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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Leistungsverstärker KB-Transceiver. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / HF-Leistungsverstärker Das beschriebene Gerät ermöglicht eine lineare Leistungsverstärkung im Frequenzbereich von 1,83 bis 29,7 MHz. Seine Eingangs- und Ausgangsimpedanz beträgt etwa 50 Ohm. Der maximale Eingangssignalpegel beträgt 150 mV (Effektivwert). Beim Test mit der Zweifrequenzmethode erreichte die Leistung bei einer Frequenz von 14,1 MHz im Spitzenwert der Hüllkurve bei einer Last mit einem Widerstand von 50 Ohm 75 W, und der Pegel der gegenseitigen Modulation überschritt 30 dB nicht. In diesem Fall verbrauchte die Endstufe einen Strom von 27 A aus einer Spannungsquelle von 5 V. Der Wirkungsgrad der Endstufe beim Betrieb mit einem Telegrafen und einer Leistung bei einer Last von 40 W beträgt 40%. Das Schaltbild des Verstärkers ist in Abb. eines. Das Hochfrequenzsignal vom Transceiver oder Sender wird über den Kondensator C1 und die offene Diode VD2 der Basis des Transistors VT2 zugeführt, auf der die Eingangsverstärkerstufe aufgebaut ist. Eine negative frequenzabhängige Rückkopplung im Emitterkreis beeinflusst die Verstärkung bei einer Frequenz von 22...24 MHz. Im Kollektorkreis des Transistors ist ein Breitbandtransformator T1 enthalten. An den Widerständen R7-R9 ist ein Eingangsdämpfer montiert. Am Transistor VT3 wird eine vorgeschaltete Kaskade hergestellt, die im Klasse-AB-Modus arbeitet. Die Vorspannung wird durch die Diode VD3 eingestellt. Der Ruhestrom wird mit einem Trimmwiderstand R16 eingestellt. Um den Betriebsmodus der Kaskade thermisch zu stabilisieren, hat die VD3-Diode einen thermischen Kontakt mit dem VT3-Transistor. Mit steigender Temperatur nehmen der direkte Widerstand der Diode und die Spannung an ihr ab. Dies reduziert den Ruhestrom des Transistors VT3. Die Widerstände R19, R20 bilden einen Gegenkopplungskreis, der die Linearität des Frequenzgangs und die Stabilität der Kaskade erhöht. Bei Bedarf kann der Frequenzgang durch die Elemente C9, R18 angepasst werden. Die Endstufe ist gemäß einer Gegentaktschaltung an den Transistoren VT4, VT5 aufgebaut. Die Transformatoren T2 und T4 passen die Widerstände des Eingangs bzw. Ausgangs des Verstärkers an. Die Kollektoren beider Transistoren werden über die Wicklungen II, III des T3-Transformators mit Strom versorgt. Die Korrekturschaltungen C14C15R24R25R26 und C16C17R27R28R29 reduzieren die Verstärkung im Niederfrequenzbereich, und C12R23 und C20 heben zusammen mit der Wicklung 1 des T3-Transformators den Frequenzgang nahe der oberen Grenze des Betriebsfrequenzbereichs an.
