Širokopásmový výkonový zosilňovač založený na RF2113. Charakteristika čipu RF2113

5 - wattový výkonový zosilňovač pre rozsah 1,8 ... 54 MHz

Zack Lau, KH 6 CP /jeden. Pôvodný článok bol uverejnený v časopise QEX , máj 1992, str. 7.8

Potrebujete jednoduchý a stabilný zosilňovač pre viac rozsahov QRP vysielač? Tento zosilňovač nebol optimalizovaný len na stabilitu počítačovým programom dotykový kameň , ale vydržalo pripojenie k nemu aj pri prevádzke rôznych druhov nesúladných (vysokoodporových) záťaží, napríklad RA sa používala na charakterizáciu filtrov pri výstupnom výkone 5 W. Zosilnenie dvojstupňového RA v amatérskych pásmach je 28 ... 30 dB a má mierny nárast o pár dB pri frekvenciách blízko 37 MHz. Pre jednoduchosť a nenáročnosť bol ako jeho koncový tranzistor zvolený RA MRF 137 od spoločnosti Motorola. S MRF Zosilňovač 138 bude pravdepodobne viac lineárny, ale o tomto tranzistore mám veľmi málo informácií, aby som si tým bol úplne istý. Niektorých amatérov odrádzajú zvýšené náklady na tieto tranzistory, ale ako sa hovorí, „chudák platí dvakrát“ – lacné tranzistory zvyknú často „vylietať“. Zosilňovač s tranzistormi s efektom poľa dáva výstupu „čistý“ SSB signál porovnateľný v intermodulačných produktoch vysokého rádu s konvenčnými bipolárnymi tranzistorovými zosilňovačmi. Napríklad najhoršie produkty IM pre pásma 3,5, 7, 14 a 28 MHz sú -38 dB pri 28 MHz, pričom produkty piateho rádu majú úroveň -61 dB vzhľadom na PEP. Zosilňovač má výstupný výkon 5 W PEP pri prúde 0,5 A (napájacie napätie 28 V).

Pravdepodobne najväčšou nevýhodou je zvláštne napájanie tranzistorov s efektom poľa - „milujú“ vysoké napätie a skutočne fungujú dobre. MRF 137 nie je výnimkou. nakŕmil som MRF 137 s napätím 28,2 V pri kľudovom prúde 0,55 A. Prúd sa zvýšil na 0,6 A pri výstupnom výkone 4,6 W pri 28 MHz. Vodič bol napájaný bežným, v takýchto prípadoch napájacím napätím 12 V.

Vstupný stupeň zosilňovača (obr. 1a) je vyrobený na bipolárnom tranzistore 2 N 5109 so spätnou väzbou vyladenou na kompenzáciu zisku MRF 137. Medzi kolektor a spoločný vodič je nainštalovaný sériový obvod pozostávajúci z odporu 470 ohmov a kondenzátora 12 pF, aby sa zabezpečila stabilita zosilňovača pri všetkých jeho pracovných frekvenciách. MRF 137 na 54 MHz už znižuje vlastný zisk o pár dB, avšak bipolárny tranzistorový zosilňovač tento rozdiel kompenzuje. Vstupná spätná strata je lepšia ako 18 dB vo frekvenčnom rozsahu 1,4…29,9 MHz, ale znižuje sa na 12 dB pri 50 MHz. SWR na vstupe s vysokoodporovým zaťažením nebolo testované.

Konečný výkonový zosilňovač „osobne“ je znázornený na obr. 1 b a je to vynikajúca zosilňovacia jednotka so ziskom 16 dB a nerovnomernosťou zisku menšou ako 0,5 dB vo frekvenčnom rozsahu 1 ... 32 MHz. Transformátor na prenosovom vedení, pripojený k vstupu zosilňovača, zlepšuje stratu spätného toku a SWR, ktoré sú viac ako 18 dB a 1,3: 1 vo frekvenčnom rozsahu 1 ... 50 MHz. Myslím si, že pripojenie ďalšieho transformátora na výstup zosilňovača na prenosovom vedení umožní vytvoriť výkonnejší RA s menším ziskom pre rovnaký frekvenčný rozsah, ale takáto variácia nebola testovaná.

Pod zosilňovačom bola použitá najjednoduchšia doska, akú som si mohol myslieť. Na obojstranne fóliovanom kuse sklolaminátu som vyrezal dve dráhy pre bránu a odtokové vedenie, potom som dosku omotal okolo okrajov medenou fóliovou páskou a prispájkoval pre spoľahlivé „uzemnenie“ (tienenie).

Ryža. 1a. Zosilňovač s nízkym výkonom navrhnutý na kompenzáciu kolísania

Výkonový zosilňovač MRF 137. Schematický elektrický obvod.

Q 1 - 2 N 5109 2,5W Tranzistor s montážou chladiča, Boundary

Frekvencia Ft = 1200 MHz.

T1 - 15 závitov dvojitého drôtu #28 na prstencovom jadre FT-37-43.

