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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Leistungsverstärker KB-Radiosender. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / HF-Leistungsverstärker Der Verstärker dient zur Verstärkung von SSB- und Telegrafensignalen auf Amateur-KB-Radiosendern der ersten Kategorie. Die der Endstufe des Verstärkers zugeführte Leistung beträgt 200 Watt. Gesamtwirkungsgrad im Einzeltonsignalmodus - nicht schlechter als 55%, Leistungsverstärkung - nicht weniger als 40 dB, Intermodulationsverzerrung - nicht schlechter als -28 dB, der Pegel der harmonischen Komponenten des Ausgangssignals überschreitet nicht -55 dB. Der Verstärker hat einen symmetrischen Ausgang, die Ausgangsimpedanz beträgt 75 Ohm. Mit einer gewissen Kompliziertheit des Ausgabegeräts kann es auch mit einer asymmetrischen Last verwendet werden. Zur Stromversorgung des Verstärkers ist eine stabilisierte Spannungsquelle von +30 V mit einem Strom von bis zu 7-8 A erforderlich. Die Vorstufe des Verstärkers (Bild 1) ist breitbandig. Es ist auf dem Transistor V1 aufgebaut, der im Modus Klasse A arbeitet.Die Vorspannung basierend auf dem Transistor V1 wird durch einen Spannungsteiler erzeugt, der durch die Widerstände R1 und R2 gebildet wird. Spule L1 dient dazu, die Verstärkung der Kaskade bei unterschiedlichen Frequenzen auszugleichen.
Die Ausgangsstufe ist Gegentakt an den Transistoren V2, V3. Für eine maximale Unterdrückung der stärksten zweiten Harmonischen sowie der verbleibenden geradzahligen Harmonischen sollten die Endstufentransistoren mit ungefähr gleichen Übertragungskoeffizientenwerten ausgewählt werden. Die erforderliche Erregerleistung der Endstufe beträgt 1,4 W. Zur Anpassung der Vorstufe an die Klemme wird ein Spartransformator T1 verwendet, der ein Übersetzungsverhältnis von 3 hat. Die Gegenphasigkeit der die Ausgangstransistoren anregenden Spannungen wird durch Symmetriertransformatoren T2, T3 sichergestellt. Die Leistung der geradzahligen Oberwellenanteile des Signals und der Anteil der ungeradzahligen Oberwellen, der mit der Abweichung der Phasendifferenz der Spannungen am Ausgang des Baluns von 180° einhergeht, wird durch den Widerstand R6 abgebaut. Die Ketten C6R5 und C7R7 stabilisieren den Betrieb des Verstärkers und schützen die Basiskreise der Endstufentransistoren vor Überlastung. Darüber hinaus gleichen die C6R5- und C7R7-Ketten die Verstärkung der Endstufe bei höheren Frequenzen aus. Die Verbindung des Verstärkers mit dem Ausgangsschwingkreis L10C12-C15 ist kapazitiv. Parallelleistung wird in beiden Stufen des Verstärkers verwendet. Es gibt entkoppelnde LC-Filter in den Leistungsschaltkreisen, und die Vorspannung zu den Basen der Endstufentransistoren wird durch die Drosseln L4 und L5 zugeführt. An den Transistoren V4 und V5 ist ein Gerät montiert, mit dem Sie ein "Schweben" erhalten können, dh abhängig vom Pegel der Eingangssignale den Vorspannungsstrom. Das Gerät ist ein Gegentakt-DC-Verstärker mit 9 % negativer Rückkopplung. Infolge einer solchen Rückkopplung ist der dynamische Ausgangswiderstand sehr klein, was die gewünschten Änderungen der Momentanwerte der Basisströme bei kleinsten Potentialänderungen liefert. Der Anfangsstrom wird durch den Widerstand RXNUMX eingestellt. Die Details des Schwingkreises L10C12-C15 für die Mittelpunkte der vom Autor ausgewählten Amateurbänder (3,575; 7,050; 14.175; 21.225 und 28,850 MHz) sind in der Tabelle angegeben. 1. Die L10-Spule ist mit PEV-1 2,26-Draht ohne Rahmen gewickelt.
Wenn es notwendig wird, den Verstärker für eine unsymmetrische Last zu betreiben, sollte die Endstufenschaltung geändert werden, wie in Abb. 2.
In diesem Fall ermöglichen die Breitbandübertrager T4 und T5 das Umschalten vom symmetrischen Ausgang der Endstufe auf die unsymmetrische P-Schleife C21L11C22. Die Parameter des letzteren sind in der Tabelle angegeben. 2 (das Draht- und Wicklungsverfahren der Spule von L11 ist das gleiche wie das von L10). Die Qualität des Verstärkers wird maßgeblich durch die Gründlichkeit der Herstellung von Transformatoren bestimmt. Alle sind auf Ringmagnetkerne aus 100NN-Ferrit gewickelt: T1-TZ der Größe K20X12X6, der Rest - K32X12x6. Der T4-Transformator verwendet zwei gestapelte Ringe und der T5 drei. In Ermangelung empfohlener Transformatoren können sie auf Magnetkernen mit höherer magnetischer Permeabilität hergestellt werden, dies verringert jedoch die Ausgangsleistung in hohen Frequenzbereichen.
