Транскрипт

1 33 МОЩНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ НА 4-Х ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ Приведенная ниже схема позволяет получить заданную выходную мощность при минимальных потерях при суммировании выходных сигналов. Для получения больших значений выходной мощности возможно параллельное включение двух и более полевых транзисторов MRF150 фирмы Motorola. Такой способ включения для биполярных транзисторов практически не применяется из-за их низкого входного импеданса. В схеме с общим истоком мощные полевые транзисторы обладают приблизительно в раз более высоким входным сопротивлением, чем сопоставимый по мощности биполярный транзистор, включенный в схеме с общим эмиттером. Значение выходного импеданса зависит от напряжения питания и уровня выходной мощности. Число параллельно включенных транзисторов ограни- чивается, скорее физическими факторами, нежели электрическими общая индуктивность выводов транзистора является наиболее существенной при- чиной, ограничивающей максимальное значение рабочей частоты. Влияние индуктивности выводов усиливается при уменьшении напряжения питания и повышении выходной мощности. Так как минимальное расстояние между транзисторами ограни- чено размерами их корпусов, то практически реализуемым улучшением является уменьшение размеров транзисторов. На более высоких частотах индуктивность выводов транзисторов можно использовать как часть схемы с распределенными параметрами, но это сильно ограни- чивает диапазон рабочих частот. Такие схемы находят широкое применение в СВЧ-устройствах на биполярных транзисторах. При параллельном включении мощных МОПтранзисторов необходимо учитывать другой важный аспект. Если частота единичного усиления (f) транзистора достаточно высока, то усилитель может превратиться в генератор, резонансная система которого будет образована индуктивностями выводов затворов и емкостями сток-исток транзисторов. Положительная обратная связь осуществляется через проходную емкость сток-затвор. Результирующий фазовый сдвиг, равный 360, возникает на частотах, обычно лежащих выше рабочего диапазона усилителя. Таким образом, возникшие колебания могут отсутствовать на выходе РА, но иметь значительную амплитуду на стоках транзисторов. Генерация может быть устранена уменьшением до минимально возможных зна- чений индуктивности в цепи затворов, состоящей из индуктивностей выводов разделительных конденсаторов С7...С10 (рис.1) и выводов затворов транзисторов. Применение низкоомных безиндуктивных резисторов R15...R18 не снижает коэффициента усиления в рабочем диапазоне частот и позволяет добиться лучшей устойчивости РА. Описание принципиальной электрической схемы На рис.1 показана полная схема усилителя мощности на полевых транзисторах. Напряжение питания может составлять В и зависит от требований к линейности устройства. Напряжение смещения выставляется для каждого транзистора в отдельности, поэтому нет необходимости подбора транзисторов по значению напряжения отсечки. Коэффициент усиления по мощности МОП-транзисторов в значи- Рис. 1

4 36 АВГУСТ Рис. 6 ры Кюри. С другой стороны довольно трудно найти магнитопроводы с низкой µ i и большими площадями поперечного сечения. Чтобы достигнуть значения индуктивности, минимально необходимого для частоты 2 МГц, два трансформатора на линиях включены последовательно. Оба имеют коэффициент трансформации сопротивлений 9:1. Можно применить параллельное соединение вторичных обмоток трансформатора, удвоив при этом число витков в каждой обмотке. С11 должен быть рассчитан на протекание через него больших значений реактивного тока. Конструктивно С11 закреплен непосредственно поперек витка первичной обмотки трансформатора. Применение параллельного соединения керамических или слюдяных конденсаторов с меньшими значениями емкости не рекомендуется. Конструктивные особенности Из-за близкого расположения четырех МОП-транзисторов не удалось обеспечить эффективное заземление по высокой частоте, в результате чего на частоте 30 МГц снижается на 1,0...1,5 дб коэффициент усиления (рис.4). Можно добиться улучшения ситуации путем соединения проводящей полоской всех заземленных выводов транзисторов. Другой метод заключается в расположении под винтами, крепящими транзисторы, лепестков, которые припаиваются к ближайшей земляной точке. В этом слу- чае радиатор используется как высоко- частотная земля. Хотя значение коэффициента интермодуляционных искажений 3-го порядка не очень высокое (рис.4), для продуктов интермодуляции 5-го порядка данный коэффициент имеет значение лучше -30 дб на всех частотах. Можно также ожидать, что подавление продуктов интермодуляции 9-го и более высоких порядков составит от -50 до -60 дб. Также видно, что коэффициент интермодуляции остается постоянным при уменьшении выходной мощности в отличие от схем РА, выполненных на биполярных транзисторах, где наблюдается возрастание интермодуляционных искажений. Содержание в спектре выходного сигнала усилителя гармонических составляющих очень сильно зависит, как и в других подобных балансных устройствах, от балансировки плеч двухтактного каскада. Хуже всего обстоит ситуация на низких частотах, где подавление второй гармоники составляет дб. Подавление 3-й гармонической составляющей выходного сигнала при частоте несущей 6,0...8,0 МГц составляет 12 дб. В данном случае необходимо применять фильтры гармоник сигнала, описание и конструкцию которых можно найти в литературе. Усилитель сохраняет устойчивость при рассогласовании по выходу 3:1, а также при уменьшении напряжения питания. В МОП-транзисторах, включенных по схеме с общим истоком, коэффициент передачи по цепи обратной связи в несколько раз выше, чем у биполярных транзисторов, включенных в схеме с общим эмиттером. В результате должным образом спроектированный усилитель на МОП-транзисторах получается более устойчивым, особенно при изменяющихся параметрах нагрузки. Особое внимание должно быть уделено конструкции радиатора, который должен обеспечивать эффективный отвод тепла от транзисторов. При выходной мощности Вт необходимо применять радиаторы охлаждения, выполненные из материала с высокой теплопроводностью, например из меди. Возможно использование комбинированного радиатора, который в местах крепления транзисторов имеет медные вставки, а остальная часть выполнена из алюминиевого сплава. Места крепления транзисторов должны иметь гладкую (полированную) поверхность, которую желательно смазать теплопроводящей смазкой. На рис.5 и 6 приведены печатные платы усилителя. По материалам Motorola RF Application Reports.

