Как работает усилитель мощности ВЧ на лампе ГК71. Какие преимущества дает использование лампового усилителя. На какую выходную мощность рассчитан усилитель. Как правильно настроить и эксплуатировать ламповый усилитель мощности.

Особенности и преимущества лампового усилителя мощности ВЧ

Ламповый усилитель мощности высокой частоты имеет ряд преимуществ по сравнению с транзисторными аналогами:

• Высокая надежность и устойчивость к перегрузкам
• Отсутствие необходимости в принудительном охлаждении
• Простота настройки и эксплуатации
• Возможность работы с несогласованными антеннами
• Высокий КПД в режиме SSB

Рассматриваемый усилитель мощности на лампе ГК71 обеспечивает выходную мощность до 500 Вт в диапазоне частот 1.8-30 МГц. Это позволяет существенно увеличить дальность связи по сравнению с работой на «голый» трансивер.

Принцип работы лампового усилителя ВЧ

Усилитель выполнен по классической схеме с общим катодом. Входной каскад на резисторе R1 обеспечивает согласование с 50-омным выходом трансивера. Анодная цепь лампы VL1 выполнена по схеме последовательного питания, что повышает КПД усилителя.

Входной сигнал с трансивера через систему диапазонных контуров L1-L7 поступает на управляющую сетку лампы VL1. Усиленный сигнал с анода через П-контур согласуется с антенной. Переключение диапазонов осуществляется галетным переключателем SA1.

Особенности конструкции усилителя мощности

Основные особенности конструкции усилителя:

• Использование мощной генераторной лампы ГК71
• Применение П-контура в выходной цепи для согласования с антенной
• Переключение диапазонов с помощью галетного переключателя
• Наличие входных контуров для каждого диапазона
• Использование реле для коммутации входных и выходных цепей

Такая конструкция обеспечивает высокую надежность и стабильность работы усилителя во всем диапазоне частот.

Настройка и эксплуатация лампового усилителя

При настройке усилителя мощности необходимо выполнить следующие основные операции:

1. Установить напряжение накала лампы согласно паспортным данным
2. Настроить входные контуры на максимум сигнала для каждого диапазона
3. Отрегулировать анодное напряжение для получения требуемой выходной мощности
4. Настроить П-контур в выходной цепи для согласования с антенной

При эксплуатации важно не допускать перегрузки усилителя по входу. Рекомендуется начинать работу на пониженной мощности, постепенно увеличивая ее до номинальной.

Требования к источнику питания усилителя

Для питания лампового усилителя мощности требуется высоковольтный источник питания со следующими основными параметрами:

• Анодное напряжение: 2000-2500 В
• Ток анода: до 500 мА
• Напряжение накала: 6.3 В
• Ток накала: 2.5 А

Источник питания должен иметь хорошую фильтрацию и стабилизацию выходных напряжений. Рекомендуется использовать отдельный трансформатор для цепи накала лампы.

Меры безопасности при работе с ламповым усилителем

При работе с ламповым усилителем мощности необходимо соблюдать следующие основные меры безопасности:

• Не прикасаться к высоковольтным цепям при включенном питании
• Использовать изолирующий трансформатор в сети питания
• Обеспечить надежное заземление корпуса усилителя
• Не допускать перегрева лампы, следить за режимами работы
• Использовать средства защиты от ВЧ излучения

Соблюдение этих простых правил позволит безопасно эксплуатировать ламповый усилитель мощности в течение длительного времени.

Возможные неисправности и способы их устранения

При эксплуатации лампового усилителя мощности могут возникнуть следующие характерные неисправности:

• Отсутствие выходной мощности — проверить напряжения питания и исправность лампы
• Искажения сигнала — уменьшить уровень входного сигнала
• Самовозбуждение — проверить экранировку и развязку цепей
• Перегрев лампы — проверить режим работы и вентиляцию

При невозможности самостоятельно устранить неисправность следует обратиться к квалифицированному специалисту. Не рекомендуется самостоятельно вскрывать корпус усилителя без соответствующих навыков.

Заключение

Ламповый усилитель мощности на лампе ГК71 является надежным и эффективным устройством для увеличения выходной мощности любительской КВ радиостанции. При правильной настройке и эксплуатации он обеспечивает стабильную работу с выходной мощностью до 500 Вт в широком диапазоне частот. Использование лампового усилителя позволяет существенно увеличить дальность радиосвязи.

Простой усилитель ВЧ сигнала | Мастер Винтик. Всё своими руками!

Добавил: STR2013,Дата: 10 Окт 2017

Простой усилитель, всего на одном транзисторе можно сделать для усиления слабого ВЧ сигнала для радиоприёмника, телевизора или радиостанции.

В статье, ниже представлены две схемы простых усилителей. Чем покупать в магазине, дешевле самому собрать усилитель, с характеристиками порой не хуже, чем магазинный.

Только несколько деталей нужно, чтобы собрать его. С сборкой усилителя справится даже начинающий радиолюбитель. В нём нет катушек индуктивности, усилители широкополосные и захватывают весь диапазон усиливаемого сигнала, включая и ДМВ. В любом случае, результат был больше, чем я ожидал. Большинство УКВ местного телевидения и радиовещания стали приниматься более качественно, картинка стала чётче.

Принципиальная схема усилителя

 

Основная часть этой схемы высокочастотный транзистор обратной проводимости (n-p-n) Q1 (2SC2570), специально разработанная для усиления УКВ сигнала схема без катушки индуктивности.

Если предполагается использовать постоянно усилитель, то можно исключить S2, который нужен для обхода усилителя.

Усилитель собран на монтажной плате.

Монтажная плата

Расположение элементов на монтажной плате

Второй вариант схемы с дополнительным усилителем для КВ диапазона

Принципиальная схема двухдиапазонного усилителя КВ/УКВ

В этой схеме добавлен HF усилитель на полевом транзисторе (Q1 MFE201 N-канальный двух затворный и Q2 (а 2SC2570 n-p-n ВЧ кремниевого транзистора), которые обеспечивают два независимых усилителя, переключаемые переключателем S1. Получается простая активная антенна, предназначенная для усиления сигналов от 3 до 3000 МГц (трех диапазонов: 3-30 МГц высокочастотных (ВЧ) сигналов; 3-300 МГц очень-высокочастотных (УКВ) сигналов; 300-3000 МГц ультравысокие (ДМВ) частоты сигналов.

Печатная плата усилителя

Расположение элементов

П О П У Л Я Р Н О Е:

• Набор деталей для сборки металлоискателя ПИРАТ

Набор радиодеталей и печатная плата для самостоятельной сборки импульсного металлоискателя «ПИРАТ»

Металлоискатель ПИРАТ — один из популярных простых импульсных металлоискателей с хорошей чувствительностью. Его может собрать даже начинающий радиолюбитель.

Если всё спаяно правильно, катушка сделана без ошибок, детали все исправные — то схема начинает работать сразу. Из основных настроек только один переменный резистор.

Подробнее…

• Умножитель частоты с 9МГц до 27МГц

Для постройки радиолюбительских ВЧ конструкций бывает необходимость умножить частоту генератора.

Ниже представлена схема утроителя частоты на трех транзисторах для диапазона 27Мгц.

Подробнее…

• Простой и надёжный металлоискатель своими руками

Простой экономичный металлоискатель своими руками на одной микросхеме

Если Вы потеряли кольцо, ключ, отвёртку… и знаете приблизительное место потери, то не стоит отчаиваться! Вы можете собрать металлоискатель своими руками или попросить знакомого радиолюбителя собрать несложный металлоискатель своими руками. Ниже представлена схема простого в изготовлении и проверенного годами металлоискателя, который (при определённых навыках) можно сделать за один день. Простота описываемого металлоискателя в том, что он собран всего на одной весьма распространённой микросхеме

К561ЛА7 (CD4011BE). Настройка тоже проста и не требует дорогих измерительных приборов. Для настройки генераторов достаточно осциллографа или частотомера. Если всё сделано без ошибок и из исправных элементов, то и эти приборы не понадобятся. Подробнее…

— н а в и г а т о р —

Популярность: 3 493 просм.

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ

www.mastervintik.ru

Антенные усилители для радио и ТВ

Для увеличения чувствительности радиоприемных средств — радиоприемников, телевизоров используют различные усилители высоких частот (УВЧ). Включенные между приемной антенной и входом радио- или телеприемника, подобные схемы УВЧ увеличивают сигнал, поступающий от антенны (антенные усилители). Использование таких усилителей позволяет увеличить радиус уверенного радиоприема, в случае приемных устройств в составе приемопередатчиков (радиостанций), позволяет увеличить дальность работы, либо при сохранении той же дальности уменьшить мощность излучения радиопередатчика.

На рис. 1 приведена схема широкополосного УВЧ на одном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером (ОЭ). В зависимости от используемого транзистора данная схема может успешно применяться до частот в сотни мегагерц. Значения используемых элементов зависят от частот (нижней и верхней) радиодиапазона.

Транзисторные каскады, включенные по схеме с общим эмиттером (ОЭ), обеспечивают сравнительно высокое усиление, но их частотные свойства относительно невысоки.

Транзисторные каскады с общей базой (ОБ), обладают меньшим усилением, чем транзисторные схемы с ОЭ, но их частотные свойства лучше. Это позволяет использовать те же транзисторы, что и в схемах с ОЭ, но на более высоких частотах.