Po vyvŕtaní otvorov pre tranzistor MRF 137, jeho upevňovacích skrutiek v doske a v tesnení z hliníkovej pásky s hrúbkou 0,05 palca som tesnenie, dosku a tranzistor pripevnil k chladiču pomocou 4-40 skrutiek (na tento účel boli do tela chladiča vyvŕtané otvory a narežte do nich zodpovedajúcu niť). Na montáž a ďalšie detaily bola použitá štandardná metóda, "nalisovaná" na bežný drôt. Tranzistorový zosilňovač 2 N 5109 je namontovaný na vlastnej uzemňovacej podložke a ešte jedna vec: ak je zisk „vytiahnutý“ v jednom stupni RF zosilňovača, potom takýto zosilňovač funguje menej stabilne (t. j. zisk medzi stupňami by mal byť distribuovaný viac). rovnomerne).

Boli postavené tri takéto zosilňovače Mike 'o m Gruber 'o m, WA 1 SVF na použitie v laboratóriu. Všimol si, že odpor rezistora R 8 sa musí zmeniť zo 4,7 kΩ na 1 kΩ, aby sa získal potrebný posun na získanie prúdu 0,5 A. Voliteľné: použité Mike 'ohm tranzistory MRF 137 mal vyššie prahové napätie hradla (predpätie potrebné na zapnutie tranzistora), ale to neovplyvnilo parametre zosilňovača.

Ryža. 1b. Výkonový zosilňovač MOS ( TMOS )-tranzistor s výstupným výkonom 5

Ut Schematický elektrický obvod.

L 1 - 26 otáčok smaltovaného (vinutia) drôtu # 26 na krúžku T-44-2,

Indukčnosť - 3,9 uH.

Q 2 - tranzistor MRF 137.

R 9 - potenciometer (ladiaci odpor) s odporom 10 kOhm

Rotačný typ pre nastavenie predpätia tranzistora.

RFC 1 - 21 otáčok navíjacieho drôtu #26 na krúžku FR-37-67.

T2 - 4 závity 25 ohmového koaxiálneho kábla na prstenci FT-50-43. 25 ohmov

Kábel tvoria dva segmenty položeného 50-ohmového kábla

Paralelné. Prototyp používal kábel RG-196/U.

U 1 - 78 LO 5 - integrovaný 5-voltový stabilizátor.

Voľný preklad z angličtiny: Viktor Besedin (UA9LAQ) [e-mail chránený]
Tyumen január 2003

Tranzistorový výkonový zosilňovač (SHPA) bol vypracovaný a málo sa líši v rôznych priemyselných dizajnoch, čo naznačuje praktickú absenciu "bielych miest" v tejto oblasti rádiového dizajnu. A napriek tomu rádioamatéri zriedka používajú domáce návrhy s výkonom viac ako 30-40 wattov. Je to samozrejme spôsobené nedostatkom kvalitných výkonných tranzistorov pre lineárne zosilnenie RF signálu v rozsahu 1-30 MHz.

Je tiež možné, že hlavný spôsob ladenia amatérskej technológie - "vedecká metóda poke" nie je vhodný pre takéto návrhy, takže dnes sú elektrónkové zosilňovače populárnejšie. Opakované použitie rôznych typov tranzistorov v silových transceiveroch ukázalo ich jasné výhody v porovnaní s lampovými pri rovnakom výkone (hovoríme samozrejme o Poutovi.< 200 Вт). При изготовлении и эксплуатации транзисторного усилителя нужно учитывать определенные особенности, которые не возникают либо менее выражены в ламповом. Вот некоторые из них:

1. Je potrebné použiť tranzistory špeciálne navrhnuté pre lineárne zosilnenie pri frekvenciách 1,5-30 MHz.

1. Výstupný výkon push-pull sila by nemal presiahnuť maximálny výkon použitých tranzistorov, aj keď znesú preťaženie. Napríklad vo vojenskom vybavení toto číslo nepresahuje 25-50% maximálnej hodnoty.
2. Aspoň raz sa pozrite do referenčnej knihy a pozorne si prečítajte parametre použitého tranzistora.
3. Žiadna z limitných hodnôt nesmie byť prekročená.
4. Pri predlaďovaní treba použiť neindukčnú záťaž v podobe ekvivalentu s odporom 50-75 ohmov primeraného výkonu, v žiadnom prípade však nie žiarovku, ako to mnohí robia pri ladení elektrónkového zosilňovača.
5. Konečne sa zamestnajte a vyrobte si raz a navždy kvalitný SWR meter v jednej krabici s anténnym prepínačom a TVI filtrom s povinným odpájaním antén pri nepoužívaní. Ušetríte si tak nervózny stres pri komunikácii so susedmi - milovníkmi ultra dlhého televízneho príjmu na vnútornej anténe a zbrklým hľadaním gumených rukavíc na odskrutkovanie konektora antény so začiatkom každej búrky.
6. Ak ste infikovaní „chorobou šípov“ alebo chcete „držať mikrofón“, kým z neho nekvapká „kondenzát“, nemusíte šetriť veľkosťou puzdra a radiátora. Axióma je "spoľahlivý zosilňovač je skvelý zosilňovač".

V opačnom prípade je zavedenie dodatočného prúdenia vzduchu povinné.