6 38 АВГУСТ противление для создания частичного автоматического смещения. Рабочая частота, на которой генераторные лампы могут надежно работать, не должна превышать величину, указанную в справочнике в качестве предельной, так как это ведет к следующим нежелательным явлениям. 1. Нарушается температурный режим лампы из-за возрастания высоко- частотных потерь на электродах, баллоне и выводах электродов. Перегрев сетки и мест спаев стекла с металлом может привести к образованию местных механических натяжений, микротрещин, что вызывает потерю вакуума и выход лампы из строя. Общее количество тепла, выделяемого в спаях стекла с металлом и на выводах электродов, пропорционально частоте в степени 2,5 и мгновенному значению квадрата разности потенциалов между анодом и сеткой. 2. Снижаются выходные параметры ламп (мощность и КПД) из-за увеличения угла пролета электронов. 3. Возрастает опасность самовозбуждения ламп из-за увеличения внутриламповых связей. Необходимый температурный режим работы генераторных ламп большой мощности и некоторых типов генераторных ламп средней мощности достигается при помощи одного из трех видов принудительного охлаждения воздушного, водяного и испарительного. Воздушное охлаждение наиболее простое в эксплуатации и позволяет снижать температуру анода до 250 С. Применяя генераторные лампы с этим видом охлаждения, необходимо соблюдать следующие рекомендации. Воздух для охлаждения должен быть сухим и чистым. Попадание в воздухопроводный канал воды или масла, оседающих на стекле, может вывести лампу из строя. Количество воздуха, подаваемого для охлаждения, должно быть не менее нормы, приведенной в справочнике для каждого типа лампы. Воздушный поток для охлаждения стеклянного баллона лампы и ножки должен направляться таким образом, чтобы температура стекла нигде не превышала 150 С и не создавалось зон с резкими перепадами температуры по поверхности стекла. При подаче воздуха для охлаждения от вентиляторов, расположенных в непосредственной близости от ламп, следует принимать особые меры для предохранения их от вибраций, например, присоединение воздухопроводов следует производить через гибкие соединения мягкие резиновые или шелковые шланги и т.п. Водяное охлаждение ламп в ряде случаев позволяет несколько увели- чить мощность, рассеиваемую анодом, так как при этом виде охлаждения можно снизить температуру анода до 120 С. Мощные генераторные лампы с водяным охлаждением погружаются в бак с проточной охлаждающей водой. Расход воды на 1 квт мощности, отводимой с поверхности анода, зависит от мощности лампы, ее конструкции и устройства бака и колеблется в пределах л/мин. Применяя генераторные лампы с водяным охлаждением, необходимо применять следующие правила. Вода для охлаждения должна быть чистой и не содержать минеральных примесей. Охлаждение анодов рекомендуется производить дистиллированной водой. Вода с жесткостью, превышающей 0,17 г/л, и имеющая сопротивление меньше, чем 4 ком на 1см 3, не должна употребляться. Для равномерного охлаждения анодов водяной поток, омывающий анод, должен быть направлен снизу вверх. При этом необходимо, чтобы плотность водяного потока вокруг всей рабочей поверхности анода была равномерной и не образовывалась воздушная подушка. Приток и отвод воды от заземленного участка трубопровода к охлаждаемым деталям лампы, находящимся под напряжением по отношению к земле, должны осуществляться по трубопроводам из изоляционного материала необходимой длины, с тем, чтобы водяной столб, помещенный в них, имел достаточно большое сопротивление, и ток утечки был минимальным. Длину изолированного трубопровода обычно выбирают в зависимости от удельного сопротивления воды из расчета 0,3...0,6 м на 1 кв напряжения. Количество воды, подаваемой для охлаждения, должно быть достаточным и соответствовать нормам, указанным в справочнике для каждого типа лампы. Во избежание интенсивного образования накипи температура выходной воды не должна превышать 70 С. Испарительное охлаждение отли- чается от водяного тем, что выделяемое анодом тепло идет в основном на испарение воды. Этот вид охлаждения более экономичен, так как перевод воды в паровую фазу требует большего количества тепла, чем ее нагревание от нормальной температуры до кипения. Для увеличения охлаждающей поверхности и улучшения ее смачиваемости водой радиатор анода лампы с испарительным охлаждением имеет конические зубцы. Во впадинах между зубцами температура поверхности анода имеет наибольшую величину и попавшая туда вода превращается в пузырьки пара, которые выбрасываются из углубления, уступая место воде, и т.д. Этот вид охлаждения позволяет отводить с 1 см 2 поверхности анода до 500 Вт мощности. При дальнейшем увеличении мощности образуется паровая пленка и ухудшается теплоотдача. Остальные требования при эксплуатации генераторных ламп с испарительным охлаждением аналогичны требованиям к эксплуатации генераторных ламп с водяным охлаждением. Кроме указанных выше особенностей применения генераторных ламп, необходимо соблюдать еще и следующие рекомендации по эксплуатации генераторных ламп. 1. Радиоустройства, в которых применяются генераторные лампы, должны предусматривать специальные устройства защиты генераторных ламп при аварийных состояниях аппаратуры (отсутствие охлаждения, зна- чительное превышение допустимых токов и т.п). Следует предусмотреть, чтобы в случае отсутствия хотя бы одного из видов охлаждений отключились напряжения питания и их невозможно было включить. В системе охлаждения должны применяться гидроконтакты, реагирующие не на изменение давления, а на изменение расхода охлаждающей жидкости. В цепях анода и сеток мощных генераторных ламп должны быть предусмотрены устройства, отключающие напряжения питания электродов при превышении максимальных значений токов в 2,5...3 раза или ограничивающие ток разряда. В качестве таких устройств могут применяться: - быстродействующие реле (время срабатывания не более 100 мс), вызывающие отключение соответствующего источника питания или разрыв первичной обмотки питающего трансформатора (для установок промышленного типа мощностью не более квт); - шунтирование ламп при пробое газоразрядными или другими приборами, обладающими малым внутренним сопротивлением; - включение в анодную цепь ограничительного сопротивления, уменьшающего ток разряда.