На рис. 2а и 2б приведены схемы широкополосных УВЧ на одном транзисторе, включенном по схеме с общей базой. Отличие схем Рис. 2а и Рис. 2б в разнице проводимости применяемых транзисторов (n-p-n и p-n-p соответственно). В зависимости от используемого транзистора данная схема может успешно применяться до частот в сотни мегагерц.

Дроссель L1 в этих схемах для диапазона СВ намотан на 3 — 4 кольцах К7х4х2 (К10), проницаемостью 600НН и содержит 300 витков провода ПЭВ 0,1.

Большее значение коэффициента усиления схемы с ОЭ можно получить за счет применения составного транзисторного каскада, например, как на Рис.3:

Коэффициент усиления можно увеличить за счет применения каскодных схем, например, выполненные на основе усилителя ОК-ОБ (общий коллектор — общая база) на транзисторах разной структуры с последовательным питанием. Один из вариантов такой схемы УВЧ приведен на рис. 4.

Данная схема УВЧ обладает значительным усилением (десятки и даже сотни раз), однако каскодные усилители не могут обеспечить значительное усиление на высоких частотах, такие схемы, как правило, применяются на частотах ДВ- и СВ-диапазона. Однако при использовании транзисторов сверхвысокой частоты и тщательном исполнении, такие схемы могут успешно применяться до частот в десятки мегагерц.

Транзисторные УВЧ для телевизионного (метрового и дециметрового) диапазона, могут состоять из нескольких каскадов по схеме ОЭ, (как и на Рис. 1). Схема такого усилителя приведена на Рис. 5.

При изготовлении усилителя необходимо соблюдать все требования, предъявляемые к монтажу ВЧ-конструкций: минимальные длины соединяющих проводников, экранирование и т.д.

Используя описанные схемотехнические решения и современные высокочастотные транзисторы (СВЧ-транзисторы) можно построить антенный усилитель ДМВ-диапазона. Этот усилитель можно использовать как с УКВ радиоприемником, например, входящим в состав УКВ радиостанции, или совместно с телевизором.

На рис. 6 приведена схема антенного усилителя ДМВ-диапазона.

Полоса частот 470-790 МГц, усиление — 30 дБ, коэффициент шума — 3 дБ, входное и выходное сопротивления — 75 Ом, ток потребления — 12 мА. Одной из особенностей данной схемы является подача напряжения питания на схему антенного усилителя по коаксиальному кабелю, по которому осуществляется подача выходного сигнала от антенного усилителя к приемнику радиосигнала — УКВ радиоприемника, например, приемника УКВ-радиостанции или телевизора.

Антенный усилитель представляет собой два транзисторных каскада, включенных по схеме с общим эмиттером. На входе антенного усилителя предусмотрен фильтр верхних частот 3-го порядка (L1 C1), ограничивающий диапазон рабочих частот снизу. Это увеличивает помехозащищенность антенного усилителя.

Радиоэлементы для схемы Рис. 6:

• Катушка L1 – бескаркасная Ø4 мм содержит 2,5 витка провода ПЭВ-2 диаметром 0,8 мм.
• Дроссель L2 – ВЧ дроссель 25 мкГн.
• Дроссель L3 – ВЧ дроссель 100 мкГн.
• Транзисторы КТ3101, КТ3115, КТ3132…

Монтаж усилителя выполняется на двустороннем стеклотекстолите навесным способом, длина проводников и площадь контактных площадок должны быть минимальны. При повторении схемы, необходимо предусмотреть тщательное экранирование устройства.

Если Вам понравилась публикация, поделитесь со своими друзьями в соцзакладках ниже…

www.radiolub.ru

Делаем усилитель мощности высокой частоты (УМВЧ)

РадиоКот >Обучалка >Аналоговая техника >Основы электроники >

Делаем усилитель мощности высокой частоты (УМВЧ)

Ну, в-общем, генератор мы сделали, и это оказалось ну совсем не сложно и не так страшно, как обещало быть. Собственно, зря боялись. Если теперь подключить к верхней (по схеме) стороне колебательного контура антенну, то свежесгенерированный ВЧ-сигнал торжественно полетит в эфир.

На повестке дня вопрос: а как далеко он улетит??? А вот тут начинаются сложности. Сгенерить то мы сгенерили, но мощность нашего генератора - просто мизерная. Да собственно, это и правильно: генератор не обязан обладать выдающимися мощностями выходного сигнала. Его задача — несколько в ином — сгенерировать сигнал со стабильной частотой. Значит, рано нам еще в эфир 🙁 Для начала, нужно этот сигнал усилить. То есть — увеличить его мощность.

Что такое мощность?
Как вы, конечно же, помните, мощность — это произведение напряжения на ток: P=UI.

То есть, чтобы увеличить мощность, необходимо усилить либо напряжение либо ток, либо и то и другое. Однако ток зависит от напряжения, а напряжение — от тока (закон Ома, кто не знает — тот отдыхает :)). Так что же мы будем усиливать?

А и то и другое!

Для этого нам нужно достать из коробочки еще один транзистор и сделать на нем усилительный каскад.

Усилительный каскад — это как-бы «ступень» в усилителе. Любой усилитель состоит из одного или нескольких усилительных каскадов. Каждый каскад обладает своим коэффициентом усиления (к.ус.). Общий к. ус. всего усилителя равен произведению к. ус. всех его каскадов.

Рисуем схему:

Как видите, и вход и выход схемы сделаны в виде трансформаторов. Это нужно для того, чтобы отсечь постоянный ток, если таковой будет. Как мы помним, трансформатор пропускает только переменный ток.
Он то нам и нужен.

Первичной обмоткой трансформатора T1 будет контурная катушка генератора.

Вторичная обмотка подключена непосредственно к базе транзистора. Соответственно, когда ток будет идти в направлении базы («снизу-вверх»), транзистор будет открываться, и «дергать» колебательный контур, включенный в коллекторную цепь.

;>

Заметим, что этот колебательный контур должен быть настроен на ту же частоту, что и контур генератора…

Ах да! Я же еще об этом не говорил!

Дело в том, что у каждого колебательного контура есть своя частота резонанса или резонансная частота (кому как нравится). То есть — частота, с которой происходят свободные колебания в этом контуре. Поскольку генератор просто-напросто поддерживает «на плаву» эти свободные колебания - то частота генератора также равна резонансной частоте контура.

Чем же определяется эта частота?
Конечно же — параметрами элементов, из которых состоит контур — катушки и конденсатора.

Какие же параметры есть у этих двух товарищей?

Начнем с конденсатора. Его самое главное свойство — это емкость. Емкость определяет, какой заряд сможет принять в себя конденсатор. На водяной модели мы бы назвали емкостью объем наших несчастных бутылок. Емкость обозначают латинской С и измеряют в Фарадах [Ф]. Фарада — женского рода, запомните это.

Кроме того, Фарада — это очень большая величина. Для сравнения — емкость нашей родной планеты - всего 0,000711 Ф. Поэтому чаще используют более мелкие единицы: микро-, нано- и пикофарады.

1мкФ = 0,000 001 Ф
1 нФ = 0,001 мкФ = 0,000 000 001 Ф
1 пФ = 0,001 нФ = 0,000 000 000 001 Ф

Существует такое правило: на схемах емкости конденсаторов обозначают либо в пикофарадах, либо — в микрофарадах. При этом, пишется только число без букв. Например:

С1 — 1000
С2 — 47,0
С3 — 0,1
С4 — 560

Так вот, запомните: если в числе, обозначаемом емкость, есть запятая — значит это микрофарады, если запятой нет — то это пикофарады. В приведенном примере C1 и C4 указаны в пФ, C2 и C3 — в мкФ.
Нанофарады выражают до 10нФ — через пико-, после 10 нФ — через микрофарады.

Понятно? Значит едем дальше.

А как вы думаете, каким свойством обладает катушка индуктивности? Ни за что не догадаетесь! Ну?…

Не догадались? Катушка индуктивности обладает индуктивностью. Все очень просто!

Мы уже говорили, что у катушки — чрезвычайно скверный характер. Она препятствует увеличению тока, когда он хочет увеличиваться, и уменьшению - когда он хочет уменьшаться. Вредная она!

Так вот, индуктивность — это показатель степени «вредности» катушки. Чем больше индуктивность — тем невыносимее ее характер. На водяной модели «индуктивность» турбины зависела от массы колеса, сидящего на ее оси. Значит, индуктивность, переводя на механику, можно назвать «инерционностью»…
Индуктивность обозначается буквой L и выражается в Генри [Гн].

Мы чаще всего будем юзать единицу, в миллион раз мельче — микрогенри (мкГн).

Ну что, готовы к сложностям?
Поехали!

Вот вам формула расчета резонансной частоты колебательного контура. Желательно, чтобы она занимала в вашей памяти 2-й приоритет после закона Ома. А еще лучше — если они будут наравне 🙂

Как видите, и L и C стоят в знаменателе — значит частота тем больше, чем меньше емкость конденсатора и чем, опять же, меньше индуктивность катушки. В принципе, это было и так понятно. Достаточно лишь вспомнить водяную модель колебательного контура и немножко подумать.

Кстати, важный момент: все единицы в формуле (в этой, да и во всех остальных) ставятся в абсолютных, а не кратных значениях. Так что, если нам требуется, скажем, узнать резонансную частоту контура, в котором C = 100 пФ, L = 40 мкГн — то придется сначала перевести емкость в Фарады, а индуктивность — в Генри. И результат мы получим, опять же, в Герцах, а не в Мегагерцах, или чем-то там еще. Увы — этот мир не совершенен… :(

Ну да ладно. Пора заканчивать лирическое отступление. Короче вы поняли — у любого контура есть fрез. Ура!