Um den Ruhestrom der Transistoren der Endstufe zu stabilisieren, wird an der Diode VD4 und dem Kollektorübergang des Transistors VT7 ein parametrischer Stabilisator verwendet, der auf dem direkten Zweig der Strom-Spannungs-Kennlinie arbeitet. Der Emitterfolger am Transistor VT6 verstärkt den Ausgangsstrom des Stabilisators. Als Temperatursensor dient der Transistor VT7, der auf dem Kühlkörper zwischen den Transistoren VT4, VT5 montiert ist. Unter normalen Bedingungen sinkt die Gesamtspannung zwischen den Elementen VD4 und VT7 auf etwa 1,3 V. Wenn sich der Kühlkörper erwärmt, sinkt die Vorspannung der Anschlusstransistoren, was einen Anstieg des Ruhestroms der Transistoren VT4 und VT5 verhindert. Der Kollektorstrom der Endtransistoren kann durch den Spannungsabfall am Widerstand R33 gesteuert werden. Dazu müssen Sie zwischen den Punkten 6 und 7 ein Mikroamperemeter (dies kann auch ein Gerät sein, das im S-Meter des Transceivers verwendet wird) mit einem Gesamtnadelauslenkungsstrom von 100 μA einschalten. Die Kaskade am Transistor VT1 übernimmt die Funktion eines elektronischen Schalters, der den Eingangsdämpfer steuert. Wenn Punkt 3 nicht mit dem gemeinsamen Draht verbunden ist, ist die Diode VD2 offen und Strom fließt durch sie und die Widerstände R1, R4, R8, R9. In diesem Fall befindet sich der Transistor VT1 im Sättigungsmodus. Die Diode VD1 ist geschlossen und das Dämpfungsglied ist ausgeschaltet. Wenn Punkt 3 mit dem gemeinsamen Kabel verbunden ist, schließt der Transistor. Die Spannung an seinem Kollektor steigt auf 6 V. Die Diode VD1 öffnet und verbindet den Eingangsdämpfer und VD2 schließt. In diesem Modus beträgt die Ausgangsleistung des Verstärkers etwa 5 W. Das beschriebene Verfahren zur Leistungsreduzierung hat keinen Einfluss auf den Kaskadenmodus und garantiert eine hohe Frequenzganglinearität während des QRP-Betriebs. Übrigens auch zur Notstromreduzierung bei steigendem SWR in der Antennenzuleitung einsetzbar. Dazu muss am Ausgang des Sendepfads ein Reflexionswellensensor mit einer Schwellenvorrichtung installiert werden, deren Ausgang mit Punkt 3 verbunden ist. Die End- und Endstufen des Verstärkers werden von einer Quelle gespeist, die liefert einen Strom von mindestens 5 A bei einer Spannung von 27 V. Zur Versorgung des Eingangsverstärkers und der Bias-Schaltungen benötigen Sie eine 12-V-Spannungsquelle mit einem Ausgangsstrom von mindestens 120 mA. Um Oberwellen am Ausgang des Verstärkers zu filtern, wird ein Tiefpassfilter verwendet (Abb. 2).
Es ist möglich, die Filterverbindungen beim Umschalten von einem Bereich in einen anderen sowohl mit einem Klinkenschalter als auch mit einem Relais umzuschalten (z. B. RPA12, RPS2/7, RES47). Der Verstärker ist angebaut Leiterplatte aus doppelseitiger Glasfaserfolie (Abb. 3). Die Lage der Teile ist in Abb. 4 dargestellt. Das Gerät verwendet Festwiderstände MLT-0,25, MLT-0,5 (R30, R31). Der Widerstand R33 besteht aus einem geeigneten Stück Nichromdraht aus einer Elektroherdspirale. Trimmerwiderstände R16, R21, R34 - SPZ-19A. SPZ-27A, SPZ-38A sind ebenfalls geeignet. Kondensatoren C13, C21, C24 - K50-6, K50-16, der Rest - K10-7V oder KM. Die Dioden KD409A sind mit KD407A oder im Extremfall mit KD522B austauschbar. Transistor VT1 - KT315 mit beliebigem Buchstabenindex, VT2 - KT610A oder KT606A. In der Kaskade vor dem Terminal können Sie KT922B verwenden, in der letzten - KT931A. KT956A und andere mit einer Ausgangsleistung von mindestens 70 Watt. Der Transformator T1 besteht aus einem Ring (Größe K12X6X4,5) aus Ferrit 1000NN. Die Wicklungen enthalten jeweils 10 Windungen, sie werden gleichzeitig mit zwei miteinander verdrillten PEV-2 0,31-Leitern gewickelt. Verdrehungssteigung - 10 mm. Dieselben Ringe werden in den Transformatoren T2 und T4 verwendet (Abb. 5).