7 39 Для предотвращения разрушения мощной генераторной лампы (мощностью более 15 квт) при возникновении в ней разряда в случае использования источника питания с емкостным фильтром параллельно цепи анода необходимо устанавливать быстродействующую электронную защиту. Во избежание перегрузок управляющей и экранирующей сеток схема защиты должна предусматривать одновременное снятие напряжения возбуждения и напряжения питания экранирующей сетки при отключении анодного напряжения. Необходимо также предусматривать изменения режимов ламп предварительных каскадов после срабатывания защиты выходного каскада. 2. Включение генераторной лампы в работу и подача напряжения на электроды должны производиться в следующей последовательности: - после присоединения всех электродов включаются все виды охлаждения лампы и элементов аппаратуры; - включается напряжение накала, при этом необходимо контролировать, чтобы пусковой ток не превышал величину, оговоренную в справочнике, или не превышал более чем в полтора раза номинальное значение (для генераторных ламп средней и большой мощности); - включается напряжение, запирающее лампу; - включается напряжение анода и экранирующей сетки лампы (плавно или ступенями в соответствии с указаниями по эксплуатации), при этом вклю- чение напряжения экранирующей сетки раньше, чем анода, категорически запрещается; - включаются переменные напряжения (возбуждение или модуляция), и постоянные напряжения доводятся до номинальных величин. Выключение лампы производится в обратном порядке. Для того чтобы при снятии возбуждения постоянные напряжения не превышали предельно допустимых значений, рекомендуется их предварительно снижать в случае необходимости. Принудительное охлаждение всех видов для генеральных ламп должно прекращаться только спустя мин после выключения напряжения накала, если другое время не указано в техни- ческой документации на конкретный тип лампы. Запрещается включать высокое напряжение анода и экранной сетки при включении напряжения накала, так как это может вывести лампу из строя изза пробоя и разрушения катода. 3. Для улучшения вакуума и восстановления электрической прочности генераторных ламп в отдельных случаях применяется специальная тренировка, которую необходимо проводить при первом включении лампы и при длительных перерывах (до 3 мес) в работе, а также периоди- чески (1 раз в 3 мес) при хранении, если это указано в паспорте или этикетке на лампу. Тренировка, как правило, проводится в устройстве, в котором работает лампа. Лампа устанавливается в схему, и на нее в обычной последовательности подается напряжение накала и смещения. В этом режиме лампа выдерживается в течение 30 мин. Затем подаются напряжения на остальные электроды, равные приблизительно половине номинального их значения, из расчета, чтобы мощность, рассеиваемая на аноде и остальных электродах, составила 0,4...0,5 мощности в номинальном режиме. По истечении мин (в зависимости от размеров внутренней арматуры лампы) напряжение анода и остальных электродов плавно или ступенями доводится до номинального (с минутной выдержкой на каждой ступени) и выдерживается не менее 30 мин. При появлении пробоев напряжение анода снижается до их прекращения и выдерживается в этом режиме мин, после чего вновь повышается. Такая тренировка проводится до исчезновения пробоев при полном рабочем анодном напряжении. Для предохранения лампы от повреждений в результате пробоев при тренировке в анодную цепь лампы вклю- чается обычно сопротивление, в несколько раз превышающее обычное ограничительное сопротивление. 4. Рабочее положение генераторных ламп, как правило, должно быть вертикальным, а для генераторных ламп средней и большей мощности это правило является обязательным. 5. В случаях соединения лампы с контуром генератора при работе с лампами в УКВ и КВ диапазонах необходимо установить надежный и равномерный электрический контакт по периметру внешней части электродов и выдержать соосность, исключающую радиальное напряжение и изгибающие усилия в выводах и элементах крепления ламп. Кроме того, необходимо применять такую конструкцию анодного контура, которая исключала бы возникновение у диэлектрика баллона повышенной концентрации силовых линий высокочастотного поля в одном месте, так как появляющиеся в этих случаях местные перегревы могут вызвать его размягчение и прокол (нарушение вакуума). К такому же результату может привести плохое контактирование с выводами из-за перегрева спаев стекла с металлом. Крепление генераторных ламп средней и большой мощности в аппаратуре должно производиться только за фланец анода, бачок или радиатор. Использовать для этой цели остальные выводы лампы запрещается, так как их конструкции, как правило, не рассчитаны на воздействие больших нагрузок. 6. Конструкцию элементов, непосредственно контактирующих с выводами лампы, следует выполнять таким образом, чтобы обеспечивать надежные электрический и тепловой контакты. 7. При эксплуатации генераторных ламп, особенно это касается мощных ламп, следует помнить, что режим, при котором на лампу подано напряжение накала без токоотбора, является для катода более тяжелым по сравнению с нормальным рабочим режимом. Поэтому при перерывах в работе аппаратуры от 30 мин до 2 ч рекомендуется снижать напряжение накала на % номинального значения. При более длительных перерывах в работе генераторную лампу следует вводить в режим постепенно, т.е. провести цикл тренировки. 8. При необходимости использования генераторных ламп, предназначенных для непрерывной работы в импульсном режиме, можно исходить из следующих соображений: в интервале длительностей импульса от 0,1 мкс до 1 мс пересчет электрического режима работы ламп следует производить исходя из недопустимости превышения средних мощностей, рассеиваемых на электродах. При длительности импульса более 1 мс пересчет может быть произведен только с учетом теплового разогрева за время прохождения импульса. Повышение постоянных напряжений на электродах генераторных ламп, предназна- ченных для работы в непрерывном режиме, относительно эксплуатации зна- чений в случае их использования в режиме с импульсной сеточной модуляцией не допускается. 9. При применении импульсных генераторных и модуляторных ламп категорически запрещается их использование в импульсных режимах, превышающих указанные в справочнике в ка- честве предельных, например уменьшение скважности или увеличение длительности импульса при максимальном токе анода.