1. Konštrukciu takého zosilňovača nemusíte preberať, ak si matne predstavujete rozdiel medzi transformátormi typu „binokulárny“ a s „objemovou cievkou“. V tomto prípade je lepšie zakúpiť si hotový dizajn (s ktorým vám môže pomôcť autor článku) alebo improvizovať so svietidlami.

Tranzistorový výkonový zosilňovač navrhnutý v tomto článku pracuje v ktorejkoľvek časti HF pásma, prispôsobenie zariadenia umožňuje použitie antén s odporom 50 ohmov alebo viac (obr.).

Príkon nepresahuje 1 W. Maximálny výstupný výkon je určený typom použitých tranzistorov, pre KT957A - až 250 W. Zosilnenie výkonu až 25 dB v nízkofrekvenčných rozsahoch. Vstupná impedancia 50 Ohm. Úroveň harmonických na výstupe nie je väčšia ako 55 dB.

Maximálny odber prúdu je do 18-19 A. Vzhľadom na to, že rádiostanica používala jednu anténu pre všetky dosahy (trojuholník s obvodom 160 m), bolo rozhodnuté zaviesť do zosilňovač. Celkové rozmery zosilňovača boli určené rozmermi použitého transceivera (RA3AO) a sú 160x200x300 mm. Do týchto rozmerov nebolo možné „napasovať“ zdroj +24 V, ktorý je vyrobený v samostatnom puzdre. Aby sa zosilňovač v lete neprehrieval, zaviedol sa nútený radiátorový prúd vzduchu. Výsledkom bol pomerne úspešný dizajn malých rozmerov, ktorý je možné použiť pri práci s budičom s nízkym výkonom, môže to byť transceiver založený na R399A, transceivery Rosa, RA3AO so zníženým výstupným výkonom atď. Podobný dizajn používajú RK6LB, UR5HRQ a RU6MS už niekoľko rokov prevádzkuje koncový stupeň na KT956A s P399A.

Signál z transceivera ide do transformátora T1 (obr.),

toto je obyčajný "ďalekohľad", ktorý znižuje vstupnú impedanciu a poskytuje dva identické protifázové signály na vstupe ovládača VT1, VT2. Reťazce C4R2 a C5R3 sa používajú na vytvorenie amplitúdovo-frekvenčnej odozvy so vzostupom vo vysokofrekvenčnej oblasti. Predpätie sa aplikuje samostatne na každý tranzistor zo zdroja +12V (TX). Ako VT1, VT2 je potrebné použiť tranzistory, ktoré slúžia na lineárne zosilnenie RF signálu. Najvhodnejšie a najlacnejšie KT921 a KT955. Ak je možné spárovať pár, potom je možné obvody predpätia kombinovať. Rezistory so zápornou spätnou väzbou v obvode emitora zlepšujú stabilitu a linearitu stupňa.

„Dierový filter“ C10R10 možno nahradiť niekoľkými konvenčnými blokovacími kondenzátormi rôznych nominálnych hodnôt (napríklad 1000 pF; 0,01 mikrónu; 0,1 mikrónu) zapojenými paralelne. Prvky C14, C18, R11 ... R14 tvoria požadovanú frekvenčnú charakteristiku koncového stupňa. Rezistory R15, R18 slúžia na zabránenie rozpadu prechodu emitoru pri spätnej polvlne riadiaceho napätia. Možno ich vypočítať pomocou vzorca R = (βmin / (6,28 * frp * C3) pre iné typy tranzistorov. Transformátor T2 („ďalekohľad“) zodpovedá relatívne vysokej výstupnej impedancii prvého stupňa s nižším odporom vstupných obvodov. terminálu.

Transformátor TK napája VT4, VT5 a vyrovnáva tvar napätia na kolektoroch tranzistorov, aby sa znížila úroveň rovnomerných harmonických. Okrem toho pomocou obvodu tvoreného vinutím II a kondenzátorom C19 je frekvenčná odozva zosilňovača zvýšená v oblasti 24 ... 30 MHz.

Výstupný transformátor T4 prispôsobuje nízku impedanciu koncového stupňa záťažovej impedancii 50 ohmov. Rezistor R21 so stratovým výkonom aspoň 2 W (dá sa vytočiť z viacerých) má symbol - "ochrana blázna". Prítomnosť tohto odporu je kritická pri absencii akéhokoľvek zaťaženia zosilňovača. V takom momente sa celý výstupný výkon rozptýli na tomto rezistore a príde z neho „duch spálenej farby“ - záver pre nedbanlivého používateľa je „horiaci!“. Tranzistory takémuto prevedeniu vydržia - podľa údajov výrobcu je stupeň nesúladu záťaže pri Рout = 70 W pre jeden tranzistor na 1 s 30:1. V našom prípade máme 10:1, takže môžeme predpokladať, že do 3 sekúnd sa tranzistorom nič nestane. Ako ukázali experimenty a dlhoročné skúsenosti s používaním takejto "ochrany", tranzistory nikdy nezlyhali z preťaženia výstupu.

