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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Amplificador de potencia sin transformador de potencia. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Amplificadores de potencia de RF Este artículo es un desarrollo adicional de la idea de fuente de alimentación sin transformador [1]. En todos los diagramas a continuación, la numeración de elementos que realizan el mismo propósito se conserva de diagrama a diagrama. Los nuevos elementos adicionales de los esquemas están numerados consecutivamente. Si no hay un número de elemento siguiente, significa que estaba en el esquema anterior (y este número simplemente no existe en este). 1. amplificador de baja frecuencia El circuito ULF (Fig. 1) se conoce como transformador. Su peculiaridad está en la ausencia de un transformador de potencia. Los ánodos de las lámparas se alimentan de la red de 220 V según el esquema de duplicación de voltaje y Ua-k \u620d 220 V. El brillo de las lámparas proviene de la red de 6 V a través del condensador limitador de corriente C1. Como Tr2, Tr5, puede usar transformadores de potencia de radios de tubo antiguas con un punto medio en el devanado secundario (por regla general, se instalaron kenotrones del tipo 4Ts5S, XNUMXTsZS, etc.). El devanado de red de estos transformadores se usa como salida alta cuando se trabaja en línea para abonados, el devanado de filamento se usa como salida de baja resistencia.
En condiciones de aficionados, se puede usar un transformador de potencia de radios de tubo sin un punto medio en el devanado secundario (por ejemplo, de Records) como transformador de salida, pero para esto debe encender la red y aumentar los devanados en serie, y el punto de conexión será promedio. Como transformador de entrada, en condiciones de aficionados, se puede usar un transformador de salida de amplificadores de válvulas de radios antiguas con una etapa de salida push-pull (dos lámparas 6P14P, dos 6P6S, etc.). Este amplificador proporciona en Рin=20...30 W en la salida Рout=120...130 W. Los condensadores C4, C5 limitan la corriente del ánodo de las lámparas en proporción a su capacitancia, por ejemplo, si C4 \u5d C20 \u400d XNUMX microfaradios cada uno, entonces la corriente del ánodo de las lámparas está limitada a XNUMX mA. No tiene sentido usar C4, C5 de mayor capacidad, porque. la corriente del ánodo de dos lámparas no supera los 350 mA. Además, cuanto mayor sea la capacitancia de estos condensadores, mayor será el aumento de corriente cuando encienda por primera vez la red de 220 V y es posible que se rompan los diodos. Como diodos, se pueden utilizar D226 o similares, conectados por pares en paralelo. 2. Amplificador de potencia de banda ancha KB El circuito del amplificador (Fig. 2) prácticamente no es diferente del ULF, solo los transformadores están hechos en anillos de ferrita. Además, hasta frecuencias de 7 MHz, se pueden usar con éxito anillos de 2000НН, pero mejor: 400 ... 600НН; cuando opera hasta 28 MHz - 50 HF, mientras proporciona un bloqueo mínimo de la respuesta de frecuencia en las bandas de HF. Debe haber un buen aislamiento entre los devanados primario y secundario. Los devanados contienen 12...15 vueltas cada uno.
Transformador de salida: tamaño K40x25x25 o similar. Transformador de entrada - K16x8x6 o cerca de él. Los tamaños pueden ser proporcionados por un conjunto de varios anillos. A Рin=30 W, la corriente del ánodo de la lámpara fue de 250 mA a Uа-к=620V. 3. Amplificador de potencia KB con cátodo común Como saben, el circuito para encender lámparas con un cátodo común requiere un conjunto completo de voltajes de suministro: ánodo, rejilla de pantalla, rejilla de control, filamento (Fig. 3). El circuito de duplicación de red habitual (220V) proporciona una fuente para alimentar los circuitos de pantalla de ánodo de las lámparas (+620V +310V). Para alimentar las lámparas incandescentes se utiliza el condensador C6, que limita la corriente incandescente.
