Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Comunicações de rádio civis

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Este artigo examina o projeto de um estágio reverso usando amplificadores de RF de banda larga que possuem o mesmo coeficiente de transmissão em ambas as direções de propagação do sinal. Pode ser instalado em um transceptor de rádio amador entre o primeiro mixer e o filtro de seleção principal (FOS).

A cascata reversível consiste em dois amplificadores não reversíveis nos transistores VT1 e VT2 (Fig. 1), cada um deles operando apenas em sua própria direção de fluxo de sinal. Por exemplo, quando o amplificador opera em VT1 (+12 V são aplicados à sua porta de alimentação C), os sinais de RF são amplificados na direção da porta A para a porta B.

Os amplificadores são feitos de acordo com um circuito de base comum com feedback negativo usando elementos não reativos a ruído (o chamado feedback tipo X), o que permite faixa dinâmica ideal e alta sensibilidade [1]. Amplificadores deste tipo, com ganhos de 4,5...9,5 dB, praticamente não são propensos à autoexcitação, mesmo quando conectados às portas A e B cargas (nós transceptores) com resistência ativa significativamente diferente de 50 Ohms, e a presença de um grande componente reativo.

Os amplificadores são conectados entre si por pequenas seções de cabo coaxial. Para eliminar a influência de um amplificador atualmente ocioso (por exemplo, em VT2) em um amplificador em funcionamento (em VT1) e, assim, eliminar a possibilidade de autoexcitação da cascata reversa como um todo no circuito, os diodos principais VD3VD4 e VD7VD8 são instalado.

A cadeia de diodos VD1VD2 e o resistor R2 definem a corrente quiescente do transistor VT1, e a cadeia VD5VD6 e o ​​resistor R6 definem a corrente quiescente VT2. Os resistores R1, R3, R5, R7 e as bobinas L2, L4 são antiparasitários, mas se sua indutância for muito alta, a resposta de frequência na região HF é bloqueada.

A conexão dos nós transceptores às portas A e B também deve ser feita com trechos curtos de cabo.

Estruturalmente, a cascata reversível é feita em duas placas de circuito impresso (cada amplificador separadamente) feitas de fibra de vidro unilateral. A área máxima possível do caminho do fio comum deve ser fornecida.

Cada placa amplificadora possui uma tela de tira feita de chapa estanhada de 20 mm de largura, soldada em todo o seu perímetro, com suas bordas projetando-se simetricamente acima das superfícies superior e inferior da placa.

Os amplificadores utilizam componentes de rádio amplamente utilizados: resistores - MLT-0,25, capacitores - KM, K10-17. Os diodos KD522A podem ser substituídos por quaisquer diodos de silício.

As bobinas L1 e L4 são enroladas com fio PEV-2 0,2 ​​em uma camada, volta a volta, até serem preenchidas, em núcleos magnéticos de ferrite em anel com permeabilidade de 1000-2000NM, tamanho padrão K10x6x4 mm. Sua indutância deve estar na faixa de 100...220 μH.

As bobinas L2 e L3 são enroladas em núcleos magnéticos de ferrite anelares com permeabilidade de 1000 Nm, tamanho padrão K7x4x2 mm. Seus enrolamentos contêm duas voltas de fio PEV-2 0,25. As bobinas são montadas diretamente nos terminais dos transistores.

Os transformadores T1 e T2 são enrolados com fio PEV-2 0,25 em núcleos magnéticos de ferrite anelar M2000NM-A de tamanho padrão K16x10x4,5 mm. Os enrolamentos I e II do transformador contêm 10 voltas cada, e o enrolamento III contém 2 voltas. Para não danificar o isolamento dos fios, antes de enrolar os transformadores, cortamos (preenchemos) as arestas vivas dos núcleos magnéticos por fora e por dentro com uma pedra abrasiva.

Em seguida, torcendo dois pedaços de fio juntos em um “par trançado” com o cálculo de 3...4 voltas por centímetro, enrolamos 10 voltas uniformemente ao redor da circunferência do anel. Estes serão os enrolamentos I e II dos transformadores.

Para adicionar o enrolamento III, enrolamos duas voltas do “par trançado” em cada lado do anel e enrolamos a parte enrolada com um terceiro fio do mesmo diâmetro e na mesma direção. Neste caso, fazemos duas voltas do fio do enrolamento III por centímetro de “par trançado”. A seguir, restauramos o enrolamento completo do transformador. Ao instalar transformadores em placas amplificadoras, resta abrir os terminais dos enrolamentos e faseá-los corretamente na dessoldagem.

Um requisito geral ao instalar amplificadores é que os terminais dos elementos de rádio tenham um comprimento mínimo.

Os transistores VT1 e VT2 possuem dissipadores de calor com área de cerca de 50 cm2.

Configuramos os amplificadores montados separadamente usando o seguinte método (vejamos o exemplo do amplificador no VT1). Na placa dessoldamos um dos terminais do capacitor C2, e fechamos os enrolamentos das bobinas e transformadores com jumpers de fio. Fornecemos tensão de alimentação de +12 V para a porta C. Selecionando o resistor R2, ajustamos a corrente através do transistor VT1 para 45...50 mA. Após 10 minutos do momento da aplicação da tensão, monitoramos novamente este parâmetro e, se necessário, ajustamos-o. Desligue a tensão de alimentação. Retiramos os jumpers das indutâncias e soldamos C2.

Fornecemos energia novamente. Verificamos que o amplificador não se autoexcita pela ausência de aumento no consumo de corrente. A autoexcitação não deve ocorrer na presença de resistências de carga na entrada e saída, ou na sua ausência. Caso contrário, deve-se aumentar ligeiramente o número de voltas do indutor L2 e/ou reduzir a resistência dos resistores R1 e R3. Na prática, a autoexcitação ocorre mais frequentemente quando o faseamento dos enrolamentos do transformador está incorreto.

À porta A conectamos o GSS com Rout=50 Ohm, e à porta B - um voltímetro RF com Rin=50 Ohm. Removemos a resposta de frequência do amplificador. Então, ao contrário, conectamos o GSS à porta B e um voltímetro de RF à porta A.

As características dos amplificadores em ambas as direções e entre si devem ser tão idênticas quanto possível.

Depois de concluir a configuração, solde as placas amplificadoras blindadas. Suas entradas e saídas são conectadas entre si por pedaços de cabo coaxial conforme Fig. 1 e circuitos externos (nós transceptores).

A resposta de frequência da versão do autor dos amplificadores é mostrada na parte superior da fig. 2.

Duas curvas são mostradas na parte inferior. Um deles, Ku (rev.) mostra o coeficiente de atenuação introduzido pelo amplificador na ausência de tensão de alimentação (ou seja, também pode ser usado como atenuador), o segundo Ku (div.) - o coeficiente de desacoplamento entre as portas dependendo da frequência.

Em transceptores “reais”, é desejável ter um ganho de cascata maior no modo de recepção do que no modo de transmissão, pois durante a transmissão o sinal é gerado em níveis mais elevados. O circuito desta cascata reversa permite realizar os fatores de ganho necessários para diferentes direções de passagem do sinal, selecionando apenas o número de voltas do enrolamento OOS (III) do transformador correspondente.

Literatura

1. Vermelho. E. Manual de referência sobre circuitos de alta frequência. - M.: Mundo, 1990, p. 58-71.
2. Medição de ROE em ondas curtas. - “Anuário da Rádio”. - M.: DOSAAF, 1983, p. 73-79

Autor: V.Artemenko

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