Dokonca aj po priamom údere blesku do antény jedného z používateľov takéhoto zariadenia zlyhal iba jeden tranzistor a odpor R21 sa rozpadol na malé kúsky. Relé K1 prepína anténu v režimoch príjmu / vysielania (RX / TX). Odporúča sa použiť nové spoľahlivé utesnené relé s krátkou dobou odozvy. K1 sa zapína napätím + 12V (TX) cez tranzistorový kľúč VT6. Obvod predpätia VT4, VT5 je kombinovaný, pretože bolo možné vybrať páry týchto tranzistorov, inak je lepšie vykonávať predpäťové obvody oddelene, ako sa to robí napríklad v. Pre teplotnú stabilizáciu pokojového prúdu je žiaduce zabezpečiť tepelný kontakt aspoň jednej z diód VD1, VD3 s najbližším tranzistorom.

Z výstupu zosilňovača je signál privádzaný do merača SWR (obr.). Schéma takýchto zariadení (obr.) bola opakovane opísaná v literatúre.

Treba len poznamenať, že takmer akýkoľvek feritový krúžok môže byť použitý ako jadro T1, bez ohľadu na priepustnosť. So zvýšením priepustnosti znižujeme počet závitov vinutia II. Trimerové kondenzátory C1 a C8 musia vydržať napätie minimálne 120 V a pri zahrievaní nemenia svoje parametre.

LPF jednotka (AZ) (obr. 4) pozostáva zo šiestich dolnopriepustných filtrov 5. rádu, ktoré sa spínajú pomocou relé RES34 alebo RES10. Ich vstupný a výstupný zaťažovací odpor je 50 ohmov. Údaje týchto filtrov sú uvedené v tabuľke 1, mierne sa líšia od vypočítaných. Je to spôsobené tým, že zosilňovač mierne rozlaďuje filtre a bolo potrebné dodatočne voliť prvky na maximálny výstupný výkon. Ide o dosť riskantný podnik, autor však nepozná inú reálnu metódu, ako zohľadniť, vypočítať a kompenzovať vplyv zosilňovača na dolnopriepustný filter v prevádzkovom režime. Filtre sa spínajú privedením napätia do relé z SB2 "galletnik" (obr. 1).

Filtrovaný signál sa privádza do prispôsobovacieho zariadenia (obr.), pozostávajúceho z cievok L1, L2 a kondenzátorov C9, C10. Pri tejto schéme zapínania prvkov je možné zladiť so záťažou >50 Ohm. To plne zodpovedalo nastavenej úlohe - koordinovať sa s rámom s obvodom 160 m Vstupná impedancia takejto antény nebola menšia ako 70 ohmov v žiadnom z rozsahov. Ak potrebujete prispôsobiť záťaže pod 50 ohmov, musíte zaviesť ďalší prepínač, ktorý vám umožní zmeniť konfiguráciu zariadenia. Alebo aspoň prepnúť kondenzátor C10 z výstupu zariadenia na jeho vstup. Je veľmi ťažké vybrať variometer vhodných rozmerov pre takýto dizajn a okrem toho s možnosťou zmeny indukčnosti v rozmedzí 0 ... 1 μH.

Guličkové variometre nie sú vhodné, pretože málokedy menia indukčnosť cez malé limity, cievky s "bežcom" majú veľké rozmery. Preto bola použitá najjednoduchšia možnosť - bezrámová cievka, zložená do krúžku a prispájkovaná na kontaktné plátky bežného keramického 11-polohového spínača so svojimi závermi. Odbočky cievok sú vyrobené inak, aby sa presnejšie vybrala celková indukčnosť prispôsobovacieho zariadenia. Napríklad L1 má 1, 3, 5, 7, 9, 13, 17, 21, 25, 30 otáčok a L2 má 2, 4, 6, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32 otáčok. Takáto diskrétnosť bude stačiť na presný výber požadovanej indukčnosti.

Napríklad anténne tunery transceiveru Kenwood TS-50 a TS-940 používajú cievky so siedmimi odbočkami. Ak odpor antény nepresiahne 360 ​​... 400 ohmov, môžete nechať jednu cievku na 40 ... 44 otáčok. Medzera medzi platňami C10 musí byť aspoň 0,5 mm, stačia kondenzátory zo starých elektrónkových rádií. Na prácu na 160 m a niekedy na 80 m je pripojený ďalší kondenzátor C9.

Pri výrobe zosilňovača by sa mala venovať pozornosť kvalite dielov a ich elektrickej sile. Závery prvkov v obvodoch RF musia mať minimálnu dĺžku. Ak je to možné, musíte vyzdvihnúť páry tranzistorov, aspoň podľa najjednoduchšej metódy.

Napríklad tranzistory sú nastavené na rovnaké základné predpätia, merajú sa kolektorové prúdy (aspoň pri troch rôznych predpätiach) a dvojice tranzistorov sa vyberajú pre bližšie kolektorové prúdy. Pretože tranzistory sú výkonné, je potrebné vykonať merania nastavením kolektorových prúdov na približne 20 ... 50 mA, 200 .. .400 mA a 0,9 ... vysoké prúdy budú vyžadovať dočasné odvádzanie tepla alebo merania musia byť vykonané rýchlo , pretože. pri zahriatí sa strmosť tranzistora zvyšuje. Kondenzátory je lepšie použiť keramické, testované v zariadeniach, elektrolytické kondenzátory - tantal.

