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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Estação de rádio KB do amplificador de potência. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / amplificadores de potência RF O amplificador é projetado para amplificar sinais SSB e de telégrafo em estações de rádio amadoras KB da primeira categoria. A potência fornecida ao estágio final do amplificador é de 200 watts. eficiência geral no modo de sinal de tom único - não pior que 55%, ganho de potência - não inferior a 40 dB, distorção de intermodulação - não pior que -28 dB, o nível de componentes harmônicos do sinal de saída não excede -55 dB. O amplificador tem uma saída balanceada, a impedância de saída é de 75 ohms. Com alguma complicação do dispositivo de saída, ele também pode ser usado com uma carga assimétrica. Para alimentar o amplificador, é necessária uma fonte de tensão estabilizada de +30 V com uma corrente de até 7-8 A. O estágio preliminar do amplificador (Fig. 1) é a banda larga. Ele é montado no transistor V1, que opera no modo classe A. A polarização baseada no transistor V1 é criada por um divisor de tensão formado pelos resistores R1 e R2. A bobina L1 serve para equalizar o ganho da cascata em diferentes frequências.
O estágio de saída é push-pull, nos transistores V2, V3. Para a supressão máxima do segundo harmônico mais potente, bem como dos harmônicos pares restantes, os transistores do estágio de saída devem ser selecionados com aproximadamente os mesmos valores de coeficiente de transferência. A potência de excitação necessária do estágio de saída é de 1,4 W. Para coordenar a fase preliminar com a fase final, é utilizado um autotransformador T1, que tem uma relação de transformação de 3. A oposição de fase das tensões que excitam os transistores de saída é assegurada pelos transformadores de balanceamento T2, T3. A potência dos componentes harmônicos pares do sinal e a proporção de harmônicos ímpares, que está associada ao desvio da diferença de fase das tensões na saída do balun de 180°, é dissipada pelo resistor R6. As cadeias C6R5 e C7R7 estabilizam a operação do amplificador e protegem os circuitos básicos dos transistores do estágio de saída contra sobrecarga. Além disso, as cadeias C6R5 e C7R7 equilibram o ganho do estágio final em frequências mais altas. A conexão do amplificador com o circuito ressonante de saída L10C12-C15 é capacitiva. A potência paralela é usada em ambos os estágios do amplificador. Existem filtros LC de desacoplamento nos circuitos de potência, e a tensão de polarização para as bases dos transistores do estágio final é fornecida pelas bobinas L4 e L5. Nos transistores V4 e V5, é montado um dispositivo que permite obter uma "flutuação", ou seja, dependendo do nível dos sinais de entrada, a corrente de polarização. O dispositivo é um amplificador DC push-pull coberto por 9% de feedback negativo. Como resultado desse feedback, a resistência dinâmica de saída é muito pequena, o que fornece as alterações desejadas nos valores instantâneos das correntes de base com as menores alterações nos potenciais. A corrente inicial é definida pelo resistor RXNUMX. Os detalhes do circuito ressonante L10C12-C15 para os pontos médios das bandas amadoras selecionadas pelo autor (3,575; 7,050; 14.175; 21.225 e 28,850 MHz) são dados na Tabela. 1. A bobina L10 é enrolada com fio PEV-1 2,26 sem moldura.
Se for necessário operar o amplificador para uma carga desequilibrada, o circuito do estágio final deve ser alterado conforme mostrado na Fig. 2.
Neste caso, os transformadores de banda larga T4 e T5 permitem alternar da saída balanceada do estágio final para o P-loop C21L11C22 não balanceado. Os parâmetros deste último são dados na Tabela. 2 (o método de fio e enrolamento da bobina de L11 são os mesmos de L10). A qualidade do amplificador é amplamente determinada pelo rigor da fabricação de transformadores. Todos eles são enrolados em núcleos magnéticos de anel feitos de ferrite 100NN: T1-TZ de tamanho K20X12X6, o resto - K32X12x6. O transformador T4 usa dois anéis empilhados juntos e o T5 usa três. Na ausência de transformadores recomendados, eles podem ser feitos em circuitos magnéticos com maior permeabilidade magnética, mas isso reduzirá a potência de saída em faixas de alta frequência.