Так вот, нам нужно, чтобы резонансные частоты контуров генератора и усилителя совпадали. Иначе наш усилитель ничего усилить не сможет.

Вы часом в детском саду не прыгали на пружинных кроватях? Не увлекались, нет?
Кайф — хочу я вам сказать — неописуемый, как сейчас помню!

Немного углубимся в физику сего процесса.
Матрас «хочет» колебаться со строго определенной частотой. У него, знаете ли, тоже есть резонансная частота. Она зависит от упругости матраса и массы прыгающего.
Если частота ваших прыжков совпадает с частотой колебания матраса — то все в порядке, прыгаем высоко и весело. Но стоит сбиться с ритма, попытаться прыгать медленнее или быстрее - и у нас ничего не выйдет, и колебания матраса затухнут 🙁

То же самое и с нашим усилителем: если транзистор будет «дергать» колебательный контур, подключенный к его коллектору, с частотой, равной частоте резонанса этого контура - то ток будет прыгать высоко и немножко даже весело.

Но если «сбиться», уменьшить или увеличить частоту «дерганья» — ритм собьется и никакого усиления не получится…

Ну в-общем, вот так… Соответственно, с колебательного контура усилителя мы уже подаем сигнал в антенну. Делаем мы это опять же через трансформатор — для согласования сопротивлений усилителя и антенны.

ЧЕГО? Я и про это еще не рассказывал??? Ну да, не рассказывал… Ничего, расскажу! Но — попозже…

Короче, с УВЧ разобрались, поехали дальше…

<<—Вспомним пройденное—-Поехали дальше—>>

---

Как вам эта статья?	Заработало ли это устройство у вас?

www.radiokot.ru

ВЧ усилители | Аналоговые устройства

1	HMC8411	Low Phase Noise, Wideband Distributed Amps	1	10M	10G	15	34	2	6	55m	$38.75 (HMC8411LP2FE)
2	ADPA9002	Power Amp	1	0	10G	15.5	40.5	10	15	385m	$126.89 (ADPA9002ACGZN)
3	ADL8111	LNA with Bypass Switch	1	10M	8G	12.5	34	3	5.5	70m	$48.75 (ADL8111ACCZN)
4	ADA4945-1	Differential Amplifier, Single-Ended to Differential	1	—	—	—	—	2.7	11	4m	$3.25 (ADA4945-1ACPZ-R2)
5	ADPA7006-Die	Power Amp, Wideband Distributed Amps	1	18G	44G	22.5	34	4	5	800m	$118.87 (ADPA7006CHIP)
6	ADPA7002	Power Amp, Wideband Distributed Amps	1	20G	44G	15	40	4	5	600m	$114.78 (ADPA7002CHIP)
7	HMC1082LP4E	Driver Amp	1	5.5G	18G	22	35	—	—	220	$29.21 (HMC1082LP4E)
8	HMC1082-Die	Driver Amp	1	5.5G	18G	24	36	—	—	220	—
9	ADPA7005-Die	Power Amp, Wideband Distributed Amps	1	20G	44G	17	41	4	5	1.2	$134.23 (ADPA7005CHIP)
10	HMC1022A-Die	Driver Amp, Wideband Distributed Amps	1	0	48G	11.5	29	9	10	150m	$207.22 (HMC1022ACHIPS)
11	HMC998APM5E	Power Amp, Wideband Distributed Amps	1	0	22G	15	42	11	15	500m	$175.45 (HMC998APM5E)
12	HMC998A-Die	Power Amp, Wideband Distributed Amps	1	0	22G	14.5	43	11	15	500m	$211.82 (HMC998A)
13	ADMV7810	Power Amp	1	81G	86G	20	33	4	4.5	800m	$165.97 (ADMV7810CHIPS)
14	ADMV7710	Power Amp	1	71G	76G	24	34	4	4.5	800m	$165.97 (ADMV7710CHIPS)
15	ADL5569	Differential Amplifier	2	0	6.5G	20	41	4.75	5.25	86m	$23.89 (ADL5569BCPZ)
16	HMC863ALC4	Power Amp	1	24G	29.5G	24	38.5	4	6	350m	$45.00 (HMC863ALC4)
17	HMC637BPM5E	Power Amp, Wideband Distributed Amps	1	0	7.5G	15.5	39	8	13	345m	$110.34 (HMC637BPM5E)
18	HMC8415	GaN Power Amp, Power Amp	1	9G	10.5G	32.5	—	28	28	1	$418.19 (HMC8415LP6GE)
19	ADPA7001-Die	Power Amp	1	50G	95G	14.5	25.5	1.5	4	350m	$219.24 (ADPA7001CHIPS)
20	LTC6432B-15	Differential Amplifier	1	100k	1.4G	15	51	4.75	5.25	166m	$4.28 (LTC6432BIUF-15#PBF)
21	LTC6432A-15	Differential Amplifier	1	100k	1.4G	15	54.5	4.75	5.25	166m	$7.47 (LTC6432AIUF-15#PBF)
22	HMC907APM5E	Power Amp, Wideband Distributed Amps	1	200M	22G	13	40	8	11	350m	$125.40 (HMC907APM5E)
23	HMC907A-Die	Power Amp, Wideband Distributed Amps	1	200M	22G	13.5	41	8	11	350m	$211.75 (HMC907A)
24	HMC8205BF	GaN Power Amp, Power Amp	1	300M	6G	28	—	28	55	1.3	$570.00 (HMC8205BF10)
25	HMC8205BCHIPS	GaN Power Amp, Power Amp	1	400M	6G	26.5	—	28	55	1.3m	$513.00 (HMC8205BCHIPS)
26	LTC6419	Differential Amplifier	2	0	1.4G	—	—	2.7	5.5	52m	$9.89 (LTC6419IV#PBF)
27	HMC994APM5E	Power Amp, Wideband Distributed Amps	1	0	28G	15	38	8	11	250m	$143.00 (HMC994APM5E)
28	HMC994A-Die	Power Amp, Wideband Distributed Amps	1	0	30G	15	36	8	12	250m	$152.02 (HMC994A)
29	HMC943APM5E	Power Amp	1	24G	34G	23	37.5	4	6	1.3	$53.34 (HMC943APM5E)
30	HMC906A-DIE	Power Amp	1	27.3G	33.5G	26.5	43	5	6.5	1200m	$58.17 (HMC906A)
31	HMC8325	LNA	1	71G	86G	21	22	3	4.5	50m	$61.89 (HMC8325)
32	HMC797APM5E	Power Amp, Wideband Distributed Amps	1	0	22G	15	41	8	11	400m	$149.03 (HMC797APM5E)
33	HMC797A-Die	Power Amp, Wideband Distributed Amps	1	0	22G	15	41	8	11	400m	$197.08 (HMC797A)
34	ADL7003	LNA	1	50G	95G	14	21	2	4	120m	$215.62 (ADL7003CHIPS)
35	HMC8500PM5E	GaN Power Amp, Power Amp	1	10M	2.8G	15	47	24	32	100m	$84.00 (HMC8500PM5E)
36	HMC7950	LNA, Low Phase Noise	1	2G	28G	15	26	3	7	64m	$137.68 (HMC7950LS6)
37	HMC7885	GaN Power Amp, Power Amp	1	2G	6G	21	53	27.5	28.5	2.2	—
38	HMC5805A	Driver Amp, Wideband Distributed Amps	1	0	40G	11.5	29	10	12	175m	$103.04 (HMC5805ALS6)
39	HMC392ALC4	LNA	1	3.5G	8G	17	34.5	2	5.5	61m	$51.55 (HMC392ALC4)
40	HMC392A-Die	LNA	1	3.5G	7G	17.2	32.5	4.5	5.5	59m	$43.20 (HMC392A)
41	HMC717A	LNA	1	4.8G	6G	14.5	29.5	3	5.5	73m	$6.70 (HMC717ALP3E)
42	HMC1114PM5E	GaN Power Amp, Power Amp	1	2.7G	3.8G	34.5	44	24	32	150m	$84.00 (HMC1114PM5E)
43	HMC1114LP5DE	GaN Power Amp, Power Amp	1	2.7G	3.8G	35	44	24	32	150m	—
44	LTC6433B-15	Gain Block	1	100k	1.4G	15.9	49	4.75	5.5	95m	$2.30 (LTC6433BIUF-15#PBF)
45	LTC6433A-15	Gain Block	1	100k	1.4G	15.9	52	4.75	5.5	95m	$5.94 (LTC6433AIUF-15#PBF)
46	HMC952A	Power Amp	1	8G	14G	30.5	43	—	—	1400m	$31.35 (HMC952ALP5GE)
47	HMC8410LP2FE	LNA	1	10M	10G	18	31.5	2	—	65m	$29.86 (HMC8410LP2FE)
48	HMC8410-Die	LNA	1	10M	10G	18	31.5	2	6	65m	$32.85 (HMC8410CHIPS)
49	HMC8402-Die	LNA, Wideband Distributed Amps	1	2G	30G	13.5	24	5	8	68m	$114.67 (HMC8402)
50	HMC8401-Die	LNA, Wideband Distributed Amps	1	10M	28G	14.5	26	6.5	8.5	60m	$110.05 (HMC8401)

www.analog.com

Усилитель мощности на лампе ГК71 (диапазоны 10-160м, 500Вт)

Решитесь на применении в усилителе мощности (УМ) старых добрых стеклянных ламп, тогда вы забудете об их обдуве, прогреве, тренировке и прочее.