RU9AJ "КВ и УКВ" 5 2001г. Усилитель мощности на лампах ГУ-46 У коротковолновиков приобретает все большую популярность стеклянный пентод ГУ-46, на которых RU9AJ построил мощный усилитель на все любительские

Основы схемотехники ОСНОВЫ СХЕМОТЕХНИКИ...1 1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ...1 2. УСИЛЕНИЕ СЛАБЫХ СИГНАЛОВ...6 3. УСИЛЕНИЕ СИЛЬНЫХ СИГНАЛОВ...14 4. ОСНОВЫ МИКРОСХЕМОТЕХНИКИ УСИЛИТЕЛЕЙ...18 1. Основные положения

Лекция 8 Тема 8 Специальные усилители Усилители постоянного тока Усилителями постоянного тока (УПТ) или усилителями медленно изменяющихся сигналов называются усилители, которые способны усиливать электрические

БЛОКИ ПИТАНИЯ ИПС-1000-220/110В-10А ИПС-1500-220/110В-15А ИПС-1000-220/220В-5А ИПС-1500-220/220В-7А DC(АС) / DC-1000-220/110В-10А (ИПС-1000-220/110В-10А(DC/AC)/DC) DC(АС) / DC-1500-220/110В-15А (ИПС-1500-220/110В-15А(DC/AC)/DC)

3.1 Общие сведенья 3 Моноблок MB01 В состав рентгеновского питающего устройства IEC-F7 входит моноблок, включающий в себя высоковольтный трансформаторно-выпрямительный блок, накальный трансформатор и рентгеновскую

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЕ ИПС-1000-220/24В-25А ИПС-1200-220/24В-35А ИПС-1500-220/24В-50А ИПС-950-220/48В-12А ИПС-1200-220/48В-25А ИПС-1500-220/48В-30А ИПС-950-220/60В-12А ИПС-1200-220/60В-25А

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЕ ИПС-300-220/110В-4А-1U-D ИПС-300-220/110В-4А-1U-Е ИПС 300-220/110В-4А-1U-DC(AC)/DC ИПС 300-220/110В-4А-1U-DC(AC)/DC-Е ИПС-300-220/220В-2А-1U-D ИПС-300-220/220В-2А-1U-Е