La fuente de voltaje negativo se ensambla en Tp1, V9 ... V12, C20. Como Tr1, se utiliza un transformador de pequeño tamaño, porque El consumo de la red de control es muy bajo. Quiero llamar la atención sobre el hecho de que tales circuitos tienen dos "cables comunes". Uno es para el circuito de CC, esta es la placa negativa del capacitor C5, designada 0V. Relativo a este punto, es necesario realizar mediciones en corriente continua. Además, durante estas mediciones, se deben observar precauciones de seguridad, porque. dichos objetivos no tienen aislamiento galvánico de la red. Por ejemplo, para medir el voltaje del ánodo y la pantalla, debe conectar el "-" del voltímetro al punto 0V y el "+" del voltímetro al pin 3 de V5 o V6. Esta es la tensión en las rejillas de la pantalla. Si el pin 6 es V5 o V6, este será el voltaje del ánodo. Para medir "-" en la rejilla de control, debe cambiar la polaridad del voltímetro, es decir, "+" el voltímetro al punto 0V, y "-" - a la pata 2 V5 o V6 y la resistencia R1 establece la corriente de reposo de las lámparas en el modo TX - transmisión (sin señal de entrada). En el modo de recepción (RX) en las rejillas de control, el máximo "-" y las lámparas están cerradas, la corriente a través de ellas es cero. El modo de lámpara lo establece la resistencia R1 en el modo portador de acuerdo con el dispositivo RA1. Moviendo R1 hacia el contacto del relé P2, reduzca el "-" en las rejillas de control hasta que haya un aumento lineal en las lecturas de RA1. Tan pronto como se detiene el crecimiento lineal, R1 se devuelve ligeramente y se fija con barniz. El segundo cable común es la carcasa del amplificador: este es el cable común para la señal de RF. Y todas las mediciones de voltaje de RF; si es necesario, se hacen en relación con el cuerpo. La mayoría de los elementos del amplificador no son críticos y pueden variar significativamente en valor. Por ejemplo, las capacidades C1, C2, C7, C8, C19, C1b pueden variar entre 1000 PF ... 10000 pF. Lo principal es que soportan el voltaje del circuito, es decir. C1, C2: al menos 250 V, C8: al menos 1000 V (se puede marcar entre dos para 500 V), C7: al menos 500 V, C19: al menos 250 V, C16: cualquiera. C14 - 80...200 pF. Solo un elemento es crítico: C9. Debe tener un margen de voltaje significativo: al menos 1000 V y, lo que es más importante, su capacitancia no debe ser superior a 3000 pF. C9 es el "punto culminante" del circuito que garantiza la seguridad con energía sin transformador. En caso de ruptura del terreno común, la corriente entre la caja y el terreno común no alcanza un valor que afecte al cuerpo humano, porque limitado por capacitancia C9 < 3000 pF al nivel de 250 ... 300 μA en el caso más desfavorable. Otra característica es que, en lugar de un estrangulador, se usa una resistencia R5 en la rejilla de control. Como ha demostrado la experiencia, el uso de una resistencia aumentará significativamente la resistencia de la cascada a la autoexcitación. Además, el problema de usar los contornos L7, L8, L9, L10, L11, L12 se resuelve con bastante éxito. Se usan a la inversa, es decir cuando reciben (RX), son de entrada de banda estrecha con ajuste de la entrada C18, y cuando transmiten (TX), hacen coincidir la baja impedancia de salida del transceptor (generalmente 50 ... 75 ohmios) con la alta impedancia de entrada de un amplificador de válvulas según un circuito de cátodo común. Al transmitir (TX), C 17 está conectado en paralelo con C18, pero como la capacitancia C17 es pequeña (2pF), casi no afecta la sintonía de los circuitos L7, L8, L9, L10, L11, L12, del mismo modo, Csv se conecta en paralelo con C12 y tampoco afecta la sintonía del circuito . Csv se hace en forma de una o dos vueltas alrededor del cable de montaje que conecta C10 a C12. Esta pieza de alambre de montaje está hecha de un alambre de alto voltaje, o de un cable coaxial, del cual se quita la trenza exterior y las vueltas se enrollan sobre un grueso relleno de nailon. Tal capacitor de acoplamiento puede soportar grandes voltajes y corrientes reactivas y puede usarse en amplificadores más potentes. Después de una baja capacitancia (Csv) y voltajes