Geniş bantlı RF güç amplifikatörü. Alıcılar için basit yüksek frekanslı amplifikatörler (UHF). Farklı bas amplifikatör sınıflarında bozulma

  • 04.11.2019

Bu, özellikle RF sinyalinin seviyesini 45 ila 860 MHz aralığında yükseltmek ve birkaç tüketiciye - TV'ler, tunerler, müzik - dağıtmak gerekiyorsa gerekli bir şeydir. merkezler vb. Bu özellikle dijital paketler için geçerlidir çünkü sinyal seviyesi düşük olduğunda, cihazlar (dijital TV ve radyo) artık çalışmaz.

Üreticinin resmi web sitesi

Özellikler:

Frekans aralığı (MHz) 45 ~ 860
Nominal kazanç (dB) 30 ± 2
Bantta düzlük (dB) ± 0.75
Maksimum çıkış seviyesi (dBμV) 109
Nominal giriş seviyesi (dBμV) 72
Kazanç ayar aralığı (dB) 0 ~ 10
Eğim ön ayarı (dB) 3 ~ 18
Gürültü faktörü (dB) ≤5
Geri dönüş kaybı (dB) ≥10
güç kaynağı 220V ~ 50-60Hz
güç tüketimi (W) 2
Çıkış sayısı 3
Ölçümler: 135 * 78 * 38mm

Amplifikatörün kendisi bir karton kutunun içindeydi. Teslimat seti, yüksüklü bağlantı adaptörlerini içerir, 4 adet. ve elektrik fişi için bir adaptör, çünkü düz tip şebeke fişi ile tamamlandı.
Amplifikatörün 3 tüketici için 3 sinyal çıkışı vardır (farklı sayıda çıkış için başka modifikasyonlar olmasına rağmen, yukarıdaki resmi web sitesine bakın). Gövde alüminyumdur ve kendinden kılavuzlu vidalarla katlanabilir. Kasanın dışında, kasanın kenarları boyunca montaj için iki delik vardır.

Dahili trafo güç kaynağı. Güç göstergesi - kırmızı LED. Amplifikatörün kapağı çıkarılmış haldeki görünümü. Tahta 5 adettir. SMD transistörleri R24 olarak işaretlenmiştir. (Düzeltildi, teşekkürler Kid_Alex transistörler hakkında bilgi için. Onları tanımlamayı başardık, görünüşe göre düşük gürültü rakamına sahip 2SC3356 transistörler. Bu transistör hakkında çeşitli üreticilerin bilgileri burada bulunabilir).






Lehimleme yüksek kalitede, sümüğü fark etmedim. Kazancı ayarlamak ve kazanç eğrisinin özelliklerini değiştirmek için düz uçlu bir tornavida için iki değişken direnç (kırmızı topuz) vardır. Bu özel modelin satın alınmasında belirleyici bir rol oynayan son ayarlamanın varlığıydı, çünkü belirli bir frekans aralığında maksimum RF sinyal kazancı elde etmek gerekiyordu. Özellikle, bu amplifikatör, kablo operatörü paketinin sinyalini (202 MHz'de DVB-C rakamı ve 48 ila yaklaşık 270 MHz VHF aralığında analog kanallar) yükseltmek ve sinyali birkaç tüketiciye yönlendirmek ve kayıpları telafi etmek için kullanılır. pasif bölücülerde. Çünkü 45 ila 860 MHz çalışma aralığı, bu amplifikatör VHF ve FM bantları için HF sinyallerini bir antenden birkaç tüketiciye, karasal ve kablo bantlarının sinyallerini (metre aralıkları - VHF ve desimetre - UHF (470 - 860) yükseltmek için kullanılabilir MHz)). Vurguluyorum amplifikasyon için herhangi bir sinyal - 45 ila 860 MHz frekanslarında analog veya dijital TV veya radyo kanalları.


Bir aydır çalışıyor, soru sorulmadı.
Satın alımdan memnun kaldım.

+59 almayı planlıyorum Favorilere ekle Yorum beğenildi +28 +76

Geniş bant amplifikatörleri, birçok radyo sisteminin ve cihazının ayrılmaz bir parçasıdır. Bazı durumlarda, diğerlerinin yanı sıra, standart 50- veya 75-ohm yolla eşleşmesi gerekir. Böyle inşa etmek için en başarılı devre çözümlerinden biri

amplifikatörler, çapraz geri beslemenin (L1, L2, L3) kullanılması, giriş ve çıkışta eşleştirme, amplifikatör aşamalarının sayısındaki artış ve özelliklerinin yüksek tekrarlanabilirliği ile üst kesme frekansının sabit bir değeri. Ek olarak, çapraz geri besleme amplifikatörleri neredeyse hiç ayarlama gerektirmez.

Amplifikatör Özellikleri:

  1. Çalışma frekansı bandı .. 0.5-70 MHz.
  2. Çıkış voltajı, daha az değil ... 1 V.
  3. Kazanç ..... 20 ± 1 dB.
  4. Giriş / çıkış empedansı .. 50 Ohm.
  5. Tüketim akımı ........ 120mA.
  6. Besleme gerilimi .......... 12V.
  7. Girişte VSWR, artık yok ......... 1.5.
  8. VSWR çıkışı, artık yok ......... 3.
  9. Genel boyutlar ..... 70x45 mm.

Şematik diyagram

İncirde. Şekil 1, çıkış aşamasının Darlington şemasına göre uygulandığı çapraz geri beslemeli bir amplifikatörün şematik diyagramını gösterir, yani, çıkış voltajı seviyesini arttırmayı mümkün kılan bir seri-paralel transistör bağlantısı kullanılır ( L.4). İncirde.

2, baskılı devre kartının bir çizimini gösterir.

Amplifikatör, ME1 ve ME2 transistörlerinde iki ön aşama ve Darlington devresine göre bağlanan MEZ ve ME4 transistörlerinde bir çıkış aşaması içerir.

Tüm amplifikatör aşamaları, R1, R5, R9, R13 dirençlerinin değerleri seçilerek ayarlanan 27 mA tüketim akımlarıyla A sınıfı modda çalışır. Dirençler R3, R7, R10, R14 yerel geri besleme dirençleridir. Dirençler R4, R8, R12 ortak geri besleme dirençleridir.

Şekil: 1. Geniş bantlı bir RF amplifikatörünün şematik diyagramı.

70x45 mm boyutundaki baskılı devre kartı (Şekil 2), her iki tarafı 2 ... 3 mm kalınlığında cam elyaf laminat folyodan yapılmıştır. Şekil 1'deki noktalı çizgiler.

Şekil 2, levhanın altına ve üstüne lehimlenen metal folyo yardımı ile yapılabilen uçların metalizasyon yerlerini göstermektedir.

incir. 2. RF amplifikatör devre kartı.

Amplifikatör kurulumu aşağıdaki adımlardan oluşur. İlk olarak, R1, R5, R9, R13 dirençleri kullanılarak amplifikatör transistörlerinin durgun akımları ayarlanır. Daha sonra direnç R4'ün değeri küçük sınırlar içinde değiştirilerek, amplifikatörün girişindeki gerilim durağan dalga oranı en aza indirilir.

Amplifikatörün çıkışındaki gerilimin durağan dalga oranı, bir direnç R12 kullanılarak en aza indirilir. Direnç R8'in değerini değiştirerek, amplifikatörün bant genişliği ve kazancı ayarlanır.

Gerekirse, amplifikatörün üst kesim frekansı artırılabilir. Bunu yapmak için, KT315G transistörlerini daha yüksek frekanslı olanlarla değiştirin. Bu durumda, Şekil 1'de gösterilen devre için.

Şekil 1'de, üst kesme frekansı yaklaşık 0,25 ... 0,3 Ft olacaktır, burada Ft, transistör temel akım aktarım oranının (L.5) kesme frekansıdır. Dikkate alınan devre tasarımının kullanılması, 2 GHz'ye (L.2) kadar üst kesme frekansına sahip amplifikatörlerin oluşturulmasına izin verir. Bunları inşa ederken, C4, R4 elemanlarından oluşan genel geri besleme devrelerinin; C6, R8; C7, R12, olabildiğince kısa olmalıdır.