Лабораторная работа 6 Исследование платы гетеродина профессионального приемника Цель работы: 1. Ознакомиться с принципиальной схемой и конструктивным решением платы гетеродина. 2. Снять основные характеристики

Page 1 of 8 6П3С (выходной лучевой тетрод) Основные размеры лампы 6П3С. Общие данные Лучевой тетрод 6ПЗС предназначен для усиления мощности низкой частоты. Применяется в выходных однотактных и двухтактных

ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИПС-500-220В/24В-15А-D (AC(DC)/DC) ИПС-500-220В/48В-10А-D (AC(DC)/DC) ИПС-500-220В/60В-8А-D (AC(DC)/DC) ИПС-500-220В/110В-4А-D (AC(DC)/DC) ИПС-500-220В/220В-2А-D (AC(DC)/DC)

Лекция 7 Тема: Специальные усилители 1.1 Усилители мощности (выходные каскады) Каскады усиления мощности обычно являются выходными (оконечными) каскадами, к которым подключается внешняя нагрузка, и предназначены

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЕ ИПС-300-220/24В-10А ИПС-300-220/48В-5А ИПС-300-220/60В-5А DC/DC-220/24B-10A (ИПС-300-220/24В-10А (DC/AC)/DC)) DC/DC-220/48B-5A (ИПС-300-220/48В-5А (DC/AC)/DC)) DC/DC-220/60B-5A

Основы функционирования преобразовательной электронной техники Выпрямители и инверторы ВЫПРЯМИТЕЛИ НА ДИОДАХ Показатели выпрямленного напряжения во многом определяются как схемой выпрямления, так и используемыми

ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИПС-500-220В/220В-2А-D ИПС-500-220В/110В-4А-D ИПС-500-220В/60В-8А-D ИПС-500-220В/48В-10А-D ИПС-500-220В/24В-15А-D AC(DC)/DC руководство по эксплуатации СОДЕРЖАНИЕ 1.

ШИРОКОПОЛОСНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗОК Александр Титов (Схемотехника, 2005, 8, С. 52 55) Домашний адрес: 634050, Россия, г. Томск, пр. Ленина, 46, кв. 28. Тел. 51-65-05, E-mail: [email protected]

4. Длинные линии 4.1. Распространение сигнала по длинной линии При передаче импульсных сигналов по двухпроводной линии часто приходится учитывать конечную скорость распространения сигнала вдоль линии.

95 Лекция 0 ИМПУЛЬСНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ План. Введение. Понижающие импульсные регуляторы 3. Повышающие импульсные регуляторы 4. Инвертирующий импульсный регулятор 5. Потери и КПД импульсных регуляторов

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЕ ИПС-1000-220/24В-25А-2U ИПС-1200-220/24В-35А-2U ИПС-1500-220/24В-50А-2U ИПС-2000-220/24В-70А-2U ИПС-950-220/48В-12А-2U ИПС-1200-220/48В-25А-2U ИПС-1500-220/48В-30А-2U

ИЛТ, ИЛТ модули управления тиристорами Схемы преобразователей на тиристорах требуют управления мощным сигналом, изолированным от схемы управления. Модули ИЛТ и ИЛТ с выходом на высоковольтном транзисторе

ГОСТ 22765-89 Трансформаторы питания низкой частоты, импульсные и дроссели фильтров выпрямителей. Методы измерения электрических параметров Срок действия с 01.07.90 до 01.07.95* * Ограничение срока действия

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ЛАМПОВОГО УСИЛИТЕЛЯ Евгений Карпов В статье рассмотрен вариант реализации простого многоканального стабилизатора, позволяющего полностью исключить влияние сети на работу

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для реализации мощных, дешевых и эффективных регулируемых транзисторных высокочастотных резонансных преобразователей напряжения различного применения,

47 УДК 621.373.52 А. А. ТИТОВ, В. П. ПУШКАРЕВ, Б. И. АВДОЧЕНКО МОЩНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СВЧ ГЕНЕРАТОРНЫЙ МОДУЛЬ Описан СВЧ генераторный модуль на диоде Ганна типа 3А762А с выходной импульсной мощностью не менее

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ОДНОТАКТНЫЙ КАСКАД НА ВАКУУМНОМ ТРИОДЕ Часть 2 Евгений Карпов Приведенная ниже схема является практическим примером реализации мощного выходного ESE каскада. 50V Рисунок 1 Реализация

Лекция номер 10 Схемы преобразователей Никитин Н.П. Классификация схем По типу гетеродина: с отдельным и с совмещённым гетеродином По типу прибора, на котором выполняется смеситель: транзисторные и диодные

РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ РЕНАП-1Д Техническое описание и инструкция по эксплуатации 2 1. ВВЕДЕНИЕ Настоящее техническое описание и инструкция по эксплуатации распространяется на регуляторы переменного тока

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЕ ИПС-1000-220/110В-10А-2U ИПС-1500-220/110В-15А-2U ИПС-2000-220/110В-20А-2U ИПС-1000-220/220В-5А-2U ИПС-1500-220/220В-7А-2U ИПС-2000-220/220В-10А-2U DC(АС) / DC-1000-220/110В-10А-2U