Предлагаемый УМ (рис. 1) может быть рекомендован в качестве стационарного или дачного. Это позволит с фирменным трансивером использовать даже суррогатные антенны без вреда для последнего.

Выходная мощность 500 Вт — это лучше, чем 100 Вт! УМ предназначен для работы на любительских диапазонах 10, 12, 15, 17, 20, 30,40, 80 м и 160 м. Пиковая выходная мощность при отсутствии искажений усиливаемого сигнала — 500 Вт.

Он выполнен на лампе VL1 типа ГК71, включенной по классической схеме с общим катодом. Входное сопротивление усилителя и устойчивость его работы на всех диапазонах обеспечивает резистор R1, который позволяет импортному трансиверу (а усилитель для него и предназначен) работать на постоянную нагрузку 50 Ом с минимальным КСВ.

Рис. 1. Вид передней панели усилителя мощности (УМ).

При выходной мощности трансивера 5 Вт усилитель обеспечивает на выходе пиковую мощность 500 Вт. Требуемая небольшая входная мощность УМ позволяет его использовать с импортными и самодельными трансиверами с максимальной выходной мощностью до 10 Вт, имеющими регулировку выходной мощности.

Анодная цепь лампы VL1 выполнена по схеме последовательного питания. Что также благотворно сказывается на повышении коэффициента полезного действия (КПД) работы усилителя на ВЧ диапазонах.

Если сегодня многие коротковолновики имеют возможность использовать трансиверы фирменного изготовления, то усилители мощности, как правило, вынуждены изготавливать самостоятельно. В данном разделе предлагается законченная конструкция современного УМ для любительской КВ радиостанции.

Схема с общим катодом (ОК) имеет высокое входное сопротивление по первой сетке. От источника входного сигнала требуется обеспечить лишь небольшой реактивный ток через входную емкость лампы, а активной составляющей тока сетки нет, более того, ее появление вредно, поэтому для работы УМ с ОК достаточно небольшой входной мощности. В реальной схеме коэффициент усиления по мощности схемы с ОК может достигать нескольких десятков децибел.

Следует отметить, что УМ по схеме с ОК чувствительны к перегрузке входным сигналом. Кроме того, из-за интермодуляционных искажений полоса излучаемых частот SSB сигнала значительно расширяется.

Важно соблюдение паспортных данных режимов ламп, следует точно выдерживать напряжение накала. Гораздо хуже сказывается на долговечности ламп заниженное напряжение накала, нежели завышенное.

Эксплуатируя дорогой импортный трансивер на небольшой мощности, применяя ламповый УМ, разгружаем транзисторный выходной каскад трансивера, а также блок питания к трансиверу.

Принципиальная схема

Усилитель мощности, принципиальная схема которого приведена на рис. 2, обеспечивает необходимое усиление на всех девяти любительских КВ диапазонах. Он выполнен на лампе VL1, включенной по схеме с общим катодом.

При отсутствии управляющего сигнала на разъеме XS1 {педаль управления не нажата) или выключенном усилителе, входной сигнал с антенны, подключенной к ВЧ разъему XW2, проходит по цепи через нормально замкнутые контакты реле К2 и К1 на разъем XW1 «Вход» и далее в трансивер.

При переходе в режим передачи на розетку XS1 поступает управляющий сигнал от трансивера. По цепи через выключатель SA3, обмотку реле КЗ подается напряжение +24 В на транзисторный ключ с открытым коллектором в трансивере. При открывании транзисторного ключа трансивера, срабатывают реле КЗ, К1, К2.

Рис. 2. Принципиальная схема усилителя мощности (УМ).

Контакты реле К1 соединяют выход трансивера с входом УМ. ВЧ сигнал через систему диапазонных контуров L1, L1’, С4 — L7, L7′, С4, включаемых галетным переключателем SA1 (на рис. 5.48 он показан в положении 1,8 МГц), разделительный конденсатор С5 и антипаразитный резистор R2, поступает на управляющую сетку лампы VL1, включенной по схеме с общим катодом.

Подстроечный конденсатор С4, служит подстройкой диапазонных контуров. В режиме приема контакты реле К3.1 разомкнуты. Реле К1 и К2 обесточены.

Контакты К1.2 разомкнуты, на управляющую сетку лампы поступает напряжение минус 150 В, лампа при этом закрыта.

Надо выбирать смещение таким, чтобы оно надежно закрывало лампу в режиме приема. Плохо закрытая лампа может шуметь и создавать помехи приему.

Контактами реле К1 К1.2 коммутируется цепь смещения, и на управляющую сетку в режиме передачи поступает стабилизированное напряжение минус 80 В. Реле К2 своими контактами К2.1 подключает антенну к выходу УМ.

Нагрузкой служит П-контур, обеспечивающий согласование усилителя с антеннами, имеющими различное входное сопротивление. В анодную цепь лампы включен обычный П-контур С13, L8 и L9, С17.

Для предотвращения самовозбуждения усилителя в управляющую сетку VL1 включен низкоомный резистор R2. В анодную цепь лампы VL1 включен также элемент защиты от самовозбуждения на УКВ — дроссель Др3 маленькой индуктивностью зашунтированный резистором R4 отключающим на рабочих частотах его действие. Самовозбуждение возможно, несмотря на мифическую «низкочастотность» ГК71.

Дроссель Др2 подключен к П-контуру в точке с наименьшим сопротивлением и ВЧ напряжением. Поэтому он не оказывает влияния на работу усилителя на высокой частоте. Конструктивно его можно располагать близко к стенкам корпуса усилителя, что упрощает компоновку.

По высокой частоте дроссель подключен параллельно нагрузке, его шунтирующее действие невысокое и он может иметь меньшую индуктивность. Необходимая индуктивность, даже с запасом на подключение высокоомной антенны, составляет 20-30 мкГн. Соответственно, уменьшаются собственная емкость и габариты дросселя.

На выходе П-контура подключен индикатор уровня выходного сигнала (ВЧ вольтметр), элементы C18*. VD5, R6, R7, С19, С20 и РА1, облегчающий настройку П-контура и правильное согласование с антенной. Требуемую чувствительность индикатора устанавливают в зависимости от реального входного сопротивления антенны регулировкой резистора R6.

В УМ предусмотрен режим обхода. Для его включения служит SA3. Лампа работает с максимальной линейностью при отсутствии сеточного тока.

Для контроля тока управляющей сетки желательно включить небольшой стрелочный микроамперметр. Он полезен при измерениях и испытаниях. При эксплуатации его смело можно заменить маломощным светодиодом VD3, параллельно которому надо подключить простой диод VD4, через который на сетку будет поступать напряжение смещения.

Нить накала лампы питается переменным напряжением 21-22 В. Это обеспечивает нужный ток эмиссии для линейной работы усилителя при сохранении длительного срока службы лампы.

Конструкция

УМ собран на базе блока легендарного передатчика от радиостанции РСБ-5. Это алюминиевый корпус с подвалом шасси 115 мм. Идеально подходит для данной конструкции.

Панелька лампы ГК71 укреплена на высоте 55 мм. Корпус имеет размеры 200x260x260 мм (ШхВхГ) без выступающих элементов.

В верхнем отсеке размещены детали выходного П-контура С12, 04, С15, С16, С17, Др2, L8, L9 — вертушка, реле К2.

На передней панели имеются:

• ручка и шкала вертушки;
• стрелочный измеритель РА1;
• переменный резистор R6;
• антенные разъемы XW2 и XI;
• ручки конденсаторов С4,03, 07;
• переключатели SA1, SA2;
• выключатель SA3.

Конденсаторы переменной емкости снабжены шкалами, что очень удобно для настройки.

В нижнем отсеке смонтированы С4, 03, катушки LI, L1′- L7, L7’, галетный переключатель диапазонов SA1, реле К1 и КЗ. На задней стенке нижнего отсека установлены разъемы XW1, XS1, ХР1, Х2.

Верхняя П-образная крышка, закрывающая блок УМ, имеет продолговатые отверстия с боков и приподнятую верхнюю крышку на 10 мм. В крышке, закрывающей дно блока, имеются отверстия для улучшения охлаждения усилителя. Все это сделано для снижения попадания пыли внутрь УМ.

Детали и возможные замены

На входе усилителя установлены полосовые фильтры с индуктивной связью, обеспечивающие:

• во-первых, гальваническую развязку с трансивером;
• во-вторых, хорошую диапазонную фильтрацию.

Входные сеточные контура переключаются галетным переключателем SA1. Данные входных катушек индуктивности приведены в табл. 1.

Диапазон	Число витков, L	Намотка	Сдоп	Диаметр провод, мм	Диаметр каркаса, мм	Катушка связи, L1	Диаметр провод, мм
160	49	рядовая	143	0,56	21	6	0,45
80	34	рядовая	100	0,8	21	5	0,45
40	23	рядовая	С*	0,8	21	5	0,45
30	16	длина намотки 30мм		0,8	21	4	0,45
20	18	шаг 2 мм		0,9	16 шестиг.	3	0,45
17/15	11	шаг 2 мм		0,9	16 шестиг.	2	0,45
12/10	7	шаг 2 мм		1,0 ПСР	16 шестиг.	1,25	0,45

Таблица 1. Данные входных катушек индуктивности.

