Amplificador de potência de banda larga. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Os amplificadores de potência de transistor de efeito de campo têm várias vantagens sobre os amplificadores de transistor bipolar. Em particular, é mais fácil obter uma boa linearidade da característica amplitude-frequência e alta estabilidade dos parâmetros nelas [1].

O amplificador descrito (veja o diagrama na Fig. 1) fornece uma potência de saída de cerca de 70 W em uma carga com resistência de 75 Ohms e um ganho de cerca de 40 dB no meio da faixa de 30 ... 2 MHz. A resposta de frequência é mostrada na fig. 1. Os estágios de amplificação preliminares são montados nos transistores de efeito de campo VT2 e VT1. O primeiro trabalha com uma pequena tensão de mistura positiva na porta, definida pelo divisor R2R1. A carga do transistor VT1 é um transformador de banda larga T2. Seu enrolamento secundário (abaixador) está incluído no circuito de porta do transistor VT3, que opera com tensão de polarização zero na porta. O enrolamento secundário (abaixador) do transformador de banda larga T4 é conectado através dos resistores R5 e R3 às portas dos transistores do estágio de saída VT4 e VTXNUMX, que também operam com tensão de mistura zero.

Fig.1 (clique para ampliar)

Figura.2

O enrolamento elevador do transformador de saída T3 é conectado ao filtro da antena. Este último é necessário devido ao fato de que o coeficiente harmônico do amplificador não é melhor que -15 dB. O esquema do filtro da antena é mostrado na fig. 3. Você também pode usar o filtro de antena do amplificador de banda larga descrito em [2].

Figura.3

Elementos importantes do amplificador são transformadores de banda larga. A banda larga dos transformadores é proporcional à relação Lo/Ls, onde Lo é a indutância dos enrolamentos, Ls é a indutância de fuga. Deve-se levar em conta que uma diminuição em Lo leva a um estreitamento da banda de frequência de amplificação uniforme de baixo e a um aumento de Ls - de cima. Pequenos valores de Ls podem ser obtidos com uma forte conexão entre os enrolamentos, o que é alcançado por um projeto especial de transformadores [3, 4].

Nos amplificadores testados pelo autor, foram utilizados transformadores de banda larga, cujo projeto é mostrado na Fig. quatro.

Figura.4

O transformador consiste em uma estrutura metálica 1, que consiste em dois tubos de cobre conectados por um jumper de cobre. 9 anéis de 2 tamanhos padrão K10X6X3 feitos de ferrite M1000NN são colocados em cada tubo. Os anéis são colados com cola BF-2. Duas voltas de fio 3 MGTF 0.65 são passadas pelos tubos de forma que suas pontas saiam pela lateral do jumper. O fio deve caber firmemente no tubo. Os tubos com um jumper são um enrolamento redutor e duas voltas de fio são um enrolamento redutor.

A fonte de alimentação deve fornecer uma tensão de 40 V com uma corrente de até 3 A.

Você pode, por exemplo, usar a fonte descrita no artigo de V. Drozdov "Transceptor KB de telégrafo de banda única" ("Rádio", 1983, N 1, pp. 17-22).

O amplificador usa resistores MLT, capacitores KD, K52-5, capacitores de passagem KTPS-1, bobinas de RF D1.2-40, DMZ-12. Os indutores também podem ser feitos independentemente em segmentos de hastes de ferrite (600НН) de 15 ... 20 de comprimento, 2 mm de diâmetro. O enrolamento é realizado volta a volta com fio PEV-2 0,31 até que o condutor magnético seja preenchido. As frequências ressonantes naturais dos indutores devem ser maiores que a frequência superior da faixa de operação do amplificador. O relé, cujos contatos K 1.1 são usados ​​para controlar o modo amplificador, é uma chave reed RES-55 (passaporte RS4.569.601). Ele está localizado no excitador.

É aconselhável selecionar os transistores VT2-VT4 de acordo com a corrente de dreno inicial. Para o transistor VT2, deve ser 30 ... 40 mA, para VT3, VT4 - 80 ... 120 mA (mas é desejável que este parâmetro seja o mesmo para ambos os transistores). O transistor KP901B pode ser substituído por KP901A. No estágio de saída, você pode usar um transistor KP904A, mas a potência de saída do amplificador cairá para 40 watts.

Todos os transistores são colocados em um dissipador de calor maciço comum com uma área de cerca de 1000 cm2, no qual é fixada uma placa de circuito feita de getinax revestida com papel alumínio com recortes para transistores. A montagem é realizada de forma articulada. A camada de folha é usada como o fio comum. A folha foi removida nos postes de montagem.

Os dados de capacitores e bobinas de filtro são fornecidos na tabela. As bobinas são enroladas em núcleos magnéticos de anel (tamanho K24X13X7) feitos de ferrite M50VCh.

Valores dos capacitores (em pF) e bobinas (em μH) do filtro

(clique para ampliar)

Um amplificador devidamente montado começa a funcionar imediatamente. Selecionando o resistor R2, defina a corrente de dreno do transistor VT1 dentro de 110 ... 140 mA. Se o ganho nas faixas de baixa frequência for alto, é necessário ligar o resistor R3 com uma resistência menor (100 ... 560 Ohm).

O amplificador não possui proteção especial para os transistores de saída. Como o experimento mostrou, ele funciona de forma estável com várias cargas - tanto com antenas sintonizadas quanto com várias antenas "aleatórias", por exemplo, um pedaço de fio de 2,5 m de comprimento. Um curto-circuito na saída do amplificador também não desativa os transistores de saída devido a uma queda em suas características de aquecimento de inclinação.

Literatura

1. Ilyin V., Yankovsky R. Transistores de efeito de campo no estágio de saída de um amplificador de potência.- Rádio, 1983, No. 2, p. 54-55.
2. Bunin S. G., Yaylenko L. P. Handbook of a shortwave radioamador.- Kyiv: Técnica. 1978, pág. 118.
3. Bem Lowe. Um amplificador linear de estado sólido com saída de 15 Watts para 3,5 a 30 MHz. - QST, 1971, No. 12-11.
4. Helde Granberg. Construa este "Titã" de estado sólido - QST, 1977, No. 6-27.

Autor: B. Andryushchenko (UT5TA), Kharkov; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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