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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Estación de radio KB amplificador de potencia. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Amplificadores de potencia de RF El amplificador está diseñado para amplificar señales de SSB y telégrafo en estaciones de radio amateur KB de primera categoría. La potencia suministrada a la etapa final del amplificador es de 200 watts. eficiencia general en modo de señal de un solo tono: no menos del 55%, ganancia de potencia: no menos de 40 dB, distorsión de intermodulación: no menos de -28 dB, el nivel de componentes armónicos de la señal de salida no supera los -55 dB. El amplificador tiene una salida balanceada, la impedancia de salida es de 75 ohmios. Con alguna complicación del dispositivo de salida, también se puede utilizar con una carga asimétrica. Para alimentar el amplificador se requiere una fuente de tensión estabilizada de +30 V con una corriente de hasta 7-8 A. La etapa preliminar del amplificador (Fig. 1) es de banda ancha. Está ensamblado en el transistor V1, que opera en modo clase A. La polarización basada en el transistor V1 es creada por un divisor de voltaje formado por las resistencias R1 y R2. La bobina L1 sirve para igualar la ganancia de la cascada a diferentes frecuencias.
La etapa de salida es push-pull, en los transistores V2, V3. Para una supresión máxima del segundo armónico más potente, así como de los armónicos pares restantes, los transistores de la etapa de salida deben seleccionarse con aproximadamente los mismos valores de coeficiente de transferencia. La potencia de excitación requerida de la etapa de salida es de 1,4 W. Para coordinar la etapa preliminar con la etapa final, se utiliza un autotransformador T1, que tiene una relación de transformación de 3. La oposición de fase de los voltajes que excitan los transistores de salida se asegura mediante los transformadores de equilibrio T2, T3. La potencia de los componentes armónicos pares de la señal y la proporción de armónicos impares, que está asociada con la desviación de la diferencia de fase de los voltajes en la salida del balun de 180°, es disipada por la resistencia R6. Las cadenas C6R5 y C7R7 estabilizan el funcionamiento del amplificador y protegen los circuitos base de los transistores de la etapa de salida contra sobrecargas. Además, las cadenas C6R5 y C7R7 igualan la ganancia de la etapa final a frecuencias más altas. La conexión del amplificador con el circuito resonante de salida L10C12-C15 es capacitiva. La potencia paralela se utiliza en ambas etapas del amplificador. Hay filtros LC de desacoplamiento en los circuitos de potencia, y el voltaje de polarización a las bases de los transistores de la etapa final se suministra a través de los estranguladores L4 y L5. En los transistores V4 y V5, se ensambla un dispositivo que le permite obtener una corriente de polarización "flotante", es decir, según el nivel de las señales de entrada. El dispositivo es un amplificador de CC push-pull cubierto por un 9 % de retroalimentación negativa. Como resultado de dicha retroalimentación, la resistencia dinámica de salida es muy pequeña, lo que proporciona los cambios deseados en los valores instantáneos de las corrientes de base en los cambios de potencial más pequeños. La corriente inicial la establece la resistencia RXNUMX. Los detalles del circuito resonante L10C12-C15 para los puntos medios de las bandas de aficionados seleccionadas por el autor (3,575; 7,050; 14.175; 21.225 y 28,850 MHz) se dan en la Tabla. 1. La bobina L10 está enrollada con cable PEV-1 2,26 sin marco.
Si es necesario operar el amplificador para una carga desequilibrada, el circuito de la etapa final debe cambiarse como se muestra en la Fig. 2.
En este caso, los transformadores de banda ancha T4 y T5 le permiten cambiar de la salida balanceada de la etapa final al bucle P no balanceado C21L11C22. Los parámetros de este último se dan en la Tabla. 2 (el método de alambre y bobinado de la bobina de L11 es el mismo que el de L10). La calidad del amplificador está determinada en gran medida por la minuciosidad de la fabricación de transformadores. Todos ellos están enrollados en núcleos magnéticos anulares hechos de ferrita 100NN: T1-TZ de tamaño K20X12X6, el resto - K32X12x6. El transformador T4 usa dos anillos apilados juntos y el T5 usa tres. En ausencia de transformadores recomendados, se pueden fabricar en circuitos magnéticos con mayor permeabilidad magnética, pero esto reducirá la potencia de salida en rangos de alta frecuencia.