In T4 werden fünf Ringe 3 auf zwei 2 mm lange Messingrohre 27 mit einem Außendurchmesser von 6 und einem Innendurchmesser von 4 mm gesteckt. In die Löcher der Wangen 1, 4 werden Rohre mit Ringen aus Folienfiberglas mit einer Dicke von 1,5...2 mm eingesetzt. Die Enden der Rohre sind aufgeweitet und verlötet. Auf einer der Wangen verbindet die Folie die Enden der Rohre elektrisch und auf der anderen bildet sie zwei Plattformen. Somit bilden die Röhren zusammen mit der Leiterbahn an der Wange eine volumetrische Spule, die mit den Kollektoren der Transistoren VT4 und VT5 verbunden ist. Die Ausgangswicklung enthält zwei Windungen. flexibler isolierter Draht 5 mit einem Querschnitt von 6,75 mm2, der in den Rohren gespannt ist. Der T2-Transformator ist ähnlich aufgebaut, nur hat er an jeder Röhre drei Ringe (deren Länge beträgt 18 mm). Die Enden der Röhren sind mit den Basiskreisen der Transistoren VT4, VT5 verbunden, und die Enden einer Wicklung, die zwei Windungen eines isolierten Drahtes mit einem Querschnitt von 11 mm0,35 enthält, sind mit dem Kondensator C2 und dem gemeinsamen Draht verbunden. Der T3-Transformator ist auf einem Ringmagnetkern (Größe K20X10X6) aus 1000NN-Ferrit aufgebaut. 10 Windungen von zwei miteinander verdrillten PEV-2 0,8-Leitern (Verdrillungssteigung 10 mm) bilden die Wicklungen II und III. Wicklung 1 ist eine Spule aus Befestigungsdraht mit einem Querschnitt von 0,12 mm, die durch ein Loch im Magnetkreis gefädelt ist. Die Transistoren VT3-VT5, VT7 sind auf Kühlkörpern platziert. Die Diode VD3, die in der Nähe des Transistors VT3 installiert ist, wird für einen besseren thermischen Kontakt mit einer kleinen Menge Wärmeleitpaste KPT-8 geschmiert.
Die Daten der Tiefpassfilterelemente sind in der Tabelle angegeben. Seine Spulen für die Bereiche 14, 21 und 28 MHz sind Windung für Windung mit PEV-2-Draht mit einem Durchmesser von 1 mm gewickelt, der Rest beträgt 1,2 mm. Das Einrichten des Verstärkers beginnt mit der Überprüfung der Transistormodi. Mit dem Trimmwiderstand R16 wird der Ruhestrom des Transistors VT3 auf 40 mA eingestellt. Der Widerstand R21 sorgt dafür, dass der Ruhestrom des Endverstärkers 100 mA beträgt. Anschließend wird Punkt 3 der Leiterplatte mit der gemeinsamen Leitung verbunden. An den Eingang des Verstärkers ist ein Generator angeschlossen, an den Ausgang ist ein Tiefpassfilter mit einer Last von 50 Ohm angeschlossen. Durch Anlegen eines Signals mit einer Frequenz von 29 MHz und einem Pegel von 50 mV wird die Spannung an der Last gesteuert. Tauschen Sie danach die Enden der Wicklung 1 des Transformators T3 aus und wiederholen Sie den vorherigen Vorgang. In Zukunft wird die Aufnahme verwendet, bei der der Ausgangssignalpegel größer ist. Als nächstes wird der Kondensator C20 ausgewählt, wodurch die maximale Ausgangsspannung erreicht wird. Dann müssen Sie die Leistung in den verbleibenden Amateurbändern überprüfen. Wenn der Verstärker in keinem von ihnen selbsterregt ist, entfernen Sie die Brücke zwischen Punkt 3 und dem gemeinsamen Draht und kontrollieren Sie erneut die Leistung in jedem Bereich. Bei der Endkontrolle des Verstärkers wird dem Eingang des Generators ein amplitudenmoduliertes Signal zugeführt und die Hüllkurvenform mit einem Oszilloskop an der Last kontrolliert. Es sollte bei allen Leistungsstufen keine sichtbare Verzerrung aufweisen. Unter Verwendung eines Zweifrequenzgenerators [1], eines Stufenabschwächers [2] und eines Spektrumanalysators [3, 4] ist es möglich, den Pegel von Intermodulationsprodukten und den relativen Wert von Außerbandkomponenten zu messen. Wenn wir über einen Leistungsverstärker sprechen, der von einem Generator angeregt wird, dann sind dies nur Oberwellen der Grundfrequenz. Bei der Prüfung eines fertigen Transceivers im Spektrum fallen neben Oberwellen auch Lokaloszillatorsignale und deren Oberwellen sowie viele Komponenten an, die bei der Signalwandlung entstanden sind. In jedem Fall sollten sie -40 dB nicht überschreiten. Literatur 1. Skrypnik V. Zweifrequenzgenerator. – Radio, 1985, Nr. 8, S. 22-23. Autor: V. Skrypnik (UY5DJ), Charkow; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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