Tlmivky v základných obvodoch je možné použiť typy DM, DPM s minimálnym vnútorným odporom tak, aby na nich nevznikalo dodatočné autopredpätie, t.j. určený pre vysoký prúd (najmenej 0,4 A pre budič, minimálne 1,2 A pre výstupné tranzistory). Ešte lepšie je navinúť ich na feritové krúžky s priemerom 7 ... 10 mm s priepustnosťou 600 ... 2000, 5 ... 10 závitov drôtu s priemerom 0,4 ... 0,7 mm dosť. „Ďalekohľady“ boli vyrobené podľa „zjednodušenej technológie“, t.j. vo vnútri stĺpikov feritových krúžkov je vytiahnutá cievka postriebreného opletu z koaxiálneho kábla a už vo vnútri tohto opletu je drôt sekundárneho vinutia v tepelne odolnej izolácii. V prevádzke takýchto transformátorov z "ďalekohľadu" s medenými rúrkami neboli žiadne rozdiely.

Transformátor má lepšie parametre, keď je navinutý zákrutom tenkých drôtov. Napríklad v priemyselnom PA na KT956A je tento transformátor navinutý zákrutom 16 drôtov PEV-0,31, rozdelených do 2 skupín po 8 drôtoch. Pri výbere tranzistorov pre takýto zosilňovač musíte v prvom rade venovať pozornosť tomu, na aký účel sú tieto tranzistory určené.

S TVI pri maximálnom výkone nebudú žiadne problémy, ak použijete tranzistory určené na lineárne zosilnenie signálu v rozsahu 1 ... 30 MHz - to sú KT921.927, 944, 950, 951.955, 956, 957, 980 atď. Takéto zariadenia vám umožňujú získať maximálny možný výkon bez zníženia spoľahlivosti as minimálnou nelinearitou. Pre takéto tranzistory je koeficient kombinovaných komponentov tretieho a piateho rádu normalizovaný a nie každá lampa im môže v týchto ukazovateľoch konkurovať.

Použitie KT930, 931 970 a podobne v takomto zosilňovači nemá zmysel. Aby sme čitateľa nezahltili zbytočnými informáciami o určitých tranzistoroch, je potrebné len poznamenať, že tranzistory určené pre frekvencie nad 60 MHz sa zvyčajne vyrábajú inou technológiou a pracujú v triede C, zosilňujúc frekvenčne modulovaný signál. Pri použití takýchto tranzistorov pri frekvenciách pod 30 MHz sú náchylné na budenie, neumožňujú vám získať maximálny výkon v dôsledku prudkého poklesu spoľahlivosti a zvýšenej TVI. Iba KT971A funguje viac-menej znesiteľne a aj to pri zníženom výkone.

NASTAVENIE zosilňovača sa zníži na nastavenie kľudových prúdov - 300 ... 400 mA pre VT1, VT2 a 150 ... 200 mA pre VT4, VT5. Tento postup sa vykonáva pomocou R1, R4, ktoré môžu byť medzi 390 ohmami ... 2 kOhm a R5 (680 Ohm ... 10 kOhm). Ak nemôžete získať požadované prúdy, môžete pridať jednu diódu do série s VD2, VD4 a VD1, VD3.

Správny pomer závitov v transformátoroch pri predpokladanom maximálnom výkone sa kontroluje pripojením dolnopriepustného filtra a prepnutím záťaže na výstup filtrov. Pri zaznamenaní hodnôt výstupného napätia a odberu prúdu v rozsahoch 28, 14, 3,5 MHz sa vinutie T4 zmení o jednu otáčku II. Je potrebné ponechať taký počet otáčok, keď bude minimálny údaj merača prúdu pri maximálnych alebo rovnakých hodnotách výstupného napätia. Spravidla môžete na začiatku navinúť 3 otáčky a počas procesu ladenia ich zmenšiť o otáčku. Podobný postup vykonávame s T1 a T2.

Na kompenzáciu nerovnomernosti zosilnenia, ktorá sa zvyčajne pozoruje na rôznych pásmach, môže byť potrebný dodatočný výber C4, R2, C5, R3, R11, ... R14, C14, C18. Ak tranzistory neboli predtým zvolené, je žiaduce korigovať pokojové prúdy na maximálne potlačenie párnych harmonických, ktorých úroveň je riadená spektrálnym analyzátorom alebo prijímačom.

DPS (obr.) je vyrobená z obojstranného sklolaminátu s hrúbkou minimálne 1,2 mm pomocou ostrého noža, kovového pravítka a rezačky na rezanie kontaktných plôch.

V spodnej časti dosky sú niektoré "záplaty" prepojené buď vytlačenými dráhami alebo montážnym drôtom (na obr. 5 znázornené bodkovanou čiarou). Pre jednoduchosť sú uvedené len hlavné rádiové prvky. Spoločná uzemňovacia zbernica "hore a spodok" dosky by mala byť prepojená spájkovanými prepojkami v niekoľkých bodoch po celom obvode dosky. Doska je osadená na kovových stojanoch na chladiči 200×160 mm s rebrami vysokými 25 mm. V doske sú vyvŕtané otvory pre tranzistory a pre lepší tepelný kontakt sú sedlá pre tranzistory v chladiči vyfrézované a namazané teplovodivou farbou.

