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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Amplificador de potência linear híbrido. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / amplificadores de potência RF Em transceptores de ondas curtas, o caminho de transmissão geralmente contém um poderoso amplificador final baseado em um tubo de vácuo elétrico e um pré-amplificador baseado em transistores. Ao mesmo tempo, combinar o pré-amplificador com o final. usar circuitos ressonantes. Circuitos semelhantes também estão incluídos entre o pré-amplificador e o último misturador do caminho de transmissão. Tal construção do caminho de transmissão do transceptor não pode ser considerada ideal. O uso de dois circuitos ressonantes comutáveis na entrada e saída do pré-amplificador complica o dispositivo. Além disso, a inclusão do coletor de um transistor poderoso no circuito do circuito ressonante pode levar ao aparecimento de distorções não lineares devido à grande não linearidade da capacitância da junção do coletor do transistor. A figura mostra um diagrama de um amplificador de potência híbrido, no estágio de saída do qual é usada uma conexão cascode de um transistor bipolar VT4 conectado de acordo com um circuito emissor comum e uma lâmpada VL1 conectada de acordo com um circuito de grade comum. Tal construção não apenas permitiu que a baixa impedância de saída de um poderoso transistor fosse bem combinada com a entrada da lâmpada, mas também garantiu a linearidade excepcional da característica de amplitude-frequência da cascata. Outra vantagem importante é que três eletrodos acabaram sendo "aterrados" na lâmpada - a primeira e a segunda grade e as placas formadoras de feixe. A capacitância de passagem da lâmpada tornou-se insignificante, pelo que não foi necessário neutralizá-la.
Para aumentar a resistência de entrada do estágio terminal, um seguidor de emissor em um transistor VT3 é incluído em sua entrada. Uma vez que o emissor deste transistor está diretamente conectado à base do transistor VT4, a corrente quiescente do estágio de saída pode ser ajustada com um resistor trimmer R20 incluído no circuito base do VT3. Para aumentar a linearidade e estabilidade de temperatura do amplificador, o estágio cascode é coberto por feedback negativo serial através de dois resistores R23 e R25 conectados em paralelo. Com uma corrente quiescente de 25 mA, uma tensão de ânodo de 600 V e uma potência de sinal na entrada do seguidor de emissor de 8 ... 10 mW, o amplificador produz potência de pelo menos 130 W em todas as faixas de KB. Neste caso, a componente constante da corrente do ânodo é de 330 mA. A distorção de intermodulação de terceira e quinta ordem a uma potência de saída de 140 W não excede - 37 dB. O amplificador fornece proteção para o transistor VT4 contra quebra em caso de mau funcionamento da lâmpada, bem como durante transientes quando é aquecido. Para fazer isso, o coletor do transistor VT4 através dos diodos VD2, VD3 é conectado ao diodo zener VD4 com uma tensão de estabilização de 50 V. Durante a operação normal do amplificador, os diodos VD2, VD3 são fechados, pois a tensão em o coletor VT4 não excede 35 V. Se por algum motivo a tensão instantânea no coletor exceder 50 V, os diodos VD2, VD3 abrirão e serão desviados pela baixa resistência diferencial do diodo zener VD4. A impedância de entrada do estágio cascode (da entrada do seguidor de emissor) é praticamente ativa, depende pouco da frequência e está próxima de 400 ohms. Para obter uma potência de saída de 130 W, basta ter um sinal de RF de 1,8 V na entrada do seguidor de emissor, tal nível pode ser fornecido por um misturador de transistor. (Se no transceptor o último mixer do caminho de transmissão for feito em diodos, a potência do sinal de RF na saída do mixer não excede, via de regra, 0,06 ... 0,1 mW). Para aumentar o ganho na entrada do seguidor de emissor, é incluído um amplificador de banda larga de dois estágios baseado nos transistores VT1 e VT2. A impedância de entrada do amplificador é de cerca de 200 ohms, o que está de acordo com a impedância de saída dos misturadores de diodo convencionais. O ganho na faixa de frequência 1...30 MHz é quase constante e igual a 26 dB. Para obter uma potência de saída de 130 W, basta aplicar um sinal com potência de 0,05 mW na entrada do pré-amplificador, ou seja, o amplificador pode ser ligado diretamente na saída do misturador de diodos do transmissor. caminho do transceptor KB. Quando não há sinal RF na entrada, o amplificador consome uma corrente de cerca de 40 mA de uma fonte de +15 V e 25 mA de uma fonte de +600 V. Portanto, é benéfico "fechar" o amplificador no modo de recepção. Para isso, as saídas dos inversores DD1-DD3 são conectadas aos circuitos de potência das bases dos três transistores VT1.1-VT1.3. No modo de recepção, aplica-se às suas entradas a lógica 1. Neste caso, o potencial nas saídas dos inversores é inferior à tensão de abertura dos transistores de silício, pelo que todos os estágios do amplificador são fechados. No modo de transmissão, as entradas dos inversores são lógicas baixas. O potencial nas saídas dos elementos DD1.1-DD1.3 torna-se alto e o amplificador se abre. A resistência equivalente do estágio de saída do amplificador é de cerca de 900 ohms. Os valores calculados dos elementos reativos do P-loop para combinar o amplificador com a antena são fornecidos na tabela.
Nota. Para usar o amplificador na faixa de 1,8 MHz, reduza a tensão do ânodo para 300 V e conecte a segunda grade da lâmpada VL1 ao diodo zener VD4. O valor do passaporte da dissipação de energia permitida no ânodo da lâmpada 6P45S é de 35 watts. Neste amplificador, a uma corrente de ânodo de 330 mA, cerca de 70 watts de potência são dissipados no ânodo da lâmpada. No entanto, isso não reduz significativamente a confiabilidade da lâmpada, pois a dissipação de potência atinge 70 W apenas nos picos do envelope do sinal SSB ou durante as rajadas de telégrafo. A dissipação de potência média geralmente não excede o valor permitido. Estruturalmente, a lâmpada 6P45S e os elementos do circuito P correspondente estão localizados em um compartimento blindado, cujas conclusões são feitas por meio de capacitores de alimentação KTP. Para melhorar o resfriamento da lâmpada, as tampas superior e inferior devem ser perfuradas. Deve-se notar que a lâmpada esfria melhor quando está na posição horizontal. Os transistores VT4 e VT3 são colocados próximos ao painel da lâmpada e montados no chassi para garantir uma boa dissipação de calor. Os elementos restantes do amplificador podem ser colocados nas placas de circuito impresso do transceptor. O indutor L6 é feito em uma carcaça dielétrica cilíndrica com diâmetro de 14 mm e contém 270 espiras de fio PEV 0,33, enroladas em círculos. O indutor L7 contém 3 voltas de fio PEV 0,11 colocado no resistor R21. Com a instalação adequada, o amplificador não necessita de sintonia, o único ajuste necessário é definir a corrente quiescente do estágio de saída com um resistor de sintonia R20. Autor: V. Žalnerauskas (UP2NV), Kaunas; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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