Линейный усилитель мощности 180 Вт, вначале стоит напомнить несколько общих правил, касающихся конструкции усилителей мощности (не только транзисторных). Задача передатчика PA состоит в том, чтобы усиливать необходимую высокочастотную мощность от приемопередатчика QRP и передать ее к антенне с наименьшими возможными искажениями и наибольшей эффективностью.
Для усиления сигналов с SSB модуляцией усилители должны быть линейными, т.е. выполнены в классе АВ, у которого ток покоя активного элемента отличен от нуля (рабочая точка расположена в начале линейного участка переходной характеристики этого элемента). На практике рабочая точка покоя выбирается так, чтобы переходная характеристика была максимально линейной во всем диапазоне возможных значений входного и выходного напряжения.
Представленная схема линейного усилителя мощности возможно многим знакома, его в виде конструктора можно приобрести на всем известной площадке. Он предназначен для использования с КВ-трансиверами в диапазоне частот 3-15 МГц. Принципиальная схема усилителя представлена на рисунке.
Напряжение питания линейный усилитель мощности 180 Вт может находиться в диапазоне 12-24 вольт, а мощность входного сигнала — в диапазоне 1-10 Вт. При этом максимальная выходная мощность усилителя зависит от входной мощности и напряжения питания и может достигать до 180 Вт при нагрузке 50 Ом.
В усилителе используются два MOSFET-транзистора IRFP250N с N-каналом в корпусе ТО-247, которые работают в двухтактном силовом каскаде. Их максимальный ток стока составляет 30 А, а мощность P — 214 Вт. Регулировка напряжения смещения на затворах транзисторов осуществляется с помощью потенциометров RV1 и RV2 и позволяет точно устанавливать ток покоя каждого транзистора в отдельности, что выгодно при использовании непарных транзисторов. В цепи питания затвора подается стабилизированное напряжение 5 В которое получаем от стабилизатора U1 (LM78L05). Есть разные варианты плат усилителя приведу для примера.
При покупке конструктора линейный усилитель мощности 180 Вт в комплект не входит алюминиевый радиатор, необходимый для отвода тепла от силовых транзисторов. Используемый радиатор должен иметь размеры не менее 100х81х44 мм (чем больше, тем лучше). Способы намотки трансформаторов показаны на фотографиях. В зависимости от версии количество ферритовых колец выходного трансформатора составляет 16 или 14 (версия V100). Первичная обмотка состоит из медной трубки внутри колец, а вторичная обмотка содержит 5 витков провода внутри трубки.
Дроссель L1 содержит 10 витков большого сечения на ферритовом тороидальном сердечнике (два сложенных кольца). Для работы усилителя необходим блок питания 13,8 В/40 А, желательно с токовой защитой (сечение проводов для подключения блока питания не менее 6 мм) и источник сигнала 3/7/14 МГц с мощность 10 Вт, например QRR-трансивер. Собранная схема требует настройки токов покоя с помощью потенциометров RV1 и RV2. Начальные токи покоя для каждого транзистора следует установить равными 20 мА.
Окончательную регулировку лучше производить при одновременном контроле выходного сигнала с помощью осциллографа или анализатора спектра (для минимума искажений и максимальной выходной мощности). Входной сигнал следует постепенно увеличивать, наблюдая за формой выходного сигнала с помощью осциллографа и наблюдая за током источника питания. При этом следует контролировать температуру транзисторов.