Прочие компоненты системы питания МИК-ЭН 300-С4Д28-8 электронная нагрузка с управлением от ПК Измеряемое входное напряжение, В до 350 В Количество каналов нагрузки 11 Количество каналов с 3-мя уровня нагрузки

Практическое руководство по применению изоляторов потенциала логических транзисторных серии ИЛТ XX в качестве изолирующих драйверов тиристоров Разработаны новые устройства: «логические изоляторы потенциала

58 А. А. Титов УДК 621.375.026 А. А. ТИТОВ ЗАЩИТА ПОЛОСОВЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ МОЩНОСТИ ОТ ПЕРЕГРУЗОК И МОДУЛЯЦИЯ АМПЛИТУДЫ МОЩНЫХ СИГНАЛОВ Показано, что биполярный транзистор представляет собой управляемый ограничитель

Измерение параметров магнитопроводов резонансным методом. Резонансный метод измерений может быть рекомендован к использованию в домашней лаборатории наряду с методом вольтметра амперметра. Его отличает

С х е м о т е х н и к а Управление амплитудой мощных гармонических и импульсных сигналов Устройства ограничения, регулирования и модуляции амплитуды электрических сигналов используются во многих радиотехнических

5 Лекция 2 ИНВЕРТОРЫ План. Введение 2. Двухтактный инвертор 3. Мостовой инвертор 4. Способы формирования напряжения синусоидальной формы 5. Трехфазные инверторы 6. Выводы. Введение Инверторы устройства,

6Н8С двойной триод с отдельными катодами Основные размеры лампы 6Н8С. Общие данные Триод 6Н8С предназначен для усиления напряжения низкой частоты. Применяется в предварительных каскадах усиления низкой

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЕ ИПС-1000-220/24В-25А-2U (DC(АС) / DC-1000-220/24В-25А-2U) ИПС-1200-220/24В-35А-2U (DC(АС) / DC-1200-220/24В-35А-2U) ИПС-1500-220/24В-50А-2U (DC(АС) / DC -1500-220/24В-50А-2U)

DS_ru.qxd.0.0:9 Page ЕУ/А ОСОБЕННОСТИ Двухтактный выход с паузой между импульсами Вход переключения частоты Kомпактный корпус Минимальное количество навесных элементов Малая потребляемая мощность Возможность

ЕУ/А ОСОБЕННОСТИ w Двухтактный выход с паузой между импульсами w Вход переключения частоты w Kомпактный корпус w Минимальное количество навесных элементов w Малая потребляемая мощность w Возможность применения

МОДУЛЯТОРЫ АМПЛИТУДЫ СИГНАЛОВ МОЩНОСТЬЮ 10...100 ВТ ДИАПАЗОНА 10...450 МГЦ (Электросвязь. 2007. 12. С. 46 48) Александр Титов 634034, Россия, г. Томск, ул. Учебная, 50, кв. 17. Тел. (382-2) 55-98-17, E-mail:

ИЛТ Драйвер управления тиристором Схемы преобразователей на тиристорах требуют изолированного управления. Логические изоляторы потенциала типа ИЛТ совместно с диодным распределителем допускают простое

АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ SE350 РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ (ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ, УСТАНОВКА И РЕГУЛИРОВКА) ВВЕДЕНИЕ SE350 полуволновый фаэоуправляемый регулятор напряжения тиристорного типа. Он

К548УН1 Интегральный сдвоенный предварительный усилитель многоцелевого назначения. Данная техническая спецификация является ознакомительной и не может заменить собой учтенный экземпляр технических условий

Лекция 6 Тема Усилительные каскады на биполярных транзисторах 1.1 Питание усилителей. Подача смещения на вход активного элемента Положение начальной рабочей точки определяется полярностью и значением напряжения

Серия 1114ИМ ШИМ-контроллер с обратной связью по току и напряжению Назначение Микросхемы 1114ЕУ7/ИМ, 1114ЕУ8/ИМ, 1114ЕУ9/ИМ, 1114ЕУ10/ИМ представляют собой схемы ШИМ контроллера с обратной связью по току

НТЦ СИТ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР СХЕМОТЕХНИКИ И ИНТЕГРАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ. РОССИЯ, БРЯНСК ШИМ-КОНТРОЛЛЕРЫ С РЕГУЛИРОВАНИЕМ ПО ТОКУ К1033ЕУ15хх К1033ЕУ16хх РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ОПИСАНИЕ РАБОТЫ Микросхема

0. Измерения импульсных сигналов. Необходимость измерения параметров импульсных сигналов возникает, когда требуется получить визуальную оценку сигнала в виде осциллограмм или показаний измерительных приборов,

Генераторы Среди генераторных устройств следует различать генераторы синусоидальных (гармонических) колебаний и генераторы прямоугольных колебаний, или сигналов прямоугольной формы (генераторы импульсов).