Os enrolamentos dos transformadores são feitos com vários fios PEV-1 0,47 levemente torcidos e ligados em paralelo. O transformador T1 possui três enrolamentos conectados em série (o final do primeiro - com o início do segundo, etc.). Cada enrolamento consiste em sete voltas e é feito em três fios. Retração - a partir da 7ª volta de baixo para cima de acordo com o esquema. Os transformadores T2 e T3 consistem em dois enrolamentos em três fios. O número de voltas nos enrolamentos é de 10 cada. Eles são enrolados com seis fios ao mesmo tempo. Os enrolamentos do transformador T3 são conectados em série, o ponto de sua conexão é conectado ao resistor R6. O transformador T4 possui dois enrolamentos de oito espiras em cinco fios (o enrolamento é realizado com dez fios ao mesmo tempo). O esquema de conexão é semelhante ao T3. O transformador T5 contém dois enrolamentos de oito voltas em oito fios (enrolamento de 16 fios ao mesmo tempo). A bobina L1 é enrolada com fio PEV-1 0,3 em uma estrutura com um diâmetro de 11 mm, o comprimento do enrolamento é de 22 mm, o número de voltas é de 30. As bobinas L2-L6 são feitas em núcleos magnéticos K20X12X6 feitos de ferrite 1000NM ( L2) e 100NN (o resto). L2-L3 contém 30 cada, L4 e L5 cada um contém 16 voltas de fio PEV-1 1,12. Os indutores L.6-L9 são enrolados em quadros com diâmetro de 22 mm, o comprimento do enrolamento é de 30 mm, o número de voltas é de 25, o fio é PEV-1 0,38. Resistores MLT ou VS (R9-YUS), capacitores KD, KM-5, KSO-1 podem ser usados no amplificador. KSO-5 (C16-K50-6). Os capacitores C2, C10 e C11 consistem em dois capacitores de 0,047 uF conectados em paralelo, C6 e C7 - de dois capacitores de 2200 pF, C8 - de cinco capacitores de 0,1 uF, C19 e C20 - de seis capacitores de 0,047 pF . A potência reativa que os capacitores C12-C15 e C21, C22 podem suportar deve ser de pelo menos 80 V-A (vários capacitores KSO podem ser conectados em paralelo). Os requisitos para o projeto do amplificador são comuns para tais equipamentos (o menor comprimento dos fios de conexão, especialmente nos circuitos das bases dos transistores V2 e V3 e nos capacitores dos filtros de desacoplamento). Os elementos de entrada e saída da cascata push-pull devem ser colocados simetricamente, os elementos do circuito correspondente devem ser blindados. O corpo do amplificador é feito de latão com 6 mm de espessura, serve como dissipador de calor para os transistores V1-V3. É muito importante garantir um bom contato térmico entre os transistores e o gabinete. Para isso, os locais de seu contato são retificados e revestidos com um lubrificante não secante. Antes de prosseguir com o ajuste do amplificador, é necessário verificar a correta instalação. Depois de certificar-se de que não há erros, apenas a cascata no transistor V1 é conectada à fonte de alimentação. A corrente do transistor é selecionada com o resistor R2 de modo que a queda de tensão no resistor R4 seja de 11 V. Conecte a tensão de alimentação apenas ao estágio de saída e ao dispositivo de polarização "flutuante". Defina (resistor R9) a corrente do estágio de saída para 0,3 A. Tendo restaurado as conexões e conectado o equivalente da antena à saída (um resistor com resistência de 75 ohms e potência de 100 W), ligue o amplificador com uma tensão de alimentação de 15 V. Agora você precisa ter muito cuidado , uma vez que os transistores podem falhar como resultado do menor excesso da potência máxima de dissipação permitida, corrente de coletor, tensão coletor-emissor (por exemplo, quando o amplificador é auto-excitado), tensão reversa na junção do emissor, etc. certifique-se de que não há auto-excitação (usando um voltímetro de RF) e aumente gradualmente a tensão de alimentação para 30 V. Tendo aplicado uma tensão de RF excitante à entrada do amplificador, os circuitos ressonantes são ajustados alterando o comprimento do enrolamento. Com uma tensão de entrada de 0,3-0,6 V, a tensão de saída deve ser de 57 V e a corrente do estágio de saída deve ser de 6,7 A. Tendo previamente coordenado bem a antena com o alimentador, conecte-a ao amplificador. Eles controlam a tensão nos transistores V2, V3 e a corrente do estágio de saída. Aumente a tensão de entrada até que a saída se torne igual a 57 V. A corrente de saída deve ser igual a 6,7 A. Um valor de corrente mais baixo indicará má correspondência do amplificador com a carga. Após o ajuste, o amplificador pode ser conectado ao excitador com um pequeno pedaço de cabo (10-15 cm). Se o comprimento deste cabo for maior. é necessário combinar a impedância de entrada do amplificador (16-18 ohms) com a resistência do cabo usando um transformador de banda larga em um anel de ferrite. Autor: M. Bakhmetov, Nizhyn, região de Chernihiv; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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