Сеточный дроссель Др1 намотан на фарфоровом секционированном каркасе. Внешний диаметр — 20 мм, общая длина — 39 мм. Имеет 4 секции шириной по 4 мм, диаметр в секции — 11 мм с перегородками толщиной 2 мм.

Провод марки ПЭЛШО 0,1, намотка до заполнения.

На выходе усилителя мощности применен П-контур. Катушка выходного П-контура L8 — бескаркасная намотана на оправке диаметром 40 мм и содержит 5 витков посеребренной медной трубки диаметром 5 мм, длина намотки — 30 мм. Высокая добротность этой катушки обеспечивает полную выходную мощность при работе в диапазоне 10 м.

В качестве катушки индуктивности L9 применена «вертушка» и счетчик витков от радиостанции РСБ-5 или ей подобная, например, от радиостанции «Микрон».

Катушки индуктивности П-контура, имеют намотку в одну сторону. В процессе настройки в качестве L8 использовалась «вертушка» от радиостанции Р-111, индуктивностью 1,3 МкГн. У этих катушек есть один недостаток — посеребренная поверхность со временем окисляется, и может быть нарушен контакт, для чего приходится делать ее чистку.

Для этой цели лучше всего пользоваться нашатырным спиртом. Конденсатор 03 настройки П-контура должен иметь зазор между пластинами не менее 1,2 мм. Хорошо подходит конденсатор от радиостанции РСБ-5 (Р-805) зазор между пластинами 2 мм.

Конденсатор С17 регулирует связь с антенной, зазор не менее 0,5 мм. Конденсатор С17 используется от радиоприемников старого образца, это трехсекционный вариант с зазором 0,3 мм, если антенна имеет входное сопротивление 50-100 Ом.

Если планируется использовать антенны с более высоким входным сопротивлением (например, типа Long Wire, VS1AA или «американка»), зазор между пластинами С17 должен быть не менее 1 мм, чтобы избежать нежелательных электрических пробоев воздушного промежутка.

Дроссель Др2 намотан на керамическом каркасе диаметром 13 мм длинной 190 мм. Его обмотка выполнена проводом ПЭЛШО 0,25, число витков — 160. До половины каркаса — намотка виток к витку, затем секциями с промежутками 5 мм, а с горячего конца часть витков дросселя имеет прогрессивную намотку.

Дроссель Др3 содержит четыре витка провода, равномерно распределенных по длине корпуса резистора R4 типа МЛТ-2.

Разъемы: XW1, XW2 — ВЧ разъемы СР-50-165ф; XS1 — СГ-5; X1 — клемма-зажим на ВЧ изоляторе, Х2 — клемма-зажим для массы. Разъем ХР1 типа РП 14-30ЛО или РП-30.

SA1 — переключатель галетный керамический типа ПГК 11П 1Н две платы. SA2 мощный ВЧ керамический га летный переключатель от PCБ-5.

Постоянные резисторы типов МТ-2, МЛТ, С1-4, С2-23, R6 — переменный резистор типа СПО, СН2-2-1. Подстроечный резистор R7 СПЗ-19, СПЗ-38.

Конденсаторы типа КД, КМ, КТ, К10-7В, КСО. Подстроечный конденсатор С4 типа КПВ, КПВМ. Конденсатор С14 типа К15У-1 150 пФ 7 кВАр 6 кВ.

Конденсатор 08 — конструктивный, представляет собой кусочек коаксиального кабеля, расположенного вблизи катушки индуктивности L9.

SA3 тумблер типа ПВ2-1, ТП1-2, МТ1, ПТ8 или П2К.

Рабочее напряжение всех реле 24-27 В. Контакты высокочастотных реле К1 и К2 должны выдерживать соответственно проходящую мощность 100 и 500 Вт. Реле К1 — РПВ 2/7 с рабочим напряжением 27±3 В, сопротивление обмотки 1100 Ом, ток срабатывания 13 мА, ток отпускания 2 мА.

Полярность обмотки реле:

• вывод А — минус;
• вывод Б — плюс.

Паспорт РС4.521.952 или РС4.521.955, РС4.521.956, РС4.521.957, РС4.521.958.

Можно применить РЭС-59, паспорт ХП4.500.025. Хорошо подходит РЭС-48 паспорт РС4.520213. Реле К2 ВЧ типа «Гука» или подобное на рабочее напряжение 24-27 В.

Если не планируется применение антенн тина Long Wire, VS1АА и им подобных, то в качестве реле К2 хорошо подойдет реле типа ТКЕ54ПД1.

Реле КЗ типа РЭС15 паспорт РС4.591.001, РС4.591.007, ХП4.591.014 можно заменить на РЭС-49, паспорт РС4.569.421-00, РС4.569.421-04, РС4.569.421-07. Все реле соединены витой парой.

Измерительный прибор РА1 с током полного отклонения 1 мА типа М4231.

Диоды VD1, VD2, VD4, VD6 — КД522 или другие кремниевые, VD3 — АЛ310, VD5-Д2Е, Д18.

Настройка

При настройке лампового УМ необходимо соблюдать все меры предосторожности, так как в нем имеется высокое напряжение опасные для жизни. Никогда не включайте усилитель без установленной верхней крышки.

В условиях длительной эксплуатации верхняя крышка усилителя нагревается до высокой температуры, что может причинить ожог. Не следует прикасаться к этим частям УМ во время эксплуатации.

Перед снятием верхней крышки убедитесь в том, что БП отключен, по крайней мере, в течение 5 минут. За это время электролитические конденсаторы разрядятся полностью.

Прежде всего, необходимо проградуировать измерительные приборы, путем сравнения их показаний с образцовыми. Нельзя подбирать шунты при рабочих напряжениях.

Далее следует проверить все источники питания.

Основное внимание уделите проверке правильности и качеству монтажа. Изготовленный без ошибок УМ обычно не требует особого налаживания и сразу начинает работать.

К входу усилителя подключают трансивер. У большинства импортных трансиверов выходная мощность регулируется плавно. При первом включении УМ с трансивером мощность, подаваемую на вход УМ, нужно уменьшить до минимума.

В трансивере YAESU FT-950 минимальная выходная мощность составляет 5 Вт. Вот с нее мы и начинали.

Забегая наперед, скажем, что в процессе эксплуатации 5 Вт вполне достаточно для раскачки УМ на одной или двух лампах ГК71. Входной безиндукционный резистор R1 можно из схемы исключить. При этом КСВ при отключенном встроенном в трансивер тюнере на всех диапазонах составляет 1-1,2, при тщательном подборе витков катушки связи, а при включенном тюнере КСВ равен 1.

При одной лампе ток анода достигает 350 мА. Максимально допустимая раскачка не должна допускать появления тока управляющей сетки. Если хочется большей мощности, следует не увеличивать раскачку и не допускать тока сетки.

В этом случае лучше увеличить экранное напряжение, установить прежний ток покоя лампы, чтобы максимальная раскачка достигалась без тока управляющей сетки.

Подключить к выходу усилителя:

• или эквивалент нагрузки типа 39-4 на 1 кВт, имеющий вывод на разъем напряжения ВЧ 1:100, и ламповый вольтметр В7-15;
• или лампу накаливания мощностью 500 Вт на напряжение 220 или 127 В (применяются на железнодорожном транспорте).

SA3 — в положении «Вкл.». Включаем БП, измеряем ток покоя лампы, который должен быть около 30-40 мА.

Настраиваем входные диапазонные контура в резонанс конденсатором С4. Переменный конденсатор не должен быть в крайнем положении. Если нужно, изменяем количество витков катушек L1-L7.

Точный подбор витков катушек связи L1′-L7’ производится по минимуму встроенного в трансивер КВС-метра.

В диапазонах 18 и 21 МГц, 24 и 28 МГц, работают одни и те же контура L6, L6’ и L7, L7′.

Галетный переключатель SA2 подключает переменный анодный конденсатор С13 на диапазонах 160-30 м, а на диапазоне 160 м — дополнительно еще конденсатор С14. На диапазонах 20-10 м конденсатор С13 отключен. В этом случае настройка производится катушкой индуктивности L9 и конденсатором связи С17.

В завершение подключают антенну, с которой будет работать УМ. Не включайте УМ без подключенной антенны. После включения без антенны на антенном разъеме может образоваться опасное для жизни высокое напряжение.

Имеется три органа регулировки. На низкочастотных диапазонах анодный конденсатор С13 устанавливается на большую емкость и индуктивность. Варьируя индуктивностью, настраиваем выходной контур в резонанс, а конденсатором C17 устанавливаем необходимую связь с нагрузкой.

Чтобы избежать ложной настройки, надо следовать правилу: емкости С13 и С17 должны быть всегда установлены ближе к максимальному значению, что будет также соответствовать максимальному подавлению гармоник.

Манипулируя конденсаторами C13, C17, индуктивностью L9 добиваются максимума показаний индикатора выхода РА1 на каждом диапазоне. Следите при этом за спадом анодного тока.

Для надежной работы УМ необходимо хорошее заземление. Для снятия статического электричества, наводимого в антенне, полезно с разъема SW2 на корпус включить дроссель.

Данные анодного конденсатора такие:

• диапазон 160 м — 270 пФ;
• диапазон 80 м — 120 пФ;
• диапазон 40 м — 70 пФ;
• диапазон 30 м — 39 пФ;
• на остальных диапазонах — анодный конденсатор отключен.