Лекция 5 Тема 5 Обратная связь в усилителях Обратной связью () называют передачу части энергии усиливаемого сигнала из выходной цепи усилителя во входную. На рисунке 4 показана структурная схема усилителя

Мордовский Государственный Университет Имени Н.П.Огарева Институт Физики и Химии Кафедра Радиотехники Бардин В.М. РАДИОПЕРЕДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ И ОКОНЕЧНЫЕ КАСКАДЫ РАДИОПЕРЕДАТЧИКОВ. Саранск,

109 Лекция ЦЕПИ С ДИОДАМИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ План 1. Анализ цепей с диодами.. Источники вторичного электропитания. 3. Выпрямители. 4. Сглаживающие фильтры. 5. Стабилизаторы напряжения. 6. Выводы. 1. Анализ

ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПО СХЕМЕ МАРКСА Общие сведения В настоящее время высокое импульсное напряжение применяется для создания сильных электрических полей; получения импульсных электрических

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ Oleg Stukach TPU, 30 Lenin Avenue, Tomsk, 634050, Russia E-mail: [email protected] Усилитель мощности Характерной чертой усилителей мощности является высокое абсолютное значение выходной

1 od 5 Мощный бестрансформаторный блок питания Заманчивая идея избавиться от крупногабаритного и очень тяжелого силового трансформатора в блоке питания усилителя мощности передатчика, давно озадачивает

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ ДИАПАЗОНА 10...1050 МГЦ Александр Титов Домашний адрес: 634050, Россия, г. Томск, пр. Ленина, 46, кв. 28. Тел. (382-2) 51-65-05, E-mail: [email protected] (Схемотехника. 2006. 1.

Рабочие режимы ТГ и ГГ Под рабочими режимами работы генератора подразумевают такие режимы, в которых он может работать длительное время. К ним относятся режимы работы машин с различными нагрузками от минимально

УДК 621.375.026 УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ ОПТИЧЕСКОГО МОДУЛЯТОРА А.А. Титов (Приборы и техника эксперимента. 2002. 5. С. 88 90) Описан усилитель мощности, в котором для суммирования мощности канальных усилителей

Реле импульсной сигнализации РИС-Э3М Реле импульсной сигнализации типа РИС-Э3М предназначено для работы в цепях переменного тока частоты 50 Гц с напряжением до 220 В в качестве аппарата, реагирующего на

Лекция 11 Тема: Аналоговые интегральные микросхемы (Продолжение). 1) Операционные усилители. 2) Параметры ОУ. 3) Схемотехника ОУ. ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ Операционными усилителями (ОУ) называют усилители

3. ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ В ТРАКТАХ УСИЛЕНИЯ 3.. Структурная схема идеального управляемого источника с однопетлевой отрицательной обратной связью (ООС) и ее использование для анализа влияния ООС на параметры и

УД 621.375.026 УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ НА 425-435 МГЦ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗО А.А. Титов Основные характеристики усилителя мощности: максимальный уровень выходной мощности 30 Вт; полоса пропускания 425-435 МГц;

СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ НГТУ. - 2005. - 1. - 1-6 УДК 62-50:519.216 АНАЛИЗ И ВЫБОР ДЕМПФИРУЮЩИХ ЦЕПЕЙ ДЛЯ МОЩНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ В.С. ДАНИЛОВ, К.С. ЛУКЬЯНОВ, Е.А. МОИСЕЕВ В настоящее время широкое

Конструктивное решение разработки твердотельного реле постоянного тока Вишняков А., Бурмель А., группа 31-КЭ, ФГБОУ ВПО «Госуниверситет- УНПК» Твердотельные реле используются в промышленных системах управления

ДРАЙВЕР СЕМИКАНАЛЬНЫЙ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ IGBT ДРИ71-10-12-1ОМ1К-1 Драйвер семиканальный ДРИ71-10-12-1ОМ1К-1 (далее - драйвер) предназначен для управления семью IGBT на ток коллектора до 600 А и блокирующее

УСИЛИТЕЛЬ ДИАПАЗОНА 430 442 МГЦ МОЩНОСТЬЮ 58 ВТ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗОК Александр Титов, Сергей Соболев (Радиолюбитель. 2006. 8. С. 44 48) 634050, Россия, г. Томск, пр. Ленина, 46, кв. 28. Тел. (382-2)

84 Лекция 9 СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ План 1. Введение 2. Параметрические стабилизаторы 3. Компенсационные стабилизаторы 4. Интегральные стабилизаторы напряжения 5. Выводы 1. Введение Для работы электронных

Транзисторный - 600 вт - УМ на КВ

Вступление.

Статья написана в течение дня, надо честно признаться, в противовес статье Сергея - EX8A. Который прямо всех призывает вернуться взад («взад» – это направление движения, а «в зад» - это место прибытия).

Однако, кроме моего собственного желания, были также и призывы читающей публики: а самому слабо что-нибудь выложить конкретное… Отвечаю – не слабо. Читайте. Но предупреждаю, что растекаться мыслью не собираюсь, учить прописным истинам – не буду – все в учебниках и справочниках, лирических отступлений будет минимум.

1.Обзор ситуации.

Уверен, что мысль о невозможности создания УМ на КВ мощностью более 1000 вт на транзисторах придумана приверженцами ламп. Наверное, потому что им самим трудно бежать за временем и менять собственные стереотипы мышления. И когда им говорят, что промышленные УМ на КВ в 1 кВт существуют – они отвечают: так это же промышленные.