LPF, vyrobené podľa údajov uvedených v tabuľke 1, prakticky nie je potrebné upravovať.

Kondenzátory musia vydržať jalový výkon najmenej 200 Var. Môžete použiť KSO alebo KM s rozmerom minimálne 10 × 10 mm. Paralelné zapojenie kondenzátorov menšieho výkonu je povolené. Cievky s rozsahom nad 10 MHz sú navinuté s rozstupom rovnajúcim sa priemeru drôtu, pre nízkofrekvenčné cievky - otočením na otočenie. Na prepnutie dolnopriepustného filtra môžete použiť relé alebo prepínač. V druhom prípade musia byť filtračné prvky usporiadané tak, aby sa zabránilo „preliezaniu“ signálu cez susedné prvky, pretože ich vstupy/výstupy v tomto prípade zostanú neuzemnené.

Obvod zodpovedajúceho zariadenia je možné zmeniť alebo je možné zaviesť prídavný spínač na spínanie rôznych možností zapínania prvkov. Závisí to od konštrukcie použitých antén. Je nevyhnutné zabezpečiť možnosť zmeny indukčnosti v rámci malých limitov, inak môžu vzniknúť problémy pri ladení prispôsobovacieho zariadenia vo vysokých frekvenčných rozsahoch.

Ventilátor M1 na fúkanie chladiča je zo zdroja počítača. Všetky blokovacie kondenzátory sú keramické, kvalitné, s vývodmi minimálnej dĺžky. Elektrolytické kondenzátory - typy K53, K52. Dióda VD1 má tepelný kontakt s VT5.

Stabilizátor napätia 24…27 V musí byť obmedzený na maximálny odber prúdu. Môžeme odporučiť obvod, ktorý sa v posledných rokoch používal v transceiveroch s tranzistorovými výstupnými stupňami a osvedčil sa ako „spoľahlivý a jednoduchý“ (obr.).

Ide o konvenčný parametrický stabilizátor s ochranou proti skratu a nadprúdu. Na získanie požadovaného prúdu sú paralelne zapojené dva výkonné kompozitné tranzistory s vyrovnávacími odpormi v obvode emitora.

Výstupné napätie sa nastavuje odporom R6 a nastavenie prúdu, pri ktorom sa ochrana spustí, je R4 (čím vyšší je jeho odpor, tým nižší je prúd). R5 slúži na spoľahlivé spustenie stabilizátora. V momente, keď koncový stupeň nepracuje a prúdový odber zdroja +24 V je nulový, môže napätie na výstupe stabilizátora stúpnuť na vstupnú úroveň. Aby sa tomu zabránilo, je zahrnutý zaťažovací odpor R7, ktorého hodnota závisí od úniku VT2, VT3 a R5. Zostavený stabilizátor by mal byť naložený na silný odpor drôtu a nastaviť prúd, pri ktorom sa ochrana spustí. Výhodou tohto zapojenia je, že riadiace tranzistory sú pripevnené na šasi (radiátor) bez izolačných teplovodivých podložiek. Pri kúpe KT827A je povinné skontrolovať tesnosť tranzistorov, pretože. prichádza veľa manželstiev.

Údaje o vinutí tranzistorového výkonového zosilňovača.

Zodpovedajúce zariadenie (obr. 1). L1, L2 - bezrámové, priemer drôtu 1 ... 1,2 mm, priemer tŕňa 16 ... 18 mm, 35 otáčok s kohútikmi. C10 - zo starých elektrónkových rádií, medzera minimálne 0,5 mm.

Výkonový zosilňovač, A1 T1 - "ďalekohľad" (dva stĺpce po 4 toroidných jadrách, 1000 ... 2000 NM, K7). I - dve otáčky, drôt MPO-0,2; II - 1 otáčka, drôt MPO-0,2.

T2 - "ďalekohľad" (dva stĺpce po 5 jadier, 1000NM, K7). 1 - 2 otáčky 2 vodičov MPO-0,2, s odbočkou od miesta pripojenia konca 1. vodiča so začiatkom 2.; II - 1 otočenie opletu koaxiálneho kábla s priemerom 3 ... 5 mm (najlepšie postriebrené), alebo medenej rúrky. Vinutie I sa nachádza vo vinutí II, pričom jeho oplet by mal tesne priliehať okolo závitov prvého vinutia.

TZ - jedno toroidné jadro, 100 ... 600NM, K16 ... 18. I - 6 závitov 12 krútených drôtov PEV 0,27 ... 0,31, rozdelených do 2 skupín po 6 drôtoch, s kohútikom od miesta spojenia koncov drôtov prvej skupiny so začiatkom druhej. II -1 otáčka drôtu MPO-0,2.