Die Wicklungen der Transformatoren bestehen aus mehreren PEV-1 0,47-Drähten, die leicht verdrillt und parallel geschaltet sind. Der Transformator T1 hat drei in Reihe geschaltete Wicklungen (das Ende der ersten - mit dem Beginn der zweiten usw.). Jede Wicklung besteht aus sieben Windungen und besteht aus drei Drähten. Rückzug - ab der 7. Umdrehung von unten nach Schema. Die Transformatoren T2 und T3 bestehen aus zwei Wicklungen in drei Drähten. Die Windungszahl der Wicklungen beträgt jeweils 10. Sie werden mit sechs Drähten gleichzeitig gewickelt. Die Wicklungen des Transformators T3 sind in Reihe geschaltet, der Verbindungspunkt ist mit dem Widerstand R6 verbunden. Der T4-Transformator hat zwei Wicklungen mit acht Windungen in fünf Drähten (die Wicklung erfolgt gleichzeitig mit zehn Drähten). Das Verbindungsschema ist ähnlich wie bei T3. Der T5-Transformator enthält zwei Wicklungen mit acht Windungen in acht Drähten (Wicklung – 16 Drähte gleichzeitig). Die L1-Spule ist mit PEV-1 0,3-Draht auf einen Rahmen mit einem Durchmesser von 11 mm gewickelt, die Wicklungslänge beträgt 22 mm, die Anzahl der Windungen beträgt 30. Die Drosseln L2-L6 bestehen aus K20X12X6-Magnetkernen aus Ferrit 1000NM ( L2) und 100NN (der Rest). L2-L3 enthalten 30, L4 und L5 je 16 Windungen PEV-1 1,12 Draht. Die Induktoren L.6-L9 sind auf Rahmen mit einem Durchmesser von 22 mm gewickelt, die Wickellänge beträgt 30 mm, die Anzahl der Windungen beträgt 25, der Draht ist PEV-1 0,38. Der Verstärker kann Widerstände MLT oder BC (R9-YUS), Kondensatoren KD, KM-5, KSO-1 verwenden. KSO-5 (C16-K50-6). Die Kondensatoren C2, C10 und C11 bestehen aus zwei parallel geschalteten 0,047-μF-Kondensatoren, C6 und C7 – aus zwei 2200-pF-Kondensatoren, C8 – aus fünf 0,1-μF-Kondensatoren, C19 und C20 – aus sechs 0,047-pF-Kondensatoren. Die Blindleistung, die die Kondensatoren C12-C15 und C21, C22 aushalten können, muss mindestens 80 VA betragen (mehrere KSO-Kondensatoren können parallel geschaltet werden). Die Anforderungen an das Design des Verstärkers sind für solche Geräte üblich (die kürzeste Länge der Verbindungsdrähte, insbesondere in den Schaltungen der Basen der Transistoren V2 und V3 und der Kondensatoren der Entkopplungsfilter). Die Ein- und Ausgangselemente der Gegentaktkaskade müssen symmetrisch angeordnet sein, die Elemente der Anpassschaltung müssen geschirmt sein. Der Körper des Verstärkers besteht aus 6 mm dickem Messing und dient als Kühlkörper für die Transistoren V1-V3. Es ist sehr wichtig, einen guten thermischen Kontakt zwischen den Transistoren und dem Gehäuse sicherzustellen. Dazu werden die Kontaktstellen geschliffen und mit einem nicht trocknenden Gleitmittel bestrichen. Bevor Sie mit der Einstellung des Verstärkers fortfahren, müssen Sie die korrekte Installation überprüfen. Nachdem sichergestellt wurde, dass keine Fehler vorliegen, wird nur die Kaskade am Transistor V1 mit der Stromquelle verbunden. Der Strom des Transistors wird mit dem Widerstand R2 so gewählt, dass der Spannungsabfall über dem Widerstand R4 11 V beträgt. Schließen Sie die Versorgungsspannung nur an der Endstufe und dem „floating“ Bias Device an. Endstufenstrom auf 9 A einstellen (Widerstand R0,3). Nachdem Sie die Anschlüsse wiederhergestellt und das Äquivalent der Antenne an den Ausgang angeschlossen haben (ein Widerstand mit einem Widerstand von 75 Ohm und einer Leistung von 100 W), schalten Sie den Verstärker bei einer Versorgungsspannung von 15 V ein. Jetzt müssen Sie äußerst vorsichtig sein , da die Transistoren schon bei geringster Überschreitung der maximal zulässigen Verlustleistung, Kollektorstrom, Kollektor-Emitter-Spannung (z. B. bei Selbsterregung des Verstärkers), Sperrspannung am Emitterübergang usw. ausfallen können Stellen Sie sicher, dass keine Selbsterregung vorliegt (mit einem HF-Voltmeter) und erhöhen Sie die Versorgungsspannung schrittweise auf 30 V. Nach Anlegen einer anregenden HF-Spannung an den Eingang des Verstärkers werden die Schwingkreise durch Veränderung der Wicklungslänge abgestimmt. Bei einer Eingangsspannung von 0,3-0,6 V soll die Ausgangsspannung 57 V und der Endstufenstrom 6,7 A betragen. Nachdem Sie die Antenne zuvor gut mit dem Feeder abgestimmt haben, schließen Sie sie an den Verstärker an. Sie steuern die Spannung an den Transistoren V2, V3 und den Strom der Ausgangsstufe. Erhöhen Sie die Eingangsspannung, bis der Ausgang 57 V entspricht. Der Ausgangsstrom sollte 6,7 A betragen. Ein niedrigerer Stromwert weist auf eine schlechte Anpassung des Verstärkers an die Last hin. Nach dem Abgleich kann der Verstärker mit einem kurzen Kabelstück (10-15 cm) mit dem Exciter verbunden werden. Wenn die Länge dieses Kabels länger ist. Es ist notwendig, die Eingangsimpedanz des Verstärkers (16-18 Ohm) mit einem Breitbandtransformator auf einem Ferritring an den Kabelwiderstand anzupassen. Autor: M. Bakhmetov, Nezhin, Gebiet Tschernigow; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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