Los devanados de los transformadores se realizan con varios hilos PEV-1 de 0,47 ligeramente trenzados y conectados en paralelo. El transformador T1 tiene tres devanados conectados en serie (el final del primero, con el comienzo del segundo, etc.). Cada devanado consta de siete vueltas y está hecho de tres hilos. Retracción: desde el séptimo giro desde abajo según el esquema. Los transformadores T2 y T3 constan de dos devanados en tres hilos. El número de vueltas en los devanados es cada uno de 10. Se enrollan con seis alambres al mismo tiempo. Los devanados del transformador T3 están conectados en serie, el punto de su conexión está conectado a la resistencia R6. El transformador T4 tiene dos devanados de ocho vueltas en cinco hilos (el devanado se realiza con diez hilos al mismo tiempo). El esquema de conexión es similar a T3. El transformador T5 contiene dos devanados de ocho vueltas en ocho hilos (devanado de 16 hilos al mismo tiempo). La bobina L1 está enrollada con alambre PEV-1 0,3 en un marco con un diámetro de 11 mm, la longitud del devanado es de 22 mm, el número de vueltas es de 30. Los estranguladores L2-L6 están hechos en núcleos magnéticos K20X12X6 hechos de ferrita 1000NM ( L2) y 100NN (el resto). L2-L3 contienen 30 cada uno, L4 y L5 contienen cada uno 16 vueltas de cable PEV-1 1,12. Los inductores L.6-L9 están enrollados en marcos con un diámetro de 22 mm, la longitud del devanado es de 30 mm, el número de vueltas es 25, el cable es PEV-1 0,38. En el amplificador se pueden utilizar resistencias MLT o VS (R9-YUS), condensadores KD, KM-5, KSO-1. KSO-5 (C16-K50-6). Los capacitores C2, C10 y C11 consisten en dos capacitores de 0,047 uF conectados en paralelo, C6 y C7 - de dos capacitores de 2200 pF, C8 - de cinco capacitores de 0,1 uF, C19 y C20 - de seis capacitores de 0,047 pF. La potencia reactiva que pueden soportar los condensadores C12-C15 y C21, C22 debe ser de al menos 80 V-A (se pueden conectar varios condensadores KSO en paralelo). Los requisitos para el diseño del amplificador son comunes para dicho equipo (la longitud más corta de los cables de conexión, especialmente en los circuitos de las bases de los transistores V2 y V3 y los condensadores de los filtros de desacoplamiento). Los elementos de entrada y salida de la cascada push-pull deben colocarse simétricamente, los elementos del circuito de adaptación deben estar blindados. El cuerpo del amplificador está hecho de latón con un espesor de 6 mm, sirve como disipador de calor para los transistores V1-V3. Es muy importante asegurar un buen contacto térmico entre los transistores y la caja. Para esto, los lugares de su contacto se rectifican y se recubren con un lubricante que no se seca. Antes de proceder con el ajuste del amplificador, es necesario verificar la correcta instalación. Después de asegurarse de que no haya errores, solo la cascada en el transistor V1 está conectada a la fuente de alimentación. La corriente del transistor se selecciona con la resistencia R2 de modo que la caída de voltaje a través de la resistencia R4 sea de 11 V. Conecte el voltaje de suministro solo a la etapa de salida y al dispositivo de polarización "flotante". Ajuste (resistencia R9) la corriente de la etapa de salida a 0,3 A. Después de restaurar las conexiones y conectar el equivalente de la antena a la salida (una resistencia con una resistencia de 75 ohmios y una potencia de 100 W), encienda el amplificador a una tensión de alimentación de 15 V. Ahora debe tener mucho cuidado , ya que los transistores pueden fallar por el más mínimo exceso de la máxima potencia de disipación admisible, corriente de colector, tensión colector-emisor (por ejemplo, cuando el amplificador se autoexcita), tensión inversa en la unión del emisor, etc. asegúrese de que no haya autoexcitación (usando un voltímetro de RF) y aumente gradualmente el voltaje de alimentación a 30 V. Al aplicar un voltaje de RF excitante a la entrada del amplificador, los circuitos resonantes se sintonizan cambiando la longitud del devanado. Con un voltaje de entrada de 0,3-0,6 V, el voltaje de salida debe ser de 57 V y la corriente de la etapa de salida debe ser de 6,7 A. Habiendo previamente bien coordinado la antena con el alimentador, conéctelo al amplificador. Controlan el voltaje en los transistores V2, V3 y la corriente de la etapa de salida. Aumente el voltaje de entrada hasta que la salida sea igual a 57 V. La corriente de salida debe ser igual a 6,7 A. Un valor de corriente más bajo indicará una mala adaptación del amplificador a la carga. Después del ajuste, el amplificador se puede conectar al excitador con un cable corto (10-15 cm). Si la longitud de este cable es más larga. es necesario hacer coincidir la impedancia de entrada del amplificador (16-18 ohmios) con la resistencia del cable utilizando un transformador de banda ancha en un anillo de ferrita. Autor: M. Bakhmetov, Nizhyn, región de Chernihiv; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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