bajos, P1 no es muy crítico para la brecha entre los contactos. Este esquema de conmutación de antena de RX a TX con el uso reversible de los elementos del bucle P y el bucle de entrada de "banda estrecha" le permite realizar una sintonización "en frío" del corresponsal, al volumen máximo, con las perillas C12, C13, C18, sin radiación de la "portadora" en el aire, lo que reduce significativamente la interferencia mutua y la sintonía en la frecuencia de los DX. En lugar de L7, L8, L9, L10, L11, L12, puede arreglárselas con solo dos bobinas: una está sintonizada en las bandas de HF, a 28 MHz al menos C18, la otra a 7,0 MHz con un mínimo de C18, pero la capacidad máxima de C18 debe ser de hasta 500 pF (para cubrir los rangos restantes). Las derivaciones para las bobinas L7, L8, L9, L10, L11, L12 están hechas de aproximadamente 1/XNUMX vueltas (desde el extremo puesto a tierra), pero es mejor elegir en cada rango el voltaje máximo de RF en las rejillas de control de lámparas. . Las bobinas se fabrican en cualquier marco con núcleos (e incluso sin ellos). Lo principal es que deben ajustarse al volumen máximo de las estaciones recibidas (en ausencia de dispositivos), es posible que deba cambiar ligeramente las capacidades conectadas en paralelo a ellos. Los tubos V5, V6 se encienden para agregar potencia en el rango de 28 MHz; L5 y L6 están sintonizados para una máxima potencia de salida a 28 MHz cambiando y expandiendo las bobinas. Debe recordarse que L5, L6, L4 están bajo voltaje de ánodo y se deben observar todas las precauciones. L4 para reducir las dimensiones del circuito en U y la comodidad de la fijación mecánica, se realiza sobre un anillo toroidal de textolita, getinax, fluoroplástico, etc., se monta directamente sobre la galleta. Los taps en L4 se seleccionan experimentalmente, dependiendo de la impedancia de entrada de la antena. L5, L6: sin marco, se enrollan en un marco con un diámetro de 15 mm y contienen 1 vueltas de cable PEV-1,5 de 25 mm, longitud de bobinado: XNUMX mm. L4 - 60 vueltas, bobinado - vuelta a vuelta, grifos - aproximadamente de 4, 18, 32 vueltas, las primeras 4 vueltas - con alambre de 1 mm, el resto - 0,6 mm. El inductor L3 está enrollado en cualquier material aislante y contiene aproximadamente 160 vueltas de cable de 0,25 ... 0,27 mm, algunas de las vueltas están enrolladas vuelta a vuelta, el resto están a granel. El bobinado vuelta a vuelta está conectado a cL4 ("caliente " Fin L3). Bobinas L7, L8, L9, L10, L11, L12: en un marco de al menos 6 mm con un núcleo SCR-1. C21 -10pF; C22-15pF; C23 - 68 pF; C24 - 120 pF; C25 - 200 pF; C26-430pF. P1, P2 se pueden conectar de acuerdo con el esquema de la Fig. 9 y, en paralelo, se puede usar un relé con varios grupos de contactos, por ejemplo, RES-22, RES-4, etc. El tipo de relé también depende de Ucontrol. procedente del transceptor. XNUMX. Amplificador de potencia híbrido Los amplificadores híbridos son conocidos por muchos radioaficionados. En la figura 4. se presentan algunos detalles de la conexión de estos amplificadores con una fuente de alimentación sin transformador. En el transistor VI 4 y la resistencia R7, se ensambla un regulador de voltaje para rejillas de pantalla de lámparas. Las resistencias R4 y R6 son limitadoras de corriente (un tipo de protección) en las posiciones extremas de R7, así como en situaciones de emergencia. R5 crea una corriente de fuga desde la unión base-emisor para el funcionamiento normal del regulador de voltaje. La resistencia R1 establece un voltaje negativo en las rejillas de control de las lámparas, al recibir (RX), las lámparas están bloqueadas por el voltaje máximo (negativo). R2 es una protección contra el "bombeo" del amplificador y crea un desplazamiento automático parcial en las rejillas de control de las lámparas. R8, R9, R10, R11: carga para el transceptor. Estas resistencias determinan la impedancia de entrada del amplificador. El circuito de la Fig. 4 tiene un cable de CC común aislado de la caja. Es la placa negativa del capacitor C5 (indicado por el punto 0V). En relación con este punto, debe realizar todas las mediciones de corriente continua en el circuito.