В процессе эксплуатации для быстрого перехода с диапазона на диапазон необходимо составить таблицу соответствующих им положений роторов конденсаторов и показаний счетчика вертушки.

Общие рекомендации

метод расчета П-контура знаком читателям этой книги, Он описан в справочной литературе [31]. Имеются готовые таблицы для различных Roe. В Интернете много виртуальных калькуляторов для таких расчетов.

Расчеты говорят, что на 28 МГц нужен контур с индуктивностью 0,5 мкГн и с емкостью «горячего конца» П-контура — 40 пФ. А у нас 2 ГК71 Свых = 17х2 плюс С монтажа = 45-50 пФ. Тут можно сделать вывод, что 2хГК71 не будут работать на 28 МГц.

Выход из ситуации — применяем последовательное питание П-контура, а дроссель Др2 используем с меньшей индуктивностью, не входящий теперь в емкость монтажа. Анодный переменный конденсатор из схемы вообще исключаем.

Тренировка ламп

Пришлось много экспериментировать с ГК71, в тренировке они не нуждаются. Но случайные и с длительным сроком хранения лампы желательно тренировать в такой последовательности.

Грязные лампы промыть в воде со стиральным порошком, тщательно прополоскать, чтобы вода промыла внутренности цоколя и просушить. Запасные лампы, которые тоже долго не работали, полезно тренировать. В дальнейшем они будут готовы к работе немедленно и гарантированно.

Выдержите лампу под накалом несколько часов, затем подаете напряжение смещения. Далее подаете пониженное анодное и экранное напряжение, уменьшаете сеточное смещение до появления небольшого анодного тока и опять выдерживаете несколько часов.

Уменьшаем напряжение смещения до получения тока анода, чтобы аноды слегка розовели, пусть прокалятся некоторое время.

С работающих ламп время от времени необходимо убирать пыль с верхней части баллона сухой чистой ветошью (при выключенном УМ и разряженных конденсаторах).

Питание накала мощной генераторной лампы

Правильно выбранное напряжение накала мощной генераторной лампы позволит лампе служить в несколько раз дольше, повышает надежность ее работы и облегчает ее температурный режим. Делается это так.

Включаем ЛАТР в первичную обмотку накального трансформатора, выставляем паспортное напряжение накала. Настраиваем УМ на максимум мощности при одночастотном сигнале. При полной мощности медленно снижаем напряжение, подаваемое с ЛАТРа, пока выходная мощность не начнет снижаться.

Прибавляем напряжение накала на 10 % (это запас эмиссии). Измеряем напряжение на первичной обмотке накального трансформатора. Последовательно в первичную обмотку трансформатора подбираем гасящий резистор, чтобы получилось измеренное напряжение, при номинальном сетевом напряжении.

Монтаж УМ

Входные диапазонные контура размещены в подвале шасси. Детали анодной нагрузки лампы — над шасси. Проводники ВЧ цепей — минимально короткие и желательно прямые из медного одножильного посеребренного провода.

Компоновка УМ видна на фотографии (рис. 3). Фотография внутренней компоновки усилителя со стороны задней панели.

Вариант с двумя лампами ГК71 показан на рис. 4.

Рис. 3. Вид усилителя мощности (УМ) справа.

Рис. 4. Вид усилителя мощности (УМ) сзади.

Блок питания: особенности

Каждый источник должен выдавать требуемое напряжение и ток при максимальной нагрузке эксплуатации усилителя. Проверить их необходимо при изменении питающего напряжения сети в шеке. Напряжение сети в течение суток изменяется. Обычно оно падает вечером, и макси-

мально возрастает глубокой ночью. Зависит от сезона, удаленности жилища от трансформаторной подстанции и состояния электрической сети.

В блоке питания (БП) к УМ первичная (сетевая) обмотка имеет отводы и при больших колебаниях сетевого напряжения, особенно в сельской местности, есть возможность корректировки напряжения.

Следует отнестись очень серьезно к стабилизации напряжения на экранной сетке лампы.

Для этого можно использовать:

• отдельную обмотку на анодном трансформаторе или отдельный небольшой трансформатор;
• мощные полупроводниковые стабилитроны типа Д817, Д816 на радиаторах.

Для анодного питания лампы обычно используется нестабилизированное напряжение. Но чем больше будет емкость конденсаторов фильтра, тем меньше будет искажаться во время работы SSB и чище будет сигнал во время работы CW и DIGI.

Не рекомендуется экономить на железе для трансформатора, оно должно быть рассчитано на мощность не менее той, которую будет потреблять УМ.

Необходимо помнить что, как бы ни были хороши и линейны применяемые лампы, фундаментом качественной работы УМ является его питание. Авторы советуют не экономить на мощности анодного трансформатора и на емкостях фильтра анодного напряжения.

Конструкция УМ отдельно от БП позволяет легко модернизировать любой узел блока, не затрагивая другой. БП находится под столом, компактный УМ — в удобном месте. БП выполнен по упрощенной схеме без автоматики на включение и выключение.

Предусмотрена возможность ступенчатого изменения анодного напряжения, что выполняется переключением сетевой обмотки (переключать при отключенном БП от сети!). Анодный выпрямитель построен по мостовой схеме с конденсатором фильтра состоящего из последовательно включенных электролитических конденсаторов.

Блок питания: принципиальная схема

Схема блока питания приведена на рис . 5. Источник питания усилителя состоит из двух трансформаторов Т1, Т2 и соответствующих выпрямителей. В сетевые обмотки включены предохранители FU1 и FU2.

Рис. 5. Принципиальная схема блока питания (БП) для усилителя мощности на лампах ГК71.

От трансформатора Т1 получаем:

• напряжение накала ~20 В при токе 3 А (6 А) со средней точкой;
• напряжение +24 В, используемое для питания обмоток реле;
• напряжение +30 В для питания третьей сетки лампы.

Имеется отдельная обмотка ~6,3 В. Применен трансформатор от лампового черно-белого телевизора ТС180 с перемотанными вторичными обмотками. Сетевая обмотка может включаться на 220 В, 237 В и 254 В.

Трансформатор Т2 мощностью 1000 Вт, в котором намотаны вторичные обмотки. Предусмотрены выводы от сетевой обмотки для перехода на другое напряжение. Эти выводы можно использовать в полевых (сельских) условиях при заниженном или завышенном напряжении питающей сети.

Со вторичных обмоток получаем:

• запирающее напряжение -150 В;
• стабилизированное напряжение смещения напряжение смещения -80 В;
• стабилизированное экранное напряжение +450 В.

При необходимости имеется напряжение +500 В и +1800 В.

Диодный мост VD5-VD12 служит для получения напряжения +500 В. Фильтр состоит из дросселя Др1 и конденсаторов С2, С3. Стабилитроны VD13-VD15 и резистор R4 служат для получения стабилизированного напряжения +450 В.

Диодный мост VD16-VD19 нагружен на электролитический конденсатор С4 и далее включены стабилитроны VD20-VD22, получаем -150 В и при передаче — стабилизированное напряжение -80 В.

Диодный мост VD23-VD26 и сглаживающие конденсаторы С6-C11 служат для получения высокого напряжения. Каждый электролитический конденсатор БП зашунтирован резистором МЛТ-2 68-100 кОм для выравнивания напряжения и их разряда после выключения БП.

Прибор РА1 служит для контроля анодного тока. Прибор РА1 имеет предел измерения тока 1 А.

Через разъем ХР1 по многожильному кабелю с БП на УМ подаются необходимые напряжения. Для накальных цепей жилы кабеля запаивают в параллель. Для увеличения изоляции на провод высокого напряжения дополнительно надет поверх основной изоляции еще полихлорвиниловый кембрик соответствующего диаметра.

Более предпочтительным вариантом, который применяется во многих радиолюбительских разработках, является подача анодного напряжения от внешнего БП на высокочастотный разъем СР50 по отрезку коаксиального кабеля РК-50 или РК-75 диметром 7-12 мм. При этом в целях повышения безопасности экранную оплетку кабеля соединяют с корпусами УМ и БП.

При включении БП тумблером SA1 поступает напряжение накала и напряжение для питания реле. Тумблером SA2 включается запирающее напряжение, экранной сетки и анодное напряжение. При выключении снятие напряжений производится в обратном порядке.

Контрольные лампочки HL1, HL2 служат для контроля включения трансформаторов Т1, Т2 соответственно.

БП собран в отдельном корпусе. Имеет габариты 390x230x230 мм, подвал шасси 50 мм, вес около 20 кг. На лицевой панели корпуса БП находятся выключатели сети SA1, SA2, держатели предохранителей FU1, FU2, лампочки HL1, HL2, прибор PA1, а на задней стенке разъем ХР1 и клемма зажим X1. Надписи на передней панели выполнены с помощью переводного шрифта.

Блок питания: детали и аналоги

Разъемы: X1 — клемма-зажим; ХР1 — 30-контактный разъем типа РП14-30Л0 или РПЗ-ЗО. Подстроечные резисторы R1-R2 типа ПЭВР мощностью 5-15 Вт, R13 — шунт к конкретному примененному прибору РА1.

Электролитические конденсаторы С1 — 150 мкФ х 70 В, С2, С3 — К50-7 емкостью 50+250 мкФ х 450/495 В, С4 — 100 мкФ х 295 В.