Bunun nedeni, bu devrelerdeki sinyalin gereksiz faz gecikmesini ortadan kaldırma ihtiyacından kaynaklanmaktadır. Aksi takdirde, amplifikatörün yüksek frekans bölgesindeki genlik-frekans karakteristiği bir artışla ortaya çıkar. Bu devrelerin önemli ölçüde uzatılmasıyla, amplifikatörün kendi kendini uyarması mümkündür.

Titov A. Rk2005, 1.

Edebiyat:

  1. Titov AA Geniş bantlı bir amplifikatörün basitleştirilmiş hesaplaması. Radyo mühendisliği, 1979, No. 6, s. 88-90.
  2. Avdochenko B.I., Dyachko A.N. ve diğerleri, bipolar transistörler üzerinde ultra geniş bantlı amplifikatörler. İletişim aracı. Ser. Radyo ölçüm cihazı, 1985, Vyl. 3, s. 57-60.
  3. Abramov F.G., Volkov Yu.A. ve diğerleri. Uyumlu geniş bant amplifikatör. Cihazlar ve deneysel teknik. 1984. No. 2, s. 111-112.
  4. Titov A.A., Ilyushchenko V.N. Geniş bant amplifikatörü. Faydalı model patent No. 35491 Ros. patent ve ticari marka acenteleri. Publ. 10.01.2004 Bul. bir.
  5. Petukhov V.M. Transistörler ve yabancı analogları: 4 ciltlik bir El Kitabı.

Vericinin bu RF amplifikatör devresi (50 MHz'de) 100 watt çıkış gücüne sahiptir. Bu UHF'yi DX SSB için FT-736R ile kullandım. Sinyali tam olarak 10 kat güçlendirir. Cihaz, taksi şoförlerinin 50 ve 27 MHz bantlarında çalışan araç radyo istasyonları için mükemmeldir (konturların yeniden ayarlanmasıyla).

Bu RF amplifikatörünü inşa etmek istiyorsanız, zemin alanını artırmak için çift taraflı bir PCB üzerine monte edin. Transistör 2SC2782 iyi bir soğutucuya ihtiyacı var. Maksimum çıkış gücü 120W'tır.

RF güç amplifikatörü devresi


PCB çizimi

Amplifikatör Özellikleri:

  • Çıkış Gücü: 10W
  • Çıkış Gücü: 100W
  • Çalışma Frekansı: 50-52MHz
  • Çalışma modu: FM - SSB
  • Çalışma Gerilimi: DC 10-16V
  • Çalışma Akımı: 10 Amp.

Şema bir Çin sitesinden alındı \u200b\u200bve başarıyla tekrarlandı, yalnızca otomatik iletim-alım değiştirme için dedektörün elemanları kullanılmadı (şemada çarpı işaretlenmiştir). 100 megahertz'den itibaren frekanslar için UHF oluşturmak için - kullanın.


Geleneksel 12 voltluk bir araç aküsünün şebekeye voltaj dönüştürücüsünün şematik diyagramı ve fotoğrafı - 220.

En basit transistör amplifikatörü, cihazların özelliklerini incelemek için iyi bir rehber olabilir. Devreler ve tasarımlar oldukça basittir, cihazı bağımsız olarak yapabilir ve çalışmasını kontrol edebilir, tüm parametreleri ölçebilirsiniz. Modern alan etkili transistörler sayesinde, kelimenin tam anlamıyla sadece üç unsurdan minyatür bir mikrofon amplifikatörü yapabilirsiniz. Ve ses kayıt parametrelerini iyileştirmek için kişisel bir bilgisayara bağlayın. Ve sohbet sırasında muhataplar konuşmanızı çok daha iyi ve daha net duyacaklar.

Frekans özellikleri

Düşük (ses) frekanslı amplifikatörler neredeyse tüm ev aletlerinde mevcuttur - müzik merkezleri, televizyonlar, radyolar, radyo teyp kaydediciler ve hatta kişisel bilgisayarlarda. Ancak transistörler, lambalar ve mikro devreler üzerinde HF amplifikatörleri de var. Aralarındaki fark, ULF'nin sinyali yalnızca insan kulağı tarafından algılanan ses frekansının yükseltmenize izin vermesidir. Transistörlü ses amplifikatörleri, 20 Hz ila 20.000 Hz arasında değişen frekanslara sahip sinyalleri yeniden üretebilir.

Bu nedenle, en basit cihaz bile bu aralıktaki bir sinyali yükseltebilir. Ve bunu olabildiğince eşit bir şekilde yapıyor. Kazanç, doğrudan giriş sinyalinin frekansına bağlıdır. Bu değerlerin bağımlılığının grafiği pratikte düz bir çizgidir. Amplifikatörün girişine aralık dışında bir frekansa sahip bir sinyal uygulanırsa, cihazın çalışma kalitesi ve verimliliği hızla azalacaktır. ULF kaskadları, kural olarak, düşük ve orta frekans aralıklarında çalışan transistörlere monte edilir.

Ses amplifikatörlerinin çalışma sınıfları

Tüm amplifikatör cihazları, çalışma süresi boyunca kaskaddan ne kadar akım geçtiğine bağlı olarak birkaç sınıfa ayrılır:

  1. "A" Sınıfı - akım, amplifikatör aşamasının tüm çalışma süresi boyunca kesintisiz olarak akar.
  2. "B" sınıfı işletimde, sürenin yarısı boyunca akım akar.
  3. "AB" sınıfı, akımın, sürenin% 50-100'üne eşit bir süre boyunca amplifikatör aşamasından geçtiğini gösterir.
  4. "C" modunda, elektrik akımı çalışma süresinin yarısından daha az bir süre boyunca akar.
  5. Mod "D" ULF, son zamanlarda amatör radyo uygulamalarında kullanılmaktadır - 50 yıldan biraz fazla. Çoğu durumda, bu cihazlar dijital öğeler temelinde uygulanır ve çok yüksek bir verime sahiptir -% 90'ın üzerinde.

Farklı bas amplifikatör sınıflarında bozulma

"A" sınıfı bir transistör amplifikatörün çalışma alanı, oldukça düşük doğrusal olmayan distorsiyonlarla karakterize edilir. Giriş sinyali daha yüksek voltajlı darbeler atarsa, bu transistörlerin doymasına neden olur. Çıkış sinyalinde, her harmoniğin yakınında (10 veya 11'e kadar) daha yüksek harmonikler görünmeye başlar. Bu, transistörlü amplifikatörlere özgü metalik bir ses üretir.

Güç kaynağı kararsız olduğunda, çıkış sinyali şebeke frekansına yakın büyüklükte simüle edilecektir. Frekans yanıtının sol tarafında ses daha sert hale gelecektir. Ancak, amplifikatörün güç stabilizasyonu ne kadar iyi olursa, tüm cihazın tasarımı o kadar karmaşık hale gelir. "A" sınıfında çalışan ULF nispeten düşük bir verime sahiptir -% 20'den az. Bunun nedeni, transistörün sürekli açık olması ve içinden sürekli akım geçmesidir.

Verimliliği artırmak için (önemsiz de olsa), itme-çekme devrelerini kullanabilirsiniz. Bir dezavantaj, çıkış sinyalindeki yarım dalgaların dengesiz hale gelmesidir. "A" sınıfından "AB" sınıfına geçersek, doğrusal olmayan bozulmalar 3-4 kat artacaktır. Ancak cihazın tüm devresinin verimliliği yine de artacaktır. ULF sınıfları "AB" ve "B", girişteki sinyal seviyesinde bir düşüş ile bozulmadaki artışı karakterize eder. Ancak sesi açsanız bile, eksikliklerden tamamen kurtulamayacaktır.