Los métodos y métodos de sintonización se reducen a la elección correcta de la corriente inicial a través de V 13, que no debe ser inferior a la corriente inicial (al comienzo de la sección rectilínea de la característica V13). La misma corriente a través de las lámparas debe establecerse mediante las resistencias R1, R7. Se obtienen buenos resultados cuando se utilizan lámparas 6P45S. C14 debe ser de alto voltaje, como C9. Quiero advertir a los radioaficionados del error que muchos cometen al repetir tales esquemas. Muchos, al controlar la corriente del ánodo de las lámparas, intentan obtener la máxima corriente posible. Esto es incorrecto, porque dichos circuitos son capaces de proporcionar grandes corrientes de ánodo, pero la potencia de salida no les corresponde (corrientes). Entonces, a través de un GU-50 (según este esquema), logré obtener una corriente de hasta 450 mA (Uak \u620d 200 V), pero no había una potencia de salida de XNUMX W, lo que redujo significativamente la vida útil ( la emisión del cátodo se perdió rápidamente), causó TVI, esos. el circuito funcionó como un amplificador de CC. Dado lo anterior, es necesario "exprimir" no las corrientes de ánodo máximas posibles (solo están indirectamente relacionadas con la potencia de salida), sino el voltaje de RF máximo en el equivalente o en la antena según el indicador de salida. Con un aumento en el voltaje de RF, también es necesario usar solo una sección recta y no conducir a la zona de "saturación". Las lámparas se encienden para agregar energía, los parámetros del circuito P son típicos (descritos en la sección anterior). Puede utilizar KT904 bipolar en lugar de KP907. El emisor se enciende en lugar de la fuente, el colector se enciende en lugar del drenaje. La polarización necesaria a la base se suministra a través de una potente resistencia de 500 m, un potenciómetro de desplazamiento de 3,3 k conectado entre el "-" del rectificador y el terminal inferior de R7, que en consecuencia está desconectado del "-" del rectificador. Este potenciómetro establece la corriente inicial de la cascada. Entre el control deslizante del potenciómetro y el "-" del rectificador, se enciende un capacitor de bloqueo para un voltaje pequeño (<100 V), 5. Amplificador en GU74B El diagrama de la Fig. 5 muestra un amplificador de potencia en una lámpara GU74B, que necesita 1200 V en el ánodo. Este voltaje se obtiene sumando los voltajes de las dos fuentes. El primero se ensambla según el esquema de duplicación de voltaje sin transformador de una red de 220 V y produce dos voltajes (referidos al punto 0V): +310 V y +620 V. Estos voltajes son suficientes para alimentar las rejillas de pantalla de la mayoría de las lámparas con alto voltaje de ánodo.