Применение современных или импортных конденсаторов на большую емкость и напряжение только пойдет на пользу, увеличит надежность.

Конденсаторы С2, С4, С6-СП установлены через изолирующую шайбу из фольгированного стеклотекстолита. Фольга служит минусовым контактом электролитического конденсатора. Конденсаторы С5, С12 типа КД, КМ, КТ.

Выключатели SA1, SA2 — тумблеры ТВ 1-2 250 Вт/220 В или В4 250 Вт/220 В.

Диоды VD1-VD4 КД202В, VD5-VD12 и VD16-VD19 2Д202К или собраны из аналогичных диодов или диодных сборок на соответствующее напряжение и ток.

Помните о выравнивающих резисторах и конденсаторах емкостью 10000-47000 пф- защита от возможного пробоя кратковременными импульсами, они на схеме не показаны.

VD23-VD26 — типа КЦ201Д, VD13-VD15 — стабилитроны КС650, VD20 — Д817Д, VD21 — Д817В, VD22 — Д817Б или набор из других стабилитронов с соответствующим напряжением стабилизации, установлены на радиаторах и изолированы от корпуса.

Измерительный прибор РА1 с током полного отклонения 1 мА типа М4200, М2003, М4202. Силовой трансформатор Т2 изготовлен из промышленного, имеющего первичную обмотку 220/380 В. Кроме того, не разбирая обмотки трансформатора, сделан дополнительный вывод от первичной обмотки между 220 В и 380 В.

Таким образом, получилась возможность дискретной регулировки напряжения. Все трансформаторы должны быть качественно пропитаны лаком, чтобы влажность воздуха и выпавшая роса, особенно в полевых условиях, не стала причиной пробоя обмоток.

В варианте БИ для полевых условий подвал шасси был выполнен из толстого оргстекла. В оргстекле делались отверстия, и нарезалась соответствующая резьба для крепления электролитических конденсаторов.

Опыт эксплуатации

Были изготовлены по описываемой схеме несколько УМ. Были варианты с одной лампой и с двумя лампами ГК71, работающими в параллель. Они эксплуатируются, по сей день.

Чтобы УМ держать в постоянной готовности и работать максимальной мощностью, настройте П-контур на максимальную мощность. Хотите проводить радиосвязь с друзьями-соседями, убавьте раскачку с трансивера и общайтесь на небольшой мощности.

Мощность до максимальной в УМ увеличивается оперативно простым входом в меню трансивера и добавлением мощности раскачки с трансивера. Максимальная мощность используется, когда надо быстро сработать с DX, в соревнованиях или в условиях плохого прохождения.

В данном УМ вместо ламп ГК71 можно применить ГУ13, ГУ72 и другие. Данный УМ легко согласуется как с низкоомной нагрузкой 50 Ом, так и с высокоомной, когда антенны запитаны однопроводной линией.

Источник: Вербицкий Л.И., Вербицкий М.Л. — Настольная книга радиолюбителя-коротковолновика. (ur5lak.qrz.ru).

www.qrz.ru

Схемы апериодических УВЧ на транзисторах

 

Апериодические усилители высокой частоты ( УВЧ ) используются для увеличения чувствительности радиоприёмников, имеющих малый уровень шумов. Включаются такие усилители на входе приёмника либо перед преобразовательным каскадом. Усилитель должен обеспечить усиление сигнала не менее чем в 3 – 4 раза во всём рабочем диапазоне частот приёмника. Помимо увеличения чувствительности всего приёмного тракта в супергетеродинных приёмниках повышается эффективность работы преобразователя частоты и уменьшается паразитное излучение гетеродина в антенну. Нагрузкой УВЧ служат резисторы или катушки индуктивности ( высокочастотные дроссели )

    При наличии на входе УВЧ колебательного контура, а также контура на входе супергетеродинного приёмника,  увеличивается не только чувствительность всего приёмника, но и избирательность по зеркальному каналу, а также улучшается соотношение сигнал/шум.

   Усилители на одном транзисторе.

   На 1 Рис. приведена схема УВЧ для портативного приёмника, работающего в диапазонах длинных ( ДВ ), средних ( СВ ), и коротких ( КВ ) волн. Данный усилитель подключают в приёмник между катушкой связи Lсв магнитной антенны МА и входом преобразователя частоты. УВЧ обеспечивает дополнительное ( в 5 – 6 раз ) усиление принимаемых сигналов.

   УВЧ собран на транзисторе VT1 по схеме с коллекторной нагрузкой – резистором R3. Режим работы транзистора обеспечивается резисторами R1, R2, R4. Усиленный сигнал снимается с резистора R3 и через разделительный конденсатор С4 подаётся на вход преобразователя частоты. Резистор R5 и конденсатор С2 образуют в цепи питания УВЧ развязывающий фильтр. Резистор R6 служит для подачи напряжения смещения на базу транзистора VT2 преобразователя приёмника.

  Налаживание УВЧ сводится к подбору R1, устанавливающего ток в цепи коллектора VT1 равного 0,8 – 1 мА.

   В усилителе желательно использовать транзисторы типа ГТ322А, ГТ322Б, ГТ322В и им подобные.

   Усилитель  по схеме Рис.1 обеспечивает сравнительно равномерное усиление в полосе частот 100 кГц – 15 мГц. На частотах выше 15 мГц усиление падает из-за влияния в основном входной цепи преобразовательного каскада, сопротивление которого приобретает на этих частотах ёмкостной характер. Для уменьшения этого влияния применяют различные корректирующие элементы и цепи. Наиболее простым и эффективным решением является включение последовательно с нагрузкой УВЧ резистором R3 – корректирующего дросселя.

 

   На Рис.2 приведена схема такого усилителя, обеспечивающего равномерный коэффициент усиления равный   шести ( 15 дБ ) в полосе частот 100 кГц – 30 мГц. Дроссель Др1 имеет индуктивность 2 мкГ и содержит 30 витков провода ПЭВ-1 0,15, намотанных на резисторе типа МЛТ-0,5 с сопротивлением 100 кОм. В данном усилителе применяются транзисторы типа ГТ322 с буквой А, Б, В, Г, Д, или Е.

  На Рис.3 приведена схема другого варианта УВЧ, предназначенного для работы совместно с простым коротковолновым приёмником супергетеродинного типа. Усилитель собран на полевом транзисторе VT1.

 

  Сигнал принимаемой радиостанции с внешней антенны через Гн1 поступает в катушку связи L1 и далее в колебательный контур L2C1. С помощью переменного конденсатора С1 контур можно настроить на любую радиостанцию, работающую в диапазоне частот от 6 до 12 мГц. ( 25 – 50 м ). В таком же диапазоне работает и приёмник. 

  Применение индуктивной связи контура L2C1 с антенной позволяет подобрать оптимальную связь между ними. Колебательный контур полностью подключён к транзистору, что даёт возможность получить от такого УВЧ значительное усиление сигнала и повысить избирательность всего приёмного устройства по зеркальному каналу. Дополнительное улучшение избирательности по зеркальному каналу может достигать до 10 – 20 дБ.

   Необходимый режим работы транзистора VT1 обеспечивается включением в цепь истока резистора R1, который по переменной составляющей переменной заблокирован конденсатором С3. Нагрузкой транзистора является дроссель Др1. Выделенный на дросселе сигнал через С2 и гнездо Гн2 подаётся на вход приёмного устройства.

  В данной конструкции можно применять полевые транзисторы КП303В, 2П303В, КП303Г, 2П303Г, переменный конденсатор С1 любого типа с воздушным диэлектриком. Катушки L1, L2 наматывают последовательно друг за другом на фарфоровом каркасе диаметром 12 мм проводом ПЭВ-1 0,35. Катушка L1 содержит 21 виток, L2 – 5 витков. Дроссель Др1 должен иметь индуктивность около 2,5 мкГ. Можно изготовить самодельный дроссель, намотав на резисторе МЛТ-2 с сопротивлением более 50 кОм 40 витков провода ПЭЛШО 0,2.

  Налаживание усилителя сводится к подбору тока потребления. Для этого в разрыв питания включают миллиамперметр с током полного отклонения шкалы 10 мА. Резистором R1 подбирается ток потребления равный 5 мА.

  Возможно для более точной настройки диапазона придётся подобрать количество витков L2.

  Усилитель на двух транзисторах.

  На Рис.4 приведена схема УВЧ на двух гальванически связанных  транзисторах VT1 и VT2. Нагрузкой первого каскада является резистор R2. Второй каскад собран по схеме эмиттерного повторителя на транзисторе VT2. Нагрузка этого каскада ( резистор R5 ) включена в цепь эмиттера. С выхода второго каскада устройства в цепь базы подаётся напряжение отрицательной обратной связи через резистор R4.

  Наличие отрицательной обратной связи и непосредственная связь между каскадами обеспечивают устойчивую работу усилителя в достаточно широком диапазоне частот. Резистор R1 согласует его входное сопротивление с волновым сопротивлением антенного фидера ( 75 Ом ). Элементы R6C3 образуют развязывающий фильтр, подавляющий паразитные обратные связи через источник питания.

  Частотная и амплитудная характеристики усилителя определяются параметрами корректирующей цепи R3C2. При R3 =0 и С2 = 0 максимальное усиление в низкочастотной части диапазона, при R3 = 200 Ом и С2 = 220 пФ максимальное усиление в высокочастотной части диапазона, при R3 = 200 Ом и С2 = 0,015 мкФ частотная характеристика средняя между предыдущими двумя.