T4 - "ďalekohľad" (dva stĺpce po 7 toroidných jadier, 400 ... 1000NN, K14 ... 16. I - cievka opletu z koaxiálneho kábla s priemerom 5 ... 9 mm alebo medená rúrka II - 2 otáčky skrútených 4 ... 5- tieto vodiče MPO-0,2 Vinutie II - vnútri I.
L3 - jedno toroidné jadro, 1000NM, K10 ... 12, 5 závitov PEV drôtu 0,4 ... 0,5 mm.
L6 - dve toroidné jadrá, 400 ... 1000NM, K10 ... 12, 8 závitov drôtu PEV 0,9 ... 1,2 mm alebo zákruty 5 ... 7 drôtov PEV 0,4 ... 0,5 mm.
L1, L2, L4, L5 - štandardné tlmivky typu DM, L4, L5 s indukčnosťou 10 ... 15 μH pre prúd najmenej 0,4 A.

T1 - toroidné jadro 20 ... 50VCh, K16 ... 20. I - kus koaxiálneho kábla, ktorého opletenie slúži ako elektrostatické tienenie a je uzemnené len na jednej strane. II - 15 ... 20 otáčok PEV 0,2 ... 0,4 mm.

Push-pull výkonový zosilňovač je určený na použitie v QRP zariadeniach pracujúcich v nízkofrekvenčných KB pásmach (1,8-10,1 MHz). Používa lacné tranzistory s efektom poľa s izolovaným hradlom IRF510. Zosilňovač vyvinul austrálsky krátkovlnný Drew Diamond (VK3XU). Popis zosilňovača bol publikovaný v The Radio Communication Handbook (RSGB). Na pásmach 1,8-7 MHz poskytuje zosilňovač výstupný výkon 5 W (OM) a 6 W (SSB, PEP) s príkonom 100 mW. V pásme 10,1 MHz sú tieto parametre poskytované s príkonom 300 mW. Intermodulačné skreslenie merané na dvojtónovom signáli nie je horšie ako -30 dB vzhľadom na nosnú frekvenciu. Potlačenie harmonických zložiek vo výstupnom signáli nie je horšie ako -50 dB vzhľadom na nosnú. Zosilňovač je vysoko spoľahlivý, nie je vybudený pri žiadnej hodnote SWR záťaže a pri plnom výstupnom výkone odolá skratu na výstupe. Obvod zosilňovača je znázornený na obr. jeden.

Protifázové signály na bránach tranzistorov s efektom poľa VT1 a VT2 zabezpečuje transformátor T1. Záporná spätná väzba cez odpory R3 a R4 stabilizuje zosilňovač a rozširuje jeho prevádzkové frekvenčné pásmo. Napájacie napätie do zvodov tranzistorov zosilňovača je privádzané cez symetrický transformátor T2. Výstupný signál ide do BALUN (TK transformátor) a potom na výstup cez dolnopriepustný filter L1-L3C6-C9. Obvod, ktorý nastavuje predpätie na bránach zosilňovacích tranzistorov obsahuje zenerovu diódu VD1 pre stabilizačné napätie 3,3 V. Jeho hlavným účelom však nie je stabilizácia napätia, ale regulácia predpätia v závislosti od teploty tepl. drezy tranzistorov zosilňovača. Keď teplota stúpa, predpätie klesá, čím sa znižuje pokojový prúd cez tranzistory. Zenerova dióda VD1 je inštalovaná tak, aby bol zabezpečený tepelný (ale nie elektrický!) kontakt s chladičmi. Na to bola použitá teplovodivá pasta. Napájacie napätie zosilňovača je 13 V. Počiatočný pokojový prúd tranzistorov je nastavený v rozmedzí 200 ... 300 mA s ladiacim odporom R2. Prúd spotrebovaný zosilňovačom z napájacieho zdroja so vstupným výkonom 100 mW a ekvivalentom 50 Ohmovej antény pripojenej k jeho výstupu by sa mal blížiť k 1 A. Správne dimenzované chladiče by sa mali po niekoľkých minútach prevádzky zahriať na prijateľná teplota (na dotyk ruky). Výkonový zosilňovač je zostavený na doske plošných spojov zo sklolaminátu fóliovaného obojstranne s hrúbkou 2 mm. Nákres dosky je znázornený na obr. 2.

Na jednej strane dosky sú vyrezané montážne podložky, na ktoré sú prispájkované vývody všetkých prvkov zosilňovača. Druhá strana dosky, používaná ako spoločný vodič a sito, je v niekoľkých bodoch prepojená s pracovnou stranou, označená písmenami X. Transformátory T1-TZ sú navinuté na kruhových magnetických jadrách Amrdon FT50-43 veľkosti 12,7x7. 15x4,9, vyrobené z feritu s počiatočnou magnetickou permeabilitou 850. Všetky vinutia obsahujú 11 závitov drôtu s priemerom 0,5 mm pre T1 a priemerom 0,64 mm pre T2 a TZ. Indukčnosť, počet závitov cievok a kapacita kondenzátorov výstupného dolnopriepustného filtra pre rôzne rozsahy sú uvedené v tabuľke.