Orta sınıflarda çalışmak

Her sınıfın birkaç çeşidi vardır. Örneğin, bir "A +" amplifikatör sınıfı vardır. İçinde, girişteki (düşük voltaj) transistörler "A" modunda çalışır. Ancak çıkış aşamalarına takılan yüksek voltajlı olanlar "B" veya "AB" de çalışır. Bu tür amplifikatörler, "A" sınıfında çalışanlardan çok daha ekonomiktir. Belirgin derecede daha az sayıda doğrusal olmayan bozulma -% 0,003'ten fazla değil. Bipolar transistörler kullanılarak daha iyi sonuçlar elde edilebilir. Bu unsurlara dayalı amplifikatörlerin çalışma prensibi aşağıda tartışılacaktır.

Ancak çıkış sinyalinde, sesi karakteristik hale getiren hala çok sayıda yüksek harmonik vardır. "AA" sınıfında çalışan amplifikatör devreleri de vardır. Daha da az harmonik distorsiyona sahiptirler -% 0.0005'e kadar. Ancak transistörlü amplifikatörlerin ana dezavantajı hala oradadır - karakteristik bir metalik ses.

"Alternatif" tasarımlar

Bu, bunların alternatif oldukları anlamına gelmez, sadece yüksek kaliteli ses üretimi için amplifikatörlerin tasarımı ve montajı ile uğraşan bazı uzmanlar giderek daha fazla tüp tasarımlarını tercih ediyor. Tüp amplifikatörlerin avantajları şunlardır:

  1. Çıkış sinyalindeki harmonik bozulma seviyesinin çok düşük değeri.
  2. Daha yüksek harmonikler, transistör tasarımlarından daha azdır.

Ancak tüm avantajlardan daha ağır basan büyük bir dezavantaj var - eşleştirme için cihazı kurmak zorunludur. Gerçek şu ki, tüp aşamasının çok yüksek bir direnci var - birkaç bin ohm. Ancak hoparlör sargısının direnci 8 veya 4 Ohm'dur. Bunları eşleştirmek için bir transformatör kurmanız gerekir.

Tabii ki, bu çok büyük bir dezavantaj değil - çıkış aşaması ve hoparlör sistemine uyması için transformatör kullanan transistör cihazları da var. Bazı uzmanlar, en etkili planın, tek uçlu amplifikatörlerin kullanıldığı, olumsuz geri bildirimlerle kapsanmayan hibrit olduğunu iddia ediyor. Ayrıca, tüm bu kademeler ULF sınıfı "A" modunda çalışır. Başka bir deyişle, bir transistör üzerindeki bir güç amplifikatörü, takipçi olarak kullanılır.

Dahası, bu tür cihazların verimliliği oldukça yüksektir - yaklaşık% 50. Ancak, yalnızca verimlilik ve güç göstergelerine odaklanmamalısınız - amplifikatörün yüksek kaliteli ses üretimi hakkında konuşmazlar. Doğrusallık ve kalite çok daha önemlidir. Bu nedenle, önce iktidara değil, onlara dikkat etmelisiniz.

Bir transistörde tek uçlu ULF devresi

En basit ortak yayıcı amplifikatör "A" sınıfında çalışır. Devre, n-p-n yapısına sahip yarı iletken bir eleman kullanır. Direnç R3, akan akımı sınırlayan kolektör devresine monte edilir. Kollektör devresi pozitif güç kablosuna bağlanır ve verici devresi negatife bağlanır. Bir p-n-p yapısına sahip yarı iletken transistörlerin kullanılması durumunda, devre tamamen aynı olacaktır, sadece polariteyi değiştirmeniz gerekir.

Blokaj kondansatörü C1 aracılığıyla, AC giriş sinyalini DC kaynağından ayırmak mümkündür. Bu durumda, kapasitör, baz yayıcı yolu boyunca alternatif akımın akışına bir engel değildir. Emitör-taban bağlantısının dahili direnci, dirençler R1 ve R2 ile birlikte, besleme voltajının en basit bölücüsüdür. Genellikle direnç R2, 1-1,5 kΩ dirence sahiptir - bu tür devreler için en tipik değerler. Bu durumda, besleme voltajı tam olarak ikiye bölünür. Devreye 20 Voltluk bir voltajla güç verirseniz, akım kazancı h21'in değerinin 150 olacağını görebilirsiniz. HF transistörlü amplifikatörlerin benzer devrelere göre yapıldığına dikkat edilmelidir, sadece biraz farklı çalışırlar. .

Bu durumda, yayıcı voltajı 9 V'tur ve "EB" devresinin bölümündeki düşüş 0,7 V'tur (silikon kristallerdeki transistörler için tipiktir). Germanyum transistörlere dayalı bir amplifikatör düşünürsek, bu durumda "E-B" bölümündeki voltaj düşüşü 0,3 V'a eşit olacaktır. Kolektör devresindeki akım, emitörde akan akıma eşit olacaktır. Verici voltajını R2 - 9V / 1 kOhm \u003d 9 mA direncine bölerek hesaplayabilirsiniz. Temel akımı hesaplamak için, 9 mA'yı h21 - 9 mA / 150 \u003d 60 μA kazancına bölmeniz gerekir. Bipolar transistörler, ULF tasarımlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. İşinin prensibi sahadan farklıdır.

Direnç R1'de artık düşme değerini hesaplayabilirsiniz - bu, temel ve besleme gerilimleri arasındaki farktır. Bu durumda, temel voltaj formül ile bulunabilir - yayıcının özelliklerinin toplamı ve geçiş "EB". 20 Voltluk bir kaynaktan beslendiğinde: 20 - 9,7 \u003d 10,3. Buradan R1 \u003d 10,3V / 60 μA \u003d 172 kOhm direnç değerini hesaplayabilirsiniz. Devre, yayıcı akımın alternatif bileşeninin içinden geçebileceği bir devre uygulamak için gerekli olan bir C2 kapasitansını içerir.

C2 kondansatörünü takmazsanız, değişken bileşen çok sınırlı olacaktır. Bu nedenle, böyle bir transistörlü ses amplifikatörü çok düşük bir h21 akım kazancına sahip olacaktır. Yukarıdaki hesaplamalarda, taban ve kollektör akımlarının eşit olduğu varsayıldığına dikkat etmek gerekir. Ayrıca, baz akımı, yayıcıdan devreye akan akım olarak alınmıştır. Yalnızca transistörün baz terminaline bir ön gerilim uygulandığında oluşur.

Ancak, temel devrenin kesinlikle her zaman, bir ofsetin varlığına bakılmaksızın, kolektör kaçak akımının mutlaka aktığı akılda tutulmalıdır. Ortak bir yayıcıya sahip devrelerde, kaçak akım en az 150 kat büyütülür. Ancak genellikle bu değer, yalnızca germanyum transistörleri üzerindeki yükselticileri hesaplarken dikkate alınır. "K-B" devresinin akımının çok küçük olduğu silikon kullanılması durumunda, bu değer basitçe ihmal edilir.

MIS transistör yükselteçleri

Şemada gösterilen alan etkili transistör amplifikatörünün birçok analogu vardır. Bipolar transistörlerin kullanılması dahil. Bu nedenle, benzer bir örnek olarak, şemaya göre ortak bir yayıcıyla monte edilmiş bir ses yükselticisinin tasarımını düşünebiliriz. Fotoğraf, ortak bir kaynak devresine göre yapılmış bir devreyi göstermektedir. R-C bağlantıları, cihazın "A" sınıfı amplifikatör modunda çalışması için giriş ve çıkış devrelerine monte edilmiştir.

Sinyal kaynağından gelen alternatif akım, C1 kondansatörü tarafından doğrudan gerilim beslemesinden ayrılır. Alan etkili transistör amplifikatörünün, kaynağınkinden daha düşük olacak bir geçit potansiyeline sahip olması zorunludur. Gösterilen diyagramda, kapı ortak kabloya bir direnç R1 üzerinden bağlanmıştır. Direnci çok büyüktür - tasarımlarda genellikle 100-1000 kOhm direnç kullanılır. Girişteki sinyal şöntlenmeyecek şekilde bu kadar yüksek bir direnç seçilir.

