Ultrabreitbandverstärker. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik

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In der Amateurfunkpraxis kann beim Bau abstimmbarer Spannungsgeneratoren ein Ultrabreitbandverstärker (UWB) mit elektronischer Verstärkungsregelung zum Testen und Abstimmen von Sendern sinnvoll sein. Auf Abb. 1 zeigt ein Diagramm eines solchen Verstärkers.

Reis. 1. Schematische Darstellung der SSHU (zum Vergrößern anklicken)

wichtigste Eigenschaften

Der Verstärker enthält ein L-förmiges Dämpfungsglied an den Pin-Dioden VD1 und VD2, 6 Verstärkungsstufen an den Transistoren VT1, VT2, VT4, VT6, VT8, VT10 und einen Ausgangsspannungspegelsensor an der Diode VD3.

Der Dämpfer verändert den Signalpegel am Eingang der Verstärkerstufen und passt dadurch die Verstärkung an. Wenn der Schieberegler des Widerstands R1 in die Position ganz links bewegt wird (gemäß Diagramm), wird die Spannung an der Diode VD1 Null und ihr Widerstand ist maximal. Zu diesem Zeitpunkt ist die Spannung an der VD2-Diode maximal und ihr Widerstand minimal. In diesem Fall ist die Verstärkung des Verstärkers maximal. Wenn Sie den Schieberegler R1 nach rechts bewegen, nimmt die Verstärkung allmählich ab. Bei der Verstärkungsanpassung kommt es zu einer leichten Änderung der Steigung des Verstärkerfrequenzgangs, im Einstellbereich (34 dB) überschreitet die Ungleichmäßigkeit jedoch nicht ±1,5 dB.

Die erste Verstärkungsstufe am Transistor VT1 verwendet eine parallele Spannungsrückkopplung durch den Widerstand R2, was die Eingangsimpedanz der Stufe reduziert und dadurch die Tiefe der elektronischen Verstärkungssteuerung erhöht. In der zweiten Stufe wird eine Korrekturschaltung erster Ordnung C1-R15 verwendet. Die gewünschte Betriebsart der ersten beiden Stufen (Ruhestrom - 5 mA) wird durch Auswahl der Widerstände R3 und R4 eingestellt.

In den verbleibenden Stufen der Transistoren VT4, VT6, VT8, VT10 wird eine thermische Stabilisierung des aktiven Kollektors verwendet [1]. Die Ruheströme dieser Transistoren werden gleich 50 mA (für VT4 und VT6), 400 mA (für VT8 und VT10) gewählt und durch Auswahl der Widerstände R5 ... R8 eingestellt. Die erforderliche Bandbreite in den Kaskaden an den Transistoren VT4, VT6 und VT8 wird durch die Verwendung von reaktiven Zwischenstufen-Korrekturschaltungen dritter Ordnung erreicht [2].

Die Ausgangsstufe ist nach dem Schema mit Spannungsaddition [3] ausgeführt und summiert an der Last die von den Transistoren VT8 und VT10 gelieferten Signalspannungen.

Die Leiterplatte des Verstärkers (Abb. 2) besteht aus zwei Teilen mit den Abmessungen 65 x 45 mm und 82 x 45 mm. Es besteht aus doppelseitiger Glasfaserfolie mit einer Dicke von 1,5 ... 2 mm. Die gepunktete Linie in Abb. Fig. 2 zeigt die Stellen der Metallisierung der Platinenenden, was auch mit Metallfolie erfolgen kann, die auf die Unter- und Oberseite der Platine gelötet wird. Eine Metallisierung ist notwendig, um parasitäre Resonanzen zu eliminieren und die gewünschten Abschnitte der Leiterplatte zu erden. Nach der Metallisierung der Enden wird der untere Teil der Platine mit einer Feile eingeebnet und in das Gehäuse eingebaut.

Reis. 2. Verstärkerplatine

Das Einrichten des Verstärkers besteht aus mehreren Schritten. Zunächst wird der Frequenzgang des Verstärkers kaskadiert. Dazu werden mit Hilfe der Widerstände R3 ... R8 die Ruheströme der Transistoren eingestellt. Dann wird als Last VT1 ein 50-Ohm-Widerstand über einen Isolationskondensator angeschlossen. Durch die Wahl von R2 wird ein gleichmäßiger Frequenzgang der Kaskade bis zu einer Frequenz von 250 MHz erreicht. Darüber hinaus ist die zweite mit der ersten Stufe verbunden, und durch die Wahl der Kapazität des Kondensators C1 wird der Frequenzgang der ersten beiden Stufen angeglichen. Nach dem Anschließen der Kaskade am Transistor VT4 wird durch Auswahl von C2 ein gleichmäßiger Frequenzgang der ersten drei Kaskaden in den niedrigen und mittleren Frequenzen hergestellt. Die Wahl von C3 gleicht den Frequenzgang in den hohen Frequenzen aus. Kann dies nicht erreicht werden, sollte der Wert von C2 reduziert werden.

Dann wird die nächste Kaskade zugeschaltet und der Abstimmvorgang wiederholt. Nach Anschluss der Kaskade an VT10 über C4 wird die maximale Ausgangsleistung des Verstärkers erreicht. In etwa entspricht dieser Zustand dem Spannungsübertragungskoeffizienten der Endstufe gleich zwei [3].

Das in Abb. 3 gezeigte Foto zeigt ein Panel mit 5 Pins, an dem die Versorgungsspannung des Verstärkers zugeführt wird, und auch das Potentiometer R1 und die Messuhr des Ausgangsleistungspegels PV1 (M4761) angeschlossen sind. Die Korrektur der Anzeigewerte erfolgt mit R9.

Abb. 3. Verstärkerplatine

Literatur

1. Titov A.A. Berechnung der aktiven Kollektor-Wärmestabilisierungsschaltung und ihre Verwendung in Verstärkern mit automatischer Steuerung des verbrauchten Stroms. - Elektronische Technologie, 2001, N2, S.26
2. Titov A.A. Parametrische Synthese einer Zwischenstufen-Korrekturschaltung eines Ultrabreitband-Leistungsverstärkers. - Tagungsbände der Universitäten. Electronics, 2002, N6, S.81.
3. Babak L.I., Dyachko A.N. Leistungsstarker Nanosekunden-Videoverstärker entsprechend der Schaltung mit Spannungsaddition. - Geräte und Technik des Experiments, 1981, N3, S.127.

Autor: A.Titov, Tomsk, titov_aa@rk.tusur.ru; Veröffentlichung: cxem.net

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