La segunda fuente (puede llamarse condicionalmente "elevador de voltaje") se ensambla en un transformador (TS-270). Para obtener un voltaje total de 1200 V, debe haber aproximadamente 400 V CA en el devanado secundario del transformador. Después de la rectificación por los diodos V10 ... V17 y el filtrado por los condensadores C27, C28, el voltaje constante se obtiene en aproximadamente 1/3 más; en total con el primero (+620 V), el voltaje necesario para el funcionamiento de la lámpara es alcanzó. Dado que estas fuentes funcionan con la suma de voltajes y potencias, el consumo de energía se distribuye aproximadamente en proporción a sus voltajes, lo que significa que puede usar con seguridad un transformador con una potencia total de al menos la mitad de un circuito de transformador convencional. La fuente de voltaje negativo se ensambla en el diodo V9 y el capacitor C20. Dado que el circuito es de media onda, la capacitancia C20 debe ser lo suficientemente grande: 200 microfaradios. En lugar de un estrangulador en la red de control, se usa una resistencia R5, lo que hace que la cascada sea más resistente a la autoexcitación. Se aplica la fuente de alimentación en serie de la lámpara a través de los elementos del circuito P. Esto tiene sus inconvenientes: los elementos del circuito P están bajo alto voltaje y sus ventajas: con una fuente de alimentación en serie, la eficiencia en las bandas de HF es algo mayor y los requisitos para el inductor L3 para la rigidez dieléctrica son algo menores. , porque. se encuentra después de los elementos del contorno P (L5, L4). El circuito P también se puede hacer de acuerdo con un esquema típico de suministro de energía en paralelo. Requisitos algo mayores para los condensadores C12, C13: deben tener un espacio suficiente entre las placas. C12, con las placas del rotor enrolladas, debe tener una separación de al menos 1,5 mm C10, C11 debe soportar grandes potencias reactivas a una tensión de al menos 2,5 kV. El condensador C9 proporciona precauciones de seguridad y su capacitancia no debe ser superior a 3000 pF. C4, C5, C27, C28 - 180 uF x 350 V cada uno. El amplificador de potencia se pone en funcionamiento en la siguiente secuencia. 1. S1 se enciende (todos los demás deben estar apagados). El motor del ventilador de la lámpara comienza a funcionar, todo el circuito se enciende a un voltaje reducido a través de los condensadores C, C '. Evitan la irrupción de corriente para cargar los condensadores C4, C5, C27, C28. 2. Después de unos segundos, S1 se enciende: suministra voltaje completo al circuito, mientras que el voltaje negativo máximo aparece en la rejilla de control de la lámpara y el voltaje de filamento completo: la lámpara se está calentando. 3. Después de unos minutos, cuando el calor haya calentado la lámpara, el interruptor de palanca VK2 se enciende. Si no hay modos de emergencia en el circuito, se enciende VK1. Cuando se trabaja en el aire, el relé P1 realiza el cambio de recepción a transmisión. El apagado del amplificador se realiza en el orden inverso. El ajuste del modo lo realiza la resistencia R1. El aumento lineal de potencia está controlado por el indicador de salida PA1. Si el aumento de potencia se ha detenido o va demasiado lento (zona de saturación), R1 debe retroceder un poco y arreglarse. S2, S1, S1', BK1, BK2 deben tener palancas de conmutación de material aislante. Además, es recomendable instalarlos sobre un revestimiento decorativo aislante (aislado del cuerpo) de plexiglás grueso, textolita, etc. L4 se monta directamente en S2 para reducir el tamaño y la facilidad de fijación. Es conveniente realizarlo sobre un anillo toroidal de fluoroplasto, getinax, etc. Los circuitos L7, L8, L9, L10, L11, L12 son los mismos que en la sección 3. Si su transceptor no "oscila" este amplificador, no se moleste; puede instalar otra etapa de amplificación en él de acuerdo con el diagrama de la Fig. 6. Son lámparas del tipo 6P15P, 6P18P, 6P9 (o cualquier otra lámpara triodo de suficiente potencia) encendidas por un triodo.
El resplandor se toma del TS-270 (-6,3 V). El cable común está conectado al punto 0V; este es el "-" del capacitor C5. El voltaje del ánodo se toma de "+" C4 (+620 V). El voltaje negativo se toma con R1 (fig.5a) conectado en paralelo. La entrada-salida de la cascada está conectada al punto de ruptura (marcado con "x" en la Fig. 5) del capacitor C14. Los datos de contorno son los mismos que en la sección 3. L1, L2 están enrollados en ferrita con un cable más grueso: 0,37 ... 0,4 mm, 25 ... 30 vueltas. Usando este circuito, puede obtener amplificadores de tamaño pequeño (de escritorio con una fuente) con buena energía. Literatura 1. V. Kulaguin. Etapa de potencia KV "Retro". RL, 8/95, p.26. Autor: V.Kulagin. (RA6LFQ), Volgodónsk; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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Comentarios sobre el artículo: andréyev Al repetir el circuito, puede abandonar el control de tono y, con él, eliminar la primera etapa de la ganancia. Luego, en la versión de dos canales, solo se necesita un triodo doble para el controlador. También es posible introducir un FOS poco profundo desde la salida del amplificador al circuito del cátodo de la primera o segunda etapa.
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