Bu direnç neredeyse elektrik akımının geçmesine izin vermez, bunun sonucunda kapının potansiyeli (girişte bir sinyal yokluğunda) topraklama ile aynıdır. Kaynakta, yalnızca R2 direncindeki voltaj düşüşü nedeniyle, potansiyel topraktan daha yüksek çıkmaktadır. Bu nedenle, geçit potansiyelinin kaynağınkinden daha düşük olduğu açıktır. Yani, transistörün normal çalışması için gerekli olan budur. Bu amplifikatör devresindeki C2 ve R3'ün, yukarıda tartışılan tasarımla aynı amaca sahip olduğuna dikkat edilmelidir. Ve giriş sinyali çıkıştan 180 derece kaydırılır.

Çıkışta transformatörlü ULF

Ev kullanımı için kendi ellerinizle böyle bir amplifikatör yapabilirsiniz. "A" sınıfında çalışan şemaya göre gerçekleştirilir. Tasarım, yukarıda tartışılanla aynıdır - ortak bir yayıcı ile. Bir özellik, eşleştirme için bir transformatör kullanmanın gerekli olmasıdır. Bu, böyle bir transistörlü ses yükselticisinin bir dezavantajıdır.

Transistörün kollektör devresi, ikincil olarak hoparlörlere iletilen çıkış sinyalini geliştiren birincil sargı tarafından yüklenir. Transistörün çalışma noktasını seçmenize olanak tanıyan R1 ve R3 dirençlerine bir voltaj bölücü monte edilmiştir. Bu zincir, tabana bir ön gerilim sağlar. Diğer tüm bileşenler, yukarıda tartışılan devrelerle aynı amaca sahiptir.

Push-pull ses amplifikatörü

Bu, basit bir transistör amplifikatörü olduğu anlamına gelmez, çünkü çalışması daha önce tartışılanlardan biraz daha karmaşıktır. Push-pull ULF'lerde, giriş sinyali farklı faz olarak iki yarım dalgaya bölünür. Ve bu yarım dalgaların her biri, bir transistörde yapılan kendi aşamasıyla güçlendirilir. Her yarım dalga güçlendirildikten sonra, her iki sinyal de bağlanır ve hoparlörlere beslenir. Bu tür karmaşık dönüşümler sinyal bozulmasına neden olabilir, çünkü iki, hatta aynı tipteki transistörlerin dinamik ve frekans özellikleri farklı olacaktır.

Sonuç olarak, amplifikatör çıkışındaki ses kalitesi önemli ölçüde azalır. "A" sınıfındaki bir itme-çekme amplifikatörünü çalıştırırken, karmaşık bir sinyali yüksek kalitede yeniden üretmek imkansızdır. Bunun nedeni, artan akımın sürekli olarak amplifikatörün kolları boyunca akması, yarım dalgaların asimetrik olması ve faz bozulmalarının meydana gelmesidir. Ses daha az anlaşılır hale gelir ve ısıtıldığında, özellikle düşük ve çok düşük frekanslarda sinyal bozulmaları daha da güçlendirilir.

Transformatörsüz ULF

Bir transformatör kullanılarak yapılan bir transistör üzerindeki LF amplifikatörü, tasarımın küçük boyutlara sahip olmasına rağmen hala kusurludur. Transformatörler hala ağır ve hantaldır, bu yüzden onlardan kurtulmak en iyisidir. Çok daha verimli, farklı iletkenlik türlerine sahip tamamlayıcı yarı iletken elemanlara dayanan bir devredir. Modern ULF'nin çoğu bu tür şemalara göre gerçekleştirilir ve "B" sınıfında çalışır.

Tasarımda kullanılan iki güçlü transistör, bir verici-takipçi devresinde (ortak kollektör) çalışır. Bu durumda giriş voltajı kayıpsız ve amplifikasyon olmadan çıkışa aktarılır. Girişte sinyal yoksa, transistörler açılmanın eşiğindedir, ancak yine de kapalıdır. Girişe harmonik bir sinyal uygulandığında, birinci transistörün pozitif yarı dalgası açılır ve bu sırada ikincisi kesme modundadır.

Bu nedenle, yalnızca pozitif yarı dalgalar yükten geçebilir. Ancak negatif olanlar ikinci transistörü açar ve ilkini tamamen kapatır. Bu durumda, yükte yalnızca negatif yarım dalgalar vardır. Sonuç olarak, güçle güçlendirilmiş sinyal, cihazın çıkışındadır. Böyle bir transistör amplifikatör devresi oldukça etkilidir ve kararlı çalışma, yüksek kaliteli ses üretimi sağlayabilir.

Bir transistörde ULF devresi

Yukarıdaki tüm özellikleri inceledikten sonra, basit bir eleman tabanına kendi ellerinizle bir amplifikatör monte edebilirsiniz. Transistör, yerli KT315 veya yabancı analoglarından herhangi biri tarafından kullanılabilir - örneğin, VS107. Yük olarak, 2000-3000 ohm empedanslı kulaklık kullanmanız gerekir. Transistörün tabanına 1 MΩ direnç ve 10 μF dekuplaj kondansatörü aracılığıyla bir ön gerilim uygulanmalıdır. Devre, 4,5-9 Volt gerilim, akım - 0,3-0,5 A olan bir kaynaktan beslenebilir.

R1 direnci bağlı değilse, tabanda ve kolektörde akım olmayacaktır. Ancak bağlandığında, voltaj 0,7 V'a ulaşır ve yaklaşık 4 μA'lık bir akımın akmasına izin verir. Bu durumda, mevcut kazanç yaklaşık 250 olacaktır. Buradan, transistörler üzerindeki amplifikatörün basit bir hesaplamasını yapabilir ve kollektör akımını öğrenebilirsiniz - 1 mA olduğu ortaya çıkıyor. Bu transistör amplifikatör devresini monte ettikten sonra kontrol edebilirsiniz. Yükü çıkışa - kulaklıklara bağlayın.

Parmağınızla amplifikatör girişine dokunun - karakteristik bir gürültü görünmelidir. Orada değilse, büyük olasılıkla yapı yanlış monte edilmiştir. Tüm bağlantıları ve eleman derecelendirmelerini tekrar kontrol edin. Gösteriyi daha net hale getirmek için, ULF girişine bir ses kaynağı bağlayın - bir oynatıcı veya telefon çıkışı. Müzik dinleyin ve ses kalitesinin keyfini çıkarın.

Yüksek frekanslı güç amplifikatörleri, amplifikasyon aşamaları, bir filtre ve otomasyon devreleri içeren bir devreye göre yapılır. Amplifikatörler, nominal çıkış ve minimum giriş gücü, çalışma frekansı aralığı, verimlilik, yük değişikliklerine duyarlılık, istenmeyen titreşim seviyesi, çalışma kararlılığı ve güvenilirliği, ağırlık, boyutlar, maliyet ile karakterize edilir.

Şu anda elde edilen maksimum çıkış gücü değerleri 100 MHz'e kadar olan frekanslarda birkaç on kilovattır. Bireysel transistörler tarafından sağlanan önemli ölçüde daha düşük bir güçle (en fazla 200 W), bu değerler, aralarında en yaygın olanları güç bölücüler ve toplayıcılar olan özel sinyal birleştirme cihazları ile elde edilir. Bu cihazların birçok çeşidi vardır. Faz kaymasının değerine göre, bunlar faz içi (toplanan sinyallerin faz kaymasıyla φ \u003d 0), antifaz (φ \u003d i), kareleme (φ \u003d n / 2), vb. yürütme türüne göre - dağıtılmış ve toplu elemanlarla; yük ile bağlantı yöntemi ile - seri ve paralel vb.