  И.И Андрианов “ПРИСТАВКИ К РАДИОПРИЁМНЫМ УСТРОЙСТВАМ”, Москва издательство ДОСААФ СССР, 1985 г. стр.6-15

 

 

Поделиться ссылкой:

Похожее

Автор: Андрей Маркелов

Родился и вырос в Тульской области. После окончания средней школы поступил и закончил «Донской Техникум Механизации учёта» по специальности «техник-электромеханик», потом учился в МИРЭА. С детства увлекаюсь радиотехникой. В данный момент работаю в одном ООО, выпускающей импульсные источники питания различного применения. Посмотреть все записи автора Андрей Маркелов

admarkelov.ru

Усилитель ВЧ 10 w — Сайт prograham!

Усилитель мощности 10 вт

Усилитель расчитан на работу с трансвером, имеющим Р вых до 1 ватта. Нагрузкой возбудителя, обеспечивающей стабильную работу на всех диапазонах, является резистор R1. Настройка заключается в установке тока покоя VT2 в пределах 0,3 A (при отсутствии сигнала на входе). 

Сигнал напряжением в 1 вольт на входе увеличивает выходную мощность в антене до 10 ватт. Коммутация прием-передача осуществляется от внешней цепи управления, которая замыкается на корпус при переходе на передачу. При этом срабатывает реле К1 и подключает антенну к выходу усилителя мощности. При разрыве управляющей цепи, на базе VT1 появляется положительное напряжение, открывающее его. Соответственно на колекторе VT1 около нуля. Транзистор VT2 закрывается. Реле типа РПВ2/7 паспорт РС4.521.952 Дроссели L1 и L2 типа Д1(на 1А) индуктивностью 30 и 10 мкГ соответственно. Диаметр каркаса L3- 15 мм провод ПЭВ2 1,5мм

Широкополосный усилитель мощности

Дроздов В В  (RA3AO)

Для работы совместно с вседиапазонным KB трансивером можно использовать широкополосный усилитель мощности, принципиальная схема которого дана на рис. 1. В диапазонах 1,8—21 МГц его максимальная выходная мощность в телеграфном режиме при напряжении источника питания +50 В и сопротивлении нагрузки 50 Ом — около 90 Вт, в диапазоне 28 МГц — около 80 Вт. Пиковая выходная мощность в режиме усиления однополосных сигналов при уровне интермодуляционных искажений менее —36 дБ составляет около 80 и 70 Вт соответственно. При хорошо подобранных транзисторах усилителя уровень второй гармоники менее — 36 дБ, третьей — менее — 30 дБ в режиме линейного усиления и менее — 20 дБ в режиме максимальной мощности.

Усилитель собран по двухтактной схеме на мощных полевых транзисторах VT1, VT2. Трансформатор типа длинной линии Т1 обеспечивает переход от несимметричного источника возбуждения к симметричному входу двухтактного каскада. Резисторы R3, R4 позволяют согласовать входное сопротивление каскада с 50-омной коаксиальной линией при КСВ не более 1,5 в диапазоне 1,8 —30 МГц. Их низкое сопротивление обеспечивает очень хорошую устойчивость усилителя к самовозбуждению. Для установки начального смещения, соответствующего работе транзисторов в режиме В, служит цепь Rl, R2, R5. Диоды VD1, VD2 и VD3, VD4 совместно с конденсатором С7 образуют пиковый детектор цепи ALC и защиты транзисторов от перенапряжений в стоковой цепи. Порог срабатывания этой цепи определяется в основном напряжением стабилизации стабилитрона VD9 и близок к 98 В. Диоды VD5—VD8 служат для «мгновенной» защиты стоковой цепи от перенапряжений. Трансформатор типа длинной линии Т3 обеспечивает переход от симметричного выхода усилителя к несимметричной нагрузке. Чтобы облегчить требования к широкополосности этого трансформатора и ослабить возможные выбросы напряжения в стоковой цепи, перед трансформатором включен симметричный ФНЧ C8L1C10,C9L2C11 с частотой среза около 30 МГц.

Монтаж усилителя навесной. Усилитель собран на ребристом радиаторе-теплоотводе из дюралюминия размерами 110х90х45 мм. Ребра профрезерованы с обеих сторон радиатора, их число — 2х13, толщина каждого 2 мм, высота — 15 мм со стороны установки транзисторов и 20 мм со стороны гаек их крепления. На продольной оси радиатора на расстоянии по 25 мм от поперечной оси профрезерованы площадки диаметром 30 мм для установки транзисторов, а с обратной стороны — для гаек крепления. Между транзисторами на ребра радиатора уложена шина «общий провод», вырезанная из листовой меди толщиной 0,5 мм и прикрепленная к основанию радиатора двумя винтами М3, пропущенными между двумя центральными ребрами на расстояниях по 10 мм от его краев. Размеры шины — 90х40 мм. К шине прикреплены монтажные стойки. Катушки L1 и L2 — бескаркасные и намотаны голым медным проводом диаметром 1,5 мм на оправке диаметром 8 мм. При длине намотки 16 мм они имеют по пять витков. Трансформатор Т1 намотан двумя скрученными проводами ПЭЛ.ШО 0,31 с шагом скрутки около трех скруток на сантиметр на кольцевом магнитопроводе из феррита М400НН типоразмера К10х6х5 и содержит 2х9 витков. Трансформаторы Т2 и Т3 намотаны на кольцевых магнитопроводах из феррита той же марки типоразмера К32х20х6. Трансформатор Т2 содержит 2х5 витков скрутки из проводов ПЭЛШО 0,8 с шагом две скрутки на сантиметр, Т3—2х8 витков такой скрутки. Конденсаторы Cl — С3 — типа КМ5 или КМ6, С4—С7—КМ4, С8—С11—КТ3.

Налаживание правильно собранного усилителя при исправных деталях сводится к подстройке индуктивностей катушек L1 и L2 по максимуму отдачи в диапазоне 30 МГц путем сжатия или растяжения витков катушек и к установке начального смещения с помощью резистора R1 по минимуму интермодуляционных искажений в режиме усиления однополосного сигнала.

Нужно отметить, что уровень искажений и гармоник в значительной степени зависит от точности подбора транзисторов. Если нет возможности подобрать транзисторы с близкими параметрами, то для каждого транзистора следует сделать отдельные цепи установки начального смещения, а также по минимуму гармоник подобрать один из резисторов R3 или R4 путем подключения параллельно ему дополнительных.

В режиме линейного усиления в диапазонах 14—28 МГц благодаря наличию ФНЧ C8L1C10, C9L2C11 уровень гармоник на выходе усилителя не превышает допустимой нормы 50 мВт, и его можно подключать к антенне непосредственно. В диапазонах 1,8—10 МГц усилитель следует подключать к антенне через простейший ФНЧ, аналогичный по схеме C8L1C10, причем достаточно двух фильтров, одного— для диапазонов 1,8 и 3,5 МГц, другого — для диапазонов 7 и 10 МГц. Емкость обоих конденсаторов первого фильтра — по 2200 пф, второго — по 820 пф, индуктивность катушки первого — около 1,7 мкГн, второго — около 0,6 мкГн. Катушки удобно изготовить бескаркасными из голого медного провода диаметром 1,5 — 2 мм, намотав на оправке диаметром 20 мм (диаметр катушек около 25 мм). Катушка первого фильтра содержит 11 витков при длине намотки 30 мм, второго — шесть витков при длине намотки 25 мм. Настраивают фильтры растяжением и сжатием витков катушек по максимуму отдачи в диапазонах 3,5 и 10 МГц. Если усилитель используется в перенапряженном режиме, следует на каждом диапазоне включать отдельные фильтры.

Вход усилителя можно согласовать и с 75-омной коаксиальной линией. Для этого номиналы резисторов R3, R4 берут по 39 Ом. Мощность, потребляемая от возбудителя, при этом уменьшится в 1,3 раза, но может увеличиться завал усиления на высокочастотных диапазонах. Для выравнивания АЧХ последовательно с конденсаторами С1 и С2 можно включить катушки с экспериментально подобранной индуктивностью, которая должна быть около 0,1—0,2 мкГн.

Усилитель можно непосредственно нагружать и на сопротивление 75 Ом. Благодаря действию петли ALC линейный недонапряженный режим его работы сохранится, но выходная мощность уменьшится в 1,5 раза.

Усилитель мощности на КП904

   При повторении усилителя мощности UY5DJ (1) выяснилось, что наиболее критичный узел, снижающий надежность всего усилителя, — выходной каскад. После экспериментов на различных типах биполярных транзисторов пришлось перейти к полевым.

   За основу был взят выходной каскад широкополосного усилителя UT5TA (2). Схема показана на рис.1. новые детали выделены утолщенными линиями. Небольшое количество деталей позволило смонтировать каскад на печатной плате и радиаторе от UY5DJ на месте деталей и транзисторов усилителя UY5DJ. Ток покоя транзисторов — 100…200 мА.

Литература:

  1. Скрыпник В. Усилитель мощности KB трансивера.- Радио, N12, 1988,с.20-23. 

  2. Андрющенко Б. Широкополосный усилитель мощности. — Радио, N12, 1984, с.18-19. 

  3. Кобзев В. Универсальное согласующее устройство. — Радио,  N9,1975 , с.37.

Если Вам понравилась страница — поделитесь с друзьями:

prograham.jimdo.com