenza e viceversa. In tutti gli stadi dell'amplificatore, ad eccezione di quello di uscita, vengono utilizzati circuiti di correzione interstadio reattivi del terzo ordine [1, 3], dove la componente reattiva dell'impedenza di ingresso del transistor viene utilizzata come uno degli elementi di correzione circuito [4]. Lo stadio di uscita è progettato secondo un circuito con aggiunta di tensione e fornisce la somma nel carico delle tensioni di segnale fornite dai transistor VT8 e VT10 [1.5]. Quando si monta l'amplificatore, è necessario ridurre al minimo la lunghezza del circuito che collega il collettore VT8 all'emettitore VT10. Ciò è dovuto al fatto che la presenza di un componente induttivo in questo circuito porta ad una somma incompleta delle tensioni di segnale prodotte dai transistor. Il circuito stampato dell'amplificatore (Fig. 2) con dimensioni di 180x80 mm è realizzato in fibra di vetro a doppia faccia con uno spessore di 2...2,5 mm. La disposizione degli elementi sulla scheda PA è mostrata in Fig. 3.
Le linee tratteggiate indicano i punti in cui le estremità sono metallizzate. La metallizzazione è necessaria per eliminare le risonanze parassite e mettere a terra le aree desiderate del circuito stampato. L'amplificatore utilizza condensatori non induttivi del tipo K10-42 nel percorso ad alta frequenza e del tipo K10-17 e K50-29 nei circuiti di filtraggio. L'alloggiamento dell'amplificatore (Fig. 4 e 5) è realizzato in duralluminio e, durante il funzionamento a lungo termine, è installato su un piccolo radiatore. Tutti i transistor dell'amplificatore sono fissati alla base mediante pasta termicamente conduttiva. Per migliorare il contatto termico dei transistor VT2 e VT4 con l'alloggiamento dell'amplificatore, vengono pressati alla base con una piastra in fibra di vetro (Fig. 4).
L'installazione di un amplificatore è composta da diverse fasi. Innanzitutto, utilizzando i resistori R6, R11. R16, R21, R26 impostano le correnti di riposo dei transistor VT2. VT4, VT6. VT8, VT10 Per questo, i resistori indicati vengono sostituiti alternativamente con potenziometri e vengono misurate le tensioni sui resistori R8, R13. Vengono determinati R18, R22, R28 e le correnti di quiescenza richieste dei transistor VT2, VT4, VT6, VT8. VT10. Tutti gli elementi del percorso ad alta frequenza sono saldati ad eccezione dei condensatori C12, C17 e C22. Nota. I condensatori C3C, C8 e C27 non sono mostrati in Fig. 3, il loro ruolo è svolto da piazzole metallizzate a cui sono saldate le basi dei transistor VT2, VT4 e la pista del circuito stampato che va all'uscita NOISE. Quando l'amplificatore è acceso senza i condensatori C12, C17 e C22, la sua risposta in frequenza in modalità piccolo segnale è uniforme fino a frequenze di 400...500 MHz con un ulteriore lento declino, pari a circa 800..4 dB alla frequenza di 7 MHz. Collegando i condensatori C12, C17, la risposta in frequenza nell'intervallo di frequenza 500...800 MHz viene livellata. Passando dalla modalità piccolo segnale alla modalità limitazione (stadi di uscita), selezionando la capacità C22, la potenza di uscita massima dell'amplificatore viene raggiunta nell'intervallo di frequenza operativa. La capacità di uscita del transistor VT10 risulta essere collegata in parallelo al carico, il che porta ad una diminuzione del valore massimo della potenza di uscita dell'amplificatore all'aumentare della frequenza. Per eliminare questo inconveniente, all'uscita dell'amplificatore sono installati gli elementi 18 e C27, che insieme alla capacità di uscita VT10 formano un filtro passa-basso [1]. Pertanto, variando l'induttanza L8 entro piccoli limiti, si ottiene l'equalizzazione della massima potenza di uscita dell'amplificatore nell'intervallo di frequenza operativa. Infine, quando si selezionano le correnti di riposo dei transistor, è necessario trovare valori di corrente ai quali l'amplificatore fornisce la potenza richiesta al carico con un consumo energetico minimo. Il controllo manuale del guadagno è implementato sul potenziometro R1 e fornisce una profondità di controllo di 12 dB nell'intervallo 400...800 MHz con un aumento graduale del livello di controllo fino a 30 dB con una diminuzione della frequenza del segnale a 45 MHz. Per indicare il livello di potenza in uscita dell'amplificatore, alla sua uscita è installato un accoppiatore direzionale (CC) dell'onda incidente. L'accoppiatore direzionale è realizzato sotto forma di un pezzo di fibra di vetro lungo circa 4 cm con metallizzazione unilaterale, posto sopra una striscia di una lunga linea che va all'uscita dell'amplificatore. Insieme al rilevatore a diodi VD1 e al comparatore di tipo M4761-M1, l'accoppiatore direzionale consente di controllare il livello di potenza in uscita nell'intervallo di frequenza operativa con un errore di 4..5 dB. Letteratura
Autore: A.Titov, Tomsk
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