Sinyal birleştirme cihazları için ana gerekliliklerden biri, güçleri toplanan (sözde modül ayırma) ayrı modüllerin en az karşılıklı etkisini sağlamaktır. Bu gereksinimin basit bir ortak mod transformatör toplayıcıda nasıl yerine getirildiğini görelim. Transformatörlerde böyle bir toplayıcının devresi T4- T6bölücü ile birlikte (transformatörlerde T1- TK)ve özetlenen aşamalar (transistörlerde VT1 ve VT2) önyargı ve güç devreleri olmadan Şek. 5.4. Transformers T4- T6sırasıyla 1.1 ve 1 / V2 dönüşüm oranlarına sahiptir (burada r n yük direncidir, R B direnci 2 g n olan bir balast direncidir). Normal çalışma koşullarında, kollektörlerdeki voltajlar fazda olduğunda ve genlikleri eşit olduğunda, balast direncinde akım yoktur. Transformatör T6iki seri bağlı transformatör sargısına yol açar T4ve T5direnç 2r n, böylece her transistörün kollektöründeki yük direnci r n'dir. Şimdi transistörün kollektörünün VT2 yayıcısı ile kapatıldığı ortaya çıktı. Bu durumda, transformatörün ikincil sargısı T5rF sinyali için son derece düşük bir empedansı temsil eder, böylece empedans 2r N, transformatörün birincil sargısına indirgenir T6,tamamen transformatörün sekonder sargısına indirgenmiştir T4, birbu nedenle, transistörün toplayıcısına VT1. Ama paralel olarak VT1 bu durumda, aynı dirence sahip bir balast direnci bağlanır, yani, çalışma modundaki değişikliğe rağmen, ikinci aşamada, ilk aşamadaki çalışma koşulları değişmedi - hala yük direnci r n üzerinde çalışır. Ancak gücünün yarısı artık balast direncine gittiği için, yükte bir kademenin gücünün yalnızca yarısı kalır, bu da normal çalışma koşulları değişmeden önce yükselticinin yüke verdiği gücün 4 katıdır. Çıkış gücünü elde etmek için ne kadar fazla aşama kullanılırsa, bir aşamada veya diğerinde çalışma koşullarındaki değişiklik yükteki toplam gücü o kadar az etkiler. Örneğin, 32 transistör kademesinin güçlerinin toplamından kaynaklanan 4,5 kW çıkış gücüne sahip bir amplifikatörde, bir kademe arızalandığında, çıkış gücü yalnızca 4,3 kW'a düşer. Böylece, güç birleştirme cihazındaki aşamaların çok küçük bir karşılıklı etkisi, her bir transistörün amplifikatör özelliklerini maksimumda kullanarak, çalışmasının yüksek güvenilirliğini ve dolayısıyla güç amplifikatörünün sorunsuz çalışmasını sağlar. bir bütün.

Şekil: 5.4. Transformatörlerde güç ilaveli amplifikatör devresi

Toplama cihazı, amplifikatörün doğasına ve çalışma koşullarına göre seçilir, çünkü ana görevi - sinyallerin eklenmesi - çözerken, belirli bir toplayıcının belirli özelliklerini kullanarak, amplifikatörün diğer özelliklerini iyileştirmek mümkündür. örneğin, bazı istenmeyen salınım türlerini zayıflatmak veya yük uyumsuzluğuna karşı hassasiyeti azaltmak için ...

Modüllerin tatmin edici bir şekilde ayrıştırılmasının yanı sıra, düşük seviyede istenmeyen üçüncü dereceden salınımlar, yük değişikliklerine karşı düşük hassasiyet ve toplanan aşamaların ön yükseltici üzerinde zayıf bir etkisi, güç dörtlü toplayıcılar kullanılırken elde edilir. Antiphase birleştiriciler, tatmin edici bir şekilde ayrıştırıldıklarında istenmeyen ikinci derece salınımları bastırır. Quadrature ve antiphase ekleme cihazlarının değişimi, örneğin, iki modül antifaz eklendiğinde ve bu şekilde birleştirilen modül çiftleri karesel olduğunda, büyük ölçüde her iki tipteki toplayıcının avantajlarını birleştirir. Bu nedenlerden ötürü, örneğin uzun koaksiyel veya şerit hatlarda yapılan dörtlü ve faz karşıtı toplayıcılar ve güç bölücüler, 10 W ve daha fazla çıkış gücüne sahip amplifikatörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Amplifikatörün bir sonraki parametresi - minimum giriş gücü - izin verilen gürültü seviyesi ve çalışmanın kararlılığı ile belirlenir ve bu bağlamda, amplifikatörün devresine, çalışma moduna ve tasarımına bağlıdır. Gürültünün amplifikatör hassasiyeti üzerindeki etkisi aşağıda açıklanmıştır. Amplifikatör girişine getirilen gürültü gücünün P w \u003d 4kTF w Df formülüyle belirlendiği bilinmektedir, burada k - Boltzmann sabiti; T- mutlak sıcaklık; F m - gürültü şekli;

Af,

R sh. Ancak belirli bir sinyal-gürültü oranı için KİME w giriş sinyalinin amplifikatör çıkış gücünde R itibaren şundan küçük olmamalı R Sh KİME Sh . Giriş sinyalinin izin verilen minimum değeri, dolayısıyla amplifikatörün hassasiyetini karakterize eder, P C tsh \u003d 4kTF u K w Df olarak belirlenir. Verilen KİME w ve Af, F JI haricinde bu ifadede yer alan tüm miktarlar bilinmektedir. İyi bilinen ilişkilerin yardımıyla, genel durumda bir güç amplifikatörü olan doğrusal olmayan bir amplifikatörde, ilk aşamada yeterince büyük bir güç kazancı olduğunu göstermek kolaydır.

f sh1, birinci aşamanın gürültü rakamıdır; -de t + 1 gürültü güç yükseltme faktörlerinin, içeren amplifikatörün (m + 1). aşamasındaki sinyal güç yükseltme faktörüne oranıdır. pçağlayanlar. Kaskadın çalışma moduna bağlı olarak, bu oran formül ile belirlenir.

bu formülde yer alan katsayılar tablolarda bulunur. Örneğin, dört aşamalı 50 W amplifikatör için F m 1 = 6, Y 2 \u003d 1.6, Yz \u003d 1.7, Y 4 \u003d 1.9 F'ye sahibiz w =31, k w \u003d 120 dB, Df \u003d 20 kHz ve 4kT \u003d 1.62 * 10-20 W / Hz'de P W \u003d 1 * 10-14 W ve P cmin \u003d 10 MW, yani öngörülen koşullar altında minimum izin verilen değer Giriş sinyalinin% 75'i 75 ohm'luk bir dirençte yaklaşık 1 V'luk bir voltaj ile karakterize edilir. Yukarıdaki duyarlılık tanımının, amplifikatörün girişinde gürültü gücünün, amplifikatörün kendi gürültü gücünden en azından bir büyüklük sırası daha düşük olduğu, girişe düşürüldüğü, aksi takdirde kabul edilebilir bir sinyal olduğu durumlarda, bir sinyalin geçerli olduğunu unutmayın. -gürültü oranı elde edilmeyecektir Ksh. Giriş gürültüsünün değerlerindeki bu fark gözlenmezse, gerekli K w değerini sağlamak için sinyal kaynakları ile amplifikatör arasına bir seçici devre kurulmalıdır ve bu da belirli bir gürültü azaltmada gerekli gürültü bastırmaya yol açar. çalışma frekansı.