Rozsah, MHz	Kapacita kondenzátora, pF		Indukčnosť cievok L1-L3, μH/počet závitov
	С6.С9	C7, C8
1,8	1800	3300	4,7/25
3,5	820	1800	2,2/17
	440	820	1,1/12
10,1	220	440	0,55/8

Cievky sú navinuté drôtom s priemerom 0,64 mm na prstencové magnetické jadrá z karbonylového železa Amidon T68-2, rozmer 17,5x9,4x4,8. Feritové magnetické jadrá tu nie sú použiteľné, preto pri absencii karbonylových železných kruhov môžu byť cievky vyrobené bez rámu. V tomto prípade zrejme budete musieť mierne zväčšiť veľkosť dosky, aby ste na ňu umiestnili taký dolnopriepustný filter. Oxidový kondenzátor C5 - tantal pre menovité napätie minimálne 25 V Ostatné sú keramické. Pri absencii filtračných kondenzátorov požadovanej kapacity je možné ich získať z niekoľkých. Typ zenerovej diódy nie je uvedený v pôvodnom zdroji. Doska, ktorej výkres je znázornený na obr. 2 zodpovedá jednopásmovej verzii koncového zosilňovača. Vo viacpásmovom prevedení je na doske inštalovaný dolnopriepustný filter iba pre najvyšší frekvenčný rozsah a časti dolnopriepustného filtra zvyšných rozsahov sú namontované samostatne s príslušnými spínacími prvkami.

Rádio č. 3 2011 str. 58

Spotreba prúdu - 46 mA. Napätie v obvode predpätia V bjas určuje úroveň výstupného výkonu (zosilnenie) zosilňovača

Obr.33.11. Vnútorná štruktúra a pinout mikroobvodov TSH690, TSH691

Ryža. 33.12. Typické zaradenie mikroobvodov TSH690, TSH691 ako zosilňovača vo frekvenčnom pásme 300-7000 MHz

a dá sa nastaviť v rozsahu 0-5,5 (6,0) V. Koeficient prenosu mikroobvodu TSH690 (TSH691) s predpätím V predpätie = 2,7 V a zaťažovacím odporom 50 Ω vo frekvenčnom pásme do 450 MHz je 23 ( 43) dB, až do 900(950) MHz - 17(23) dB.

Praktické zaradenie mikroobvodov TSH690, TSH691 je znázornené na obr. 33.12. Odporúčané hodnotenia prvkov: С1=С5=100-1000 pF; C2=C4=1000 pF; C3 = 0,01 uF; L1 150 nH; L2 56 nH do 450 MHz a 10 nH do 900 MHz. Rezistor R1 môže nastaviť úroveň výstupného výkonu (môže byť použitý pre systém automatického riadenia výstupného výkonu).

Širokopásmový INA50311 (obr. 33.13), vyrábaný spoločnosťou Hewlett Packard, je určený na použitie v mobilných komunikačných zariadeniach, ako aj v zariadeniach spotrebnej elektroniky, napríklad ako anténny zosilňovač alebo rádiofrekvenčný zosilňovač. Pracovný rozsah zosilňovača je 50-2500 MHz. Napájacie napätie - 5 V pri odbere prúdu do 17 mA. Priemerný zisk

Ryža. 33.13. vnútorná štruktúra mikroobvodu ΙΝΑ50311

10 dB. Maximálny výkon signálu privádzaného na vstup pri frekvencii 900 MHz nie je väčší ako 10 mW. Hlučnosť 3,4 dB.

Typické zahrnutie mikroobvodu ΙΝΑ50311 pri napájaní z regulátora napätia 78LO05 je znázornené na obr. 33.14.

Ryža. 33.14. širokopásmový zosilňovač na čipe INA50311

Shustov M.A., Circuitry. 500 zariadení na analógových mikroobvodoch. - Petrohrad: Veda a technika, 2013. -352 s.

Tento zosilňovač na jednom čipe môže byť použitý v rôznych elektronických zariadeniach. Môže to byť zosilňovač pre rádiostanicu, rádiotelefón, rádiový mikrofón, odposluch ...

Čip je dostupný v 8-pinovom plastovom obale SOIC. Zariadenie je samostatné, okrem obvodu prispôsobenia výstupu, napájania a blokovacích kondenzátorov.

Zosilňovač s jedným puzdrom je vyrobený pomocou pokročilého procesu s bipolárnym bipolárnym tranzistorom s arzenidom gália (HBT). Navrhnuté na použitie ako koncový lineárny RF zosilňovač v mikrovlnných rádiových vysielačoch pracujúcich vo frekvenčnom rozsahu od 1 MHz do 1 GHz. Môže byť tiež použitý ako predzosilňovač na pohon výkonového zosilňovača.

Schéma zapojenia čipu RF2113 pre zosilnenie na frekvencii 900 MHz.

Hodnoty L, R a C sú definované pre frekvenciu 900 MHz. Napätie na pine 5 nemá veľký vplyv na zosilnenie.

Charakteristika čipu RF2113

• Výkon 1 W, pri frekvencii do 450 MHz, 0,5 W - pri frekvencii do 1 GHz;
• Zisk nie menej ako 31 dB, v závislosti od obvodu prispôsobenia výstupu;
• Účinnosť 42 %;
• Napájanie unipolárne 2,7 - 7,5 V, pri poklese napájacieho napätia na 3 V je výkon 125 mW.