Top.Mail.Ru
Транзисторный КВ усилитель мощности, схема которого показана Транзисторный КВ усилитель мощности, схема которого показана

Транзисторный КВ усилитель мощности

Транзисторный КВ усилитель мощности, схема которого показана на рисунке, предназначен для работы в составе любительского КВ трансивера. Его можно использовать и как самостоятельное изделие, в качестве настольного усилителя совместно с маломощным трансивером. Выходная мощность усилителя — 100… 150 Вт, при входной около 1 Вт. В целом это несложная конструкция с хорошими эксплуатационными характеристиками.

Транзисторный КВ усилитель мощности

Транзисторный КВ усилитель мощности двухкаскадный. Оба каскада выполнены на доступных и недорогих переключающих полевых транзисторах, что выгодно отличает данную конструкцию от многих других. Первый каскад на транзисторе VT1 — однотактный. Согласование входного сопротивления с источником сигнала 50 Ом выполнено не самым лучшим, но простым способом — установкой на входе усилителя резистора R2 сопротивлением 51 Ом. Нагрузкой каскада является первичная обмотка согласующего трансформатора Т1. Для выравнивания частотной характеристики каскад охвачен цепью отрицательной обратной связи — L1, R4, С4. Катушка L1 уменьшает влияние ООС в области верхних частот и тем самым поднимает усиление каскада. Аналогичную функцию выполняет и конденсатор С5, подключенный параллельно резистору R6 в цепи истока транзистора VT1. Второй каскад усилителя — двухтактный.

Он выполнен на двух парах соединенных параллельно транзисторов — VT2, VT3 и VT4, VT5. Для минимизации гармоник напряжение смещения каждого плеча каскада и соответственно токи покоя транзисторов регулируются раздельно подстроечными резисторами R8 и R9. На эти резисторы напряжение подается через электронный коммутатор, выполненный на транзисторе VT6, от стабилизатора — микросхемы DA1. Переключение усилителя в активный режим происходит при замыкании вывода РТТ на общий провод. Каждое плечо второго каскада также охвачено цепью ООС. Нагрузка каскада — трансформатор Т2. Согласование с несимметричной нагрузкой 50 Ом обеспечивает трансформатор ТЗ. Монтаж транзисторный КВ усилитель мощности выполнен на печатной плате из двустороннего фольгированного стеклотекстолита. Одна сторона платы используется как экран, а на второй стороне резаком вырезаны проводники. Плата установлена на большом теплоотводе. В местах крепления к теплоотводу мощных транзисторов в плате сделаны прямоугольные отверстия. Транзисторы установлены через диэлектрические теплопроводные прокладки. Воздушное принудительное охлаждение усилителя весьма желательно.

Все постоянные резисторы — МЛТ; подстроечные — СПЗ-19. Выводы резисторов должны иметь минимальную длину для снижения паразитной индуктивности. Можно, в принципе, удалить их полностью, а пайку осуществлять прямо к колпачкам выводов. Особенно это касается резисторов в цепях истока транзисторов. Все конденсаторы в усилителе — для поверхностного монтажа. Конденсаторы С8, С9, а особенно С19 и С20, должны иметь достаточную реактивную мощность. Можно установить несколько конденсаторов, включенных параллельно. Транзисторы IRF510 можно, в принципе, заменить другими, но с ними можно ожидать увеличения завала усиления в области частот выше 20 МГц, так как входная и проходная емкости транзисторов IRF510 минимальные из всей линейки переключающих полевых транзисторов. Если удастся найти транзисторы MS-1307, то можно рассчитывать на значительное улучшение работы усилителя в области высших частот. Но они дорогие… Катушка L1 намотана проводом ПЭЛ 0,31 на оправке диаметром 3 мм, число витков — 10 (подбирается при коррекции АЧХ). Дроссели L2 и L3 намотаны проводом ПЭВ-2 0,8 в один слой до заполнения на кольцевых магнитопроводах типоразмера К16x12x5 из феррита 1000НН.

Качество работы транзисторный КВ усилитель мощности во многом зависит от трансформаторов. Трансформаторы Т1 и Т2 выполнены по классической конструкции одновиткового ШПТ (“бинокль”). Магнитопровод для Т1 набран из десяти колец типоразмера К 12x6x5 из феррита 1000НН (2 столба по 5 колец). Обмотки выполнены проводом МГТФ сечением 0,35 мм. Первичная обмотка содержит 5 витков, вторичная — 2 витка. Хорошие результаты дает выполнение обмоток из нескольких включенных параллельно проводов меньшего сечения. Важным моментом является максимальная плотность заполнения внутреннего объема магнитопровода обмотками. Магнитопровод трансформатора Т2 — ферритовые трубки от сигнальных кабелей компьютерных мониторов. Во внутренние отверстия трубок плотно вставлены отрезки тонкостенных медных трубок, которые и образуют один виток — первичную обмотку. Внутри медных трубок размещена вторичная обмотка, содержащая 4 витка из семи параллельных проводов МГТФ. Трансформатор ТЗ намотан проводом ПЭВ-2 0,9 на кольце К22х12×6,5 из феррита 600НН. Обе обмотки содержат по 7 витков, свитых между собой проводов. Конструкция одного из вариантов транзисторный КВ усилитель мощности показана на фото рисунке.

Конструкция одного из вариантов транзисторный КВ усилитель мощности

При испытании двухтоновым сигналом транзисторный КВ усилитель мощности развивал мощность до 150 Вт при сохранении высокой линейности и имел завал АЧХ на наивысшей частоте КВ диапазона около 4 дБ относительно частоты 3 МГц. Настройка усилителя сводится к установке токов покоя транзисторов VT1—VT5 по наименьшей амплитуде гармоник. При отсутствии приборов это можно сделать, прослушивая частоты второй и третьей гармоник контрольным радиоприемником. При питании транзисторный КВ усилитель мощности напряжением менее 40 В истоки транзисторов VT2—VT5 следует соединить с общим проводом. В транзисторный КВ усилитель мощности отсутствуют элементы защиты выходного каскада от высокого КСВ, кроме встроенных в транзисторы конструктивных диодов, которые эффективно защищают от мгновенных перенапряжений на стоках. Защитой от КСВ занимается отдельный узел, построенный на базе КСВ-метра и снижающий питающее напряжение при росте КСВ выше определенного предела. Это — тема отдельной статьи.

 

Оставьте комментарий