Şekil: 5.7. Şema2-30 MHz frekans aralığı için 15 W çıkış gücüne sahip amplifikatör

Tablo 5.1

Parametre

Değer

Çıkış gücü, W, daha az değil

Besleme gerilimi, V

Yük direnci, Ohm

Giriş empedansı (VSWR ile<1,6), Ом

Giriş voltajı, V, daha az değil

İkinci harmonik seviye, dB, artık yok

Üçüncü harmonik seviye, dB, artık yok

İki tonlu bir test sinyalinin zarfının zirvesindeki üçüncü dereceden kombinasyon salınımlarının seviyesi, dB, artık yok

Yük devresinde bu parazit salınımlarına neden olan değere göre üçüncü dereceden intermodülasyon salınımlarının seviyesi, dB, artık yok

Tek tonlu test sinyali modunda nominal çıkış gücünde tüketim akımı, A, daha fazla değil

Ortam çalışma sıcaklığı aralığı (transistör muhafazası sıcaklığında + 110 ° C'den fazla olmayan), derece

Şekil: 5.8. 2-30 MHz frekans aralığı için 80 W çıkış gücüne sahip amplifikatör devresi

Tablo 5.2

Tanımlama

Birincil sıradaki dönüş sayısı f ve ikincil II sargılar, tel markası, sargı tipi, yapının özellikleri

T1(bkz. şekil 5.7)

Her biri 6 toroidal çekirdekli 2 sütun, 1000NM-ZB, K5HZH XL, 5

I - MPO-0.2 tel ile 3 dönüş; II - Ortadan bir dal ile boru şeklindeki bir yapının 1 dönüşü; Sargı, II'nin içinde bulunur

T2(bkz. şekil 5.7)

Her biri 6 toroidal çekirdekli 2 sütun, 1000NM-ZB, K5HZH X1, 5

I - MPO-0.2 telli 6 tur; II - Ortadan bir dal ile boru şeklindeki bir yapının 1 dönüşü; Sargı, II'nin içinde bulunur

(bkz. şekil 5.7)

1 toroidal çekirdek, 400NN-4, K 12X6X4, 5

I, II - 6 telli 2 gruba bölünmüş 12 bükülmüş tel PEV-0.14'ün 6 dönüşü; III - 10 cm uzunluğunda MGShV-0.35 telinin 1 dönüşü

(bkz. şekil 5.7)

1 toroidal çekirdek, 400NN-4, K20X 12X6

I - MGTFE-0.14 telli 3,5 dönüşlü 2 bölüm; MGTFE-0.14 tel ile II-5.5 döner

L3, L4 (bakınız şekil 5.7, şekil 5.8)

1 toroidal çekirdek, YOOONM-ZB, K 10X6X3

I - 5 tur PEV-0.43 teli

L5

(bkz. şekil 5.8)

2 toroidal çekirdek, 400NN-4, K 12X6X4, 5

I - 8 tur PEV-0.43 teli

T1(bkz. şekil 5.8)

Her biri 6 toroidal çekirdekli 2 sütun, YOOONM-ZB, K5H

1 - 2 bobin teli MPO-0.2; II - Ortadan bir dal ile boru şeklindeki bir yapının 1 dönüşü; I - sargı, II'nin içinde bulunur

T2(bkz. şekil 5.8)

Her biri 5 toroidal çekirdekten oluşan 2 sütun, YOOONM-ZB, K7X X4X2

I - 1 telin ucunun bağlantı noktasından bir dokunuşla 2 telli MPO-0.2 2 tur itibarenbaşlangıç \u200b\u200b2; II - 1 ortadan bir dal ile boru şeklindeki yapının bobini; Sargı, II'nin içinde bulunur

Masanın sonu. 5.2

Tanımlama

Trafo veya kısma çekirdeği tasarımı, malzeme türü ve standart boyut

Birincil I ve ikincil II sargılarındaki dönüş sayısı, tel markası, sargı tipi, tasarım özellikleri

TK(bkz. şekil 5.8)

1 toroidal çekirdek, 100NN-4, K 16X8X6

I - 6 telli PEV-0.31 telinin 6 dönüşü, 8 telli 2 gruba bölünmüş, grup 1'in sonundaki bağlantı noktasından 2'nin başlangıcı ile bir dokunuşla; II - MGShV-0.35 10 cm telin 1 dönüşü

T4(bkz. şekil 5.8)

Her biri 7 toroidal çekirdekli 2 sütun, 400HN-4, K 16X8X6

I - Ortadan dallı boru şeklindeki bir yapının 1 dönüşü; II - paralel bağlanmış 10 telli MPO-0.2 2 tur; II sargı I içinde bulunur

Yüksek güç seviyelerindeki bant genişliği, büyük ölçüde, özel olarak tasarlanmış geniş bant transformatörleri olan kademeler arası eşleştirme devrelerinin yanı sıra frekans yanıtı düzeltme devreleri ve geri besleme devreleri tarafından belirlenir. Yani, şek. Şekil 5.7 ve 5.8, 2-30 MHz aralığında çalışan 10 ve 50 W gücünde radyo vericileri için 15 ve 80 W çıkış gücüne sahip amplifikatör devrelerini göstermektedir. Ana özellikleri tabloda verilmiştir. 5.1 ve kullanılan transformatörlerin ve bobinlerin verileri tabloda yer almaktadır. 5.2. Bu amplifikatörlerin özellikleri, nispeten düşük seviyede istenmeyen salınımlar ve genlik-frekans yanıtının nispeten küçük bir eşitsizliğidir. Bu parametreler, örneğin 80 W'lık bir amplifikatörde, çıkış aşamasında frekansa bağlı negatif geri besleme kullanılarak elde edilir (transformatörün sekonder sargısından TKdirençler aracılığıyla R11 ve R12 transistörlerin tabanına VT3 ve VT4) ve son aşamada (dirençler kullanılarak) R4 - R7) veayrıca düzeltici devreler C2 R2, C3 R3 ve R1 L1 C1.

Son aşama (kapasitör) girişinde düzeltme devreleri kullanarak frekans bandındaki kazanç düzlüğünü azaltmak da mümkündür. C7ve iletkenlerin endüktansı ABve VG,30 mm uzunluğunda ve 4 mm genişliğinde folyo şeritleri olan) ve amplifikatör çıkışında (transformatör endüktansı) T4ve kapasitör C 13). Bu amplifikatörlerde kullanılan geniş bant transformatörler, sadece 2-30 MHz aralığında değil, aynı zamanda daha yüksek frekanslarda da tatmin edici bir eşleşme sağlayabilmektedir. Ancak, 30 MHz üzerindeki frekanslarda en iyi performans, ferrit malzeme içermeyen şerit hat transformatörleri ile elde edilir. Bu tür transformatörler, örneğin, devresi Şekil 1'de gösterilen 30-80 MHz aralığında (Tablo 5.3) 80 W çıkış gücüne sahip bir amplifikatörde kullanılmıştır. 5.9. Bu amplifikatörün bir özelliği, hem bipolar hem de alan etkili transistörlerin kullanılmasıdır. Bu kombinasyon, amplifikatörün enerji özelliklerini iyileştirmek için sadece bipolar transistörlerin kullanımına ilişkin olarak ve yalnızca alan cihazlarının kullanımına kıyasla gürültü özelliklerinin iyileştirilmesini mümkün kılmıştır.

Tablo 5.3

Tanımlama

Trafo tasarımı

T7, Ç 6

75X20X0.5 mm ebatlarında çift taraflı folyo fiberglas laminat üzerine yapılan ve her biri folyo olan iki cam elyaf laminat plakanın arasına yerleştirilen 720 mm uzunluğunda ve 1.5 mm genişliğinde mikroşerit hattı şeklinde yönlü kuplör dışarıda. Genel boyutlar 75X20X3.5 mm

T2, TK

Bir toroidal çekirdek MRUOF-2-8 K7X4HZ üzerinde 1 cm'de 3 tur büküm aralığı ile iki PEV-0.41 telinin 6 tur bükülmesi

T4, T5

Bir toroidal çekirdek MRUOF-2-8 K12X7X6 üzerinde 1 cm'de 3 tur büküm aralığı ile iki PEV2-0.41 telinin 6 tur bükülmesi

I 5 mm genişliğinde baskılı bir iletkenin 1 tur sarımı ve II çift taraflı folyo fiberglastan yapılmış bir levhanın farklı taraflarına karşılıklı yerleştirilmiş 2 mm genişliğinde baskılı bir iletkenin 2 dönüşünün sarımı 80X18X0,5 mm boyutunda, yalıtkan cam elyaf plakalar arasına yerleştirilmiş

Fiberglas FTS - 1 - 35 üzerinde 168 - 370 mm mesafede, 168 mm mesafede toplam 370 mm ve 10 mm genişliğinde ve 10 ila 3 mm arasında sorunsuz değişen genişlikte bir baskılı iletken - B - 0.12. İlk sargı, 168 mm uzunluğundaki iletkenin ilk bölümüdür; ikinci sargı, birincinin ortasından başlar ve iletkenin sonunda biter. İletkenin tamamı, dielektrik bir çerçeve üzerine bir spiral şeklinde sarılır

Şekil: 5.9 30 - 80 MHz frekans aralığı için 80 W çıkış gücüne sahip amplifikatör devresi

Bir RF amplifikatörünün önemli bir parametresi, verimliliğidir. Bu parametre, amplifikatörün amacına, çalışma koşullarına ve sonuç olarak, yapı şemasına ve kullanılan yarı iletken cihazlara bağlıdır. Sabit veya anahtarlamalı genliğe sahip sinyal amplifikatörleri için (örneğin, frekans ve faz modülasyonu, frekans ve genlik telgrafı için)% 40 - 90 ve genlik modülasyonlu doğrusal amplifikatörler için% 30 - 60'tır. Belirtilen değerlerin daha düşük olanı, enerjisel olarak elverişsiz, ancak doğrusal amplifikasyon, tüm aşamalarda düşük gerilim modlarının yanı sıra, başlangıçta ve genellikle amplifikatörün ön son aşamasında A modu sağlanmasıyla açıklanmaktadır. Sinyal bileşenlerinin ayrı amplifikasyonu yöntemini kullanırken, sabit veya anahtarlamalı genlikli (% 80 - 90) sinyallerin anahtar amplifikasyon modu veya genlik modülasyonlu sinyaller (% 50 - 60) için daha yüksek değerler tipiktir. Örneğin, anahtar mod için genel tavsiyeler dikkate alınarak ve akımları ortadan kaldırmak için önlemler alınırken 32 transistör üzerinde bir çıkış aşaması olan 4,5 kW'lık bir geniş bant amplifikatörde en az% 80'lik bir verimlilik elde edildi. Bununla birlikte, anahtar çalışma modunun bariz enerji avantajlarına rağmen, RF amplifikatörlerinde hala nispeten nadiren kullanılmaktadır. Bunun nedeni, örneğin, yük değişikliklerine yönelik kritiklik, yüksek düzeyde istenmeyen salınımlar, izin verilen maksimum transistör voltajlarını aşma olasılığının yüksek olması ve gerekli faz frekansı özelliklerini elde ederken ayarlama zorluğunu içeren bir dizi özelliktir. Değişen yük, besleme gerilimi ve sıcaklık ortamı koşullarında kararlılığı sağlanmalıdır. Ek olarak, anahtar modunu yüksek frekanslarda uygulamak için, açılıp kapanırken son derece kısa geçici süreli transistörler gereklidir.

Genlik modülasyonlu bir sinyalin amplifikatörlerinin enerji özelliklerini geliştirmek için ümit verici bir yön, faz kaymalarını hesaba katarak, ayrı bileşenlerin ayrı amplifikasyonu ve müteakip toplamı ile seviyeye göre sinyal nicemlemesidir.

Amplifikatörlerin verimliliğini artırmada, değişim olasılığını hesaba katarak yük ile eşleştirme kalitesi önemli bir rol oynar. Şu anda bu sorun basittir ve aynı zamanda en etkili şekilde ferrit valfler ve sirkülatörler kullanılarak çözülür. Bununla birlikte, nispeten yüksek frekanslarda, en azından 80 MHz'nin üzerinde durum budur. Azalan frekansla birlikte, ferrit ayrıştırıcıları kullanmanın verimliliği keskin bir şekilde düşer. Bu bağlamda, ilke olarak düşük frekanslarda çalışmaya izin veren sirkülatörlerin özelliklerine sahip yarı iletken ve tersi olmayan cihazların endüstriyel gelişiminin incelenmesi ve müteakip endüstriyel gelişimi ilgi çekicidir. Valflerin veya sirkülatörlerin kullanılması mümkün değilse, geleneksel eşleştirme cihazlarının amplifikatör çalışma modunun otomatik kontrolü ile birleştirilmesiyle tatmin edici sonuçlar elde edilir. Böylece, besleme gerilimini yük direncindeki bir artışla (sabit veya biraz azaltılmış uyarma ile) arttırmak ve uyarımda bir artışla yük direncinde bir azalma ile azaltmak, sadece sabit bir çıkış gücü elde etmek mümkün değildir, aynı zamanda nominal modda alınan yüksek verimlilik değerini korumak için. Bununla birlikte, bu yöntemin çıkış gücünü stabilize etme olasılıkları, kullanılan transistörün izin verilen maksimum akımları ve gerilimleri ve aynı zamanda düşük dirençleri eşleştirme teknik yetenekleriyle sınırlıdır. Bu nedenlerden ötürü, bu şekilde nispeten kararlı bir çıkış gücünün elde edilebildiği halihazırda uygulanan yük dirençleri bölgesi, 4,5 kW çıkış gücüne sahip bir amplifikatörün testlerinde gösterildiği gibi, bir VSWR değeri ile sınırlandırılmıştır. aşan 3.

Yük uyuşmazlığına karşı düşük hassasiyetin etkisi, karesel toplayıcılar ve güç bölücüler kullanılarak bir güç ekleme devresine göre bir amplifikatör oluştururken de elde edilebilir. Uygun bir uyarma voltajıyla, toplanan aşamaların her birinin çalışma modundaki değişikliğe, toplam tüketim akımında ve toplam çıkış gücünde küçük bir değişikliğe rağmen, böyle bir amplifikatör elde edilebilir. Bu tür amplifikatörleri test ederken, bir yük uyuşmazlığı ile çıkış gücündeki değişikliğin doğrusal devrelerdeki ile aynı olduğu, yani P / P n \u003d 4p / (1 + 'e yakın bir ifade ile tanımlandığı) not edildi. p) 2, burada P n ve R- nominal ve benzersiz yükte güç, ar - VSWR, uyumsuzluk derecesini karakterize eder. Karşılaştırmalı testlerle gösterildiği gibi, ortalama olarak böyle bir değişiklik, örneğin bir itme-çekme devresine göre inşa edilmiş bir amplifikatörün yaklaşık yarısıdır.

Amplifikatörün yük uyuşmazlığına karşı hassasiyetini azaltmanın başka yolları da vardır, ancak bunların tümü, bir dereceye kadar, dikkate alınanlardan daha düşüktür.

Son zamanlarda, yararlı sinyali yükseltme sürecinde ortaya çıkan istenmeyen salınımların seviyesi, amplifikatörün ana parametrelerinden biri haline geldi. Bu tür salınımlar, yararlı sinyalin f etkisi altında doğrusal olmayan süreçler ve sinyal şekillendirme yolundan (f f), güç kaynağından (f p) ve radyo vericisinin anteninden (f a) gelen parazit nedeniyle güç amplifikatöründe görülür. Sinyal oluşum yolundan kaynaklanan harici titreşimler (parazit), radyo iletim cihazının sadece bu titreşimlerin frekanslarında değil, aynı zamanda kombinasyon titreşimlerinin etkisi altında oluşan frekanslarda da istenmeyen emisyonlara neden olur. mf± nf f . Bu tür emisyonların seviyesi, oluşum yolunun çıkışındaki istenmeyen salınımların nispi seviyesi, güç amplifikatöründeki değişimi (dönüşümü) ve ayrıca amplifikatörü takip eden radyo iletici cihaz düğümlerinin filtreleme ve yayma özellikleri ile belirlenir. Amplifikatördeki (K y) gürültü / sinyal oranındaki değişiklik, transistör anahtarlama devresi, aşamaların çalışma modu, yararlı sinyal ve gürültünün değeri ve frekansı tarafından belirlenir.

Gürültü / sinyal oranındaki en büyük değişiklik, OE'ye sahip bir amplifikatörde ve ayrıca sinyal kaynağının düşük bir çıkış empedansında gözlenir r r oB'li bir amplifikatörde ve düşük yük direncinde r n, OK olan bir amplifikatörde. OB ve r n'li bir amplifikatörde r g artışı ile o "KK y -\u003e 1 olan bir amplifikatörde. Amplifikatör, transistörün herhangi bir açılmasıyla A ve B modlarında çalıştığında, göreli parazit seviyesi değişmez; çalışma modunun C moduna doğru yer değiştirmesi bir artışa neden olur. ve AB moduna doğru, tam tersine, nispi parazit seviyesindeki bir azalmaya; aynı zamanda, artış, bir azalmadan daha belirgindir. Mod gücünün arttırılması, nispi parazit seviyesini azaltır. kullanışlı sinyal, aynı işletim modu ile daha fazla parazit / sinyal oranı değişir, parazit / sinyal oranı azalır.

Girişimin etkisi altında ortaya çıkan kombinasyon salınımları, amplifikatörün amplifikatör çıkışındaki seviyelerinin gürültü seviyesi ile orantılı olduğu C modunda çalıştığında özellikle tehlikelidir. Çalışma modunda C'den A'ya bir değişiklikle, ikinci dereceden (f ± ff) kombinasyon salınımlarının seviyesi monoton olarak azalır ve üçüncü (2f ± ff), B modunda 0'dan geçer ve minimuma ulaştığında Negatif değerler bölgesi, salınım fazında ters yönde bir değişikliği gösterir, A moduna yaklaşırken 0'a eğilimlidir.

Diğer tüm şeyler eşit olduğunda, OK olan amplifikatör, kombinasyon salınımlarının en büyük bastırılmasıyla ve ardından OB ve OE'li amplifikatörlerle ayırt edilir. Çok aşamalı bir amplifikatörde, tek aşamalı bir amplifikatörün aksine, ikinci aşamadan başlayarak her bir sonraki aşama için girişim, yalnızca oluşum yolunun istenmeyen salınımlarını değil, aynı zamanda önceki aşamaların kombinasyonu ve harmonik salınımlarını da güçlendirir. . İkinci harmoniğin etkisi özellikle büyüktür; ikinci ve üçüncü derece kombinasyonel salınımların seviyelerini arttırır ve girişim / sinyal oranını azaltır. Bu, esas olarak C modunda ortaya çıkar ve aslında A'da yoktur. Eylemi altında, doğrusal çalışma modu (K y \u003d 1) B modundan C'ye geçer. İkinci harmoniğin fazı bir şekilde yapay olarak ise, bu değişiklikler doğrudan zıttır. l olarak değiştirildi.

Düşük seviyeli kombinasyon salınımları, parazit / sinyal oranında hafif bir bozulma ve aynı zamanda kabul edilebilir enerji özellikleri, başlangıç \u200b\u200başamaları A - B modlarında ve çıkış aşamaları B modlarında çalışan bir amplifikatörün karakteristiğidir - C.Transistörler OK şemasına göre açıldığında, B - C modları ve ön aşamalarda kullanılabilir, ancak çıkış aşamasında, amplifikatörün yüksek duyarlılığı nedeniyle OK şemasına göre açma kabul edilemez. yabancı radyo vericilerinden gelen sinyallere. Çıkış aşaması için en iyisi, cihazın OB veya OE şemasına göre dahil edilmesidir. Bu durumda, amplifikatördeki gürültü / sinyal oranının düşük seviyedeki kombinasyon salınımlarında bozulması en fazla 3 dB olabilir. Ancak, amplifikatörün okuma yazma bilmeyen bir tasarımıyla, bu değer 20 dB'ye yükselebilir ve istenmeyen salınımların en yüksek seviyesi, sadece girişim frekansında değil, aynı zamanda kombinasyon salınımlarının bu girişiminin neden olduğu frekanslarda da olacaktır.

Faydalı sinyal ve girişim arasında bir frekans ayarı olduğunda, girişim en etkili şekilde filtreli amplifikatörlerde bastırılır. Bastırma, hem elektronik olarak değiştirilen filtrelerle hem de faz kilitli bir döngü tarafından kontrol edilen güçlü bir kendi kendine osilatöre dayanan bir amplifikatör oluşturarak gerçekleştirilir. İkinci durumda, istenmeyen bileşenlerin zayıflatılması - 70-80 dB'ye kadar, frekanslarının yararlı sinyalin frekansından% 5 sapmasından başlayarak elde edilebilir.

Şu anda, kaskadın düşük gerilim çalışma modunda mevcut olan transistörler, OE şemasına göre açıldığında onlara neden olan gürültüyle ilgili olarak üçüncü derecedeki intermodülasyon salınımlarının seviyesinin elde edilmesini sağlar - (15-30) dB, yaklaşık 15 dB OB şemasına göre açıldığında daha az ve OK şemasına göre açıldığında tam tersi 15 dB daha fazla. Yaklaşık 15 - 20 dB'lik ek bastırma, çıkış aşamasındaki modüllerin sinyallerinin karesel toplamı ve amplifikatör çıkışında bir ferrit geçidi veya sirkülatör kullanılarak en az 15 dB'lik bir kareleme toplamı kullanılarak elde edilebilir.

Kullanışlı sinyalin harmoniklerinde en yüksek seviyede istenmeyen salınımlar gözlemlenir. Tek aşamalı bir amplifikatörde, onları bastırmak için herhangi bir önlem almadan, ikinci ve üçüncü harmonikler için bu seviye genellikle - (15 - 20) dB'dir. Quadrature ve antifase toplayıcılar ve bölücüler kullanarak güç ekleme devresine göre kademeleri açarak - (30-40) dB'ye düşürülebilir. Amplifikatörün arkasına bir filtre bankası kurulursa, bu seviye, durdurma bandındaki karşılık gelen filtrenin zayıflatma miktarı ile azaltılır.

Filtreler yüksek seviyede harmonik bastırma sağlayabilir. Ancak, harmoniklerin zayıflatıldığı vurgulanmalıdır; - 120 dB'nin altındaki bir seviyeye sadece RF aşamalarının çok dikkatli bir şekilde korunması ve aynı seviyede harmonik salınımların oluşturulabildiği RF konektörleri dahil olmak üzere güç amplifikatöründen sonraki yoldaki çeşitli kontak bağlantılarının ortadan kaldırılmasıyla mümkündür.

Gördüğünüz gibi, mevcut teknik çözümler istenmeyen titreşimlerin yüksek oranda bastırılmasını sağlar. Bununla birlikte, bazı durumlarda, ekipmanın normal çalışması için yine de yetersiz olduğu ortaya çıkmaktadır. Bu nedenle, mobil cihazlarda bulunan alıcı-vericiler birbirine yaklaştığında veya çok çeşitli ekipmanların yoğunlaştığı ve son derece sınırlı bir alanda çalışması gereken radyo komplekslerinin bir parçası olarak çalışırken, radyo alıcıları çoğu zaman yakınlarda muhabirleriyle çalışamaz. başka bir iletişim hattının radyo vericisi açık. Bu durum, alıcıların radyo vericisinden bazı istenmeyen emisyonlara maruz kalması nedeniyle oluşur. Bunlar öncelikle gürültüyü içerir. Düşük seviyeye rağmen uçanlar onlar

bu koşullarda en büyük tehlike, çünkü sürekli bir spektruma ve detuning ile zayıf değişen bir spektral yoğunluğa sahip olmak, gerekli önlemler alınmazsa, yakındaki alıcıların çalışmasını neredeyse tamamen felce uğratabilir.

Bu durumda büyük bir tehlike, verici sinyal oluşum yolundan gelen parazit ve gürültü gibi geniş bir frekans aralığını kaplayan ve buna göre bir amplifikatör oluştururken önemli ölçüde en aza indirilemeyen güç amplifikatöründe oluşturduğu kombinasyon salınımları ile temsil edilir. önceden düşünülmüş doğrudan kademeli güç amplifikasyonu ilkesi.