Что касается УМ на современных лампах, то в качестве аргументов против – на первых местах недолговечность и шум вентилятора. А взамен современным предлагается ГУ-81 (это и есть «взад»).

2. Долговечность.

Не понимаю, почему утверждается, что долговечность современных ламп хуже. В справочниках указано все с точностью до наоборот. Кто-то специально в справочники «липовую» информацию закладывает? Или же у авторов этой «идеи» просто нет другого пути, кроме как перевернуть все с ног на голову, поставив под сомнение данные справочников? А ответ прост – нет другого способа обосновать необходимость появления на свет конструкции на СТАРЫХ лампах, которые мало того, что сняты давно с производства, в связи с «профнепригодностью», но у которых давным-давно закончились все мыслимые сроки хранения.

Современные, видите ли надо тренировать, а как быть с этими лохматых годов ГУ-81? Ну конечно же нельзя сказать, что их тренировать не надо, поэтому так стыдливо говорится, что мол хуже не будет, если их все-таки тоже тренировать, и дальше подробно описывают технологию всей процедуры.

3. Вентиляторы.

Тут совсем все просто: любителям ГУ-81 не интересно даже знать какие там существуют современные вентиляторы. А если подумать, то в блоке питания трансивера 1-2 вентилятора (в моем GSV-4000 – два вентилятора), в самом трансивере 1-2 вентилятора (в моем IC-781 – их 4 штуки), в компьютере 1-2 вентилятора. Итого 3-6 вентиляторов работают непрерывно. И – ничего, не мешают, никто о них и не вспоминает. Почему? Потому, что есть вентиляторы, которые имеют уровень собственного шума на уровне 22-26 db. Это в 10 !!! раз тише негромкого разговора. Почувствуйте разницу! И объемы воздуха они уже «умеют» прокачивать достойные. А какие классные «улитки» сейчас есть! А их еще можно и параллелить (по воздушному потоку)… Но если об этом не знать, то можно конечно ругать ВН-2 и им подобные. Я вот слушал шум вентиляторов ACOM-2000A, скажу я Вам: ничего не жужжит, ничего не мешает, не отвлекает, да и отдает он 2 кВт, да и автоматический тюнер имеется, и восемь микропроцессоров обслуживают весь процесс контроля и управления. А размеры…! И всего-то 2 штуки ГУ-74Б. Будем сравнивать дальше с ГУ-81?

4. Блоки питания.

Что будет, если «коротнуть» плюс источника питания с минусом? Правильно - будет искра. Чем больше мощность источника питания – тем больше искра. Параметр искры – её энергия (грубо – это мгновенная мощность, которую может отдать источник питания). А теперь посмотрим на источник питания анодов УМ на двух ГУ-81. Это источник напряжения в 3000 вольт и током 1-1,5 ампера. А теперь посмотрите на источник питания транзисторного усилителя мощностью в 1000 вт. Это источник напряжения в 48 вольт с током порядка 50 ампер. Чтобы там не говорили, но энергия искры от этих источников будет примерно одинакова. Разница, правда, есть – попробуйте прикоснуться (конечно же случайно) к плюсу источника транзисторного УМ – да ничего с Вами не случится, и попробуйте, также случайно приложить пальчик к аноду. Во втором случае имейте заранее написанное завещание.

Вес источника питания для 2-х ГУ-81 - даже страшно подумать, наверно килограммов 30-40. А габариты? Интересно посмотреть бы фото.

БП для транзисторного усилителя имеет такую характеристику как удельный объем. Это 2 литра объема пространства на 1 квт, а вес всего-то 600-700 граммов на 1 квт.

5. Стоимость.

Уместный вопрос. Поинтересуйтесь в Интернете сколько стоит усилитель на ГУ-84 у известных самодельных «производителей» - ответ прост - не менее 2000 USD, а на ГУ-78Б это уже просто 100000 рублей. И то – не ранее как через 2-3 месяца Вы его сможете получить. Правда надо честно сказать, что сделано все хорошо, добротно, надолго. Уже есть опыт долговременной эксплуатации таких усилителей – 5-7 лет без поломок и замены ламп (лампы – к неудовольствию любителей ГУ-81 – металлокерамика, современные лампы). Кто сказал, что усилитель на транзисторах той же мощности должен стоить дешевле? А при самостоятельном изготовлении, он действительно и реально стоит дешевле. Недавний пример: один радиолюбитель из Питера купил ГУ-91Б с панелькой и вентилятором за 450 USD, для усилителя, который сделали на Украине за 2000 USD. Цена на б/у АСОМ-2000А начинается от 3500 USD. А вы поинтересуйтесь у любителя УМ на ГУ-81, за сколько он бы его продал? В лучшем случае он скажет, что не продается.

Цена подобранной пары транзисторов для 600 ваттного УМ находится в пределах 250-300 USD. Это раз. БП – импульсный. Я использую 2 компьютерных БП по750 ватт каждый. Пара стоит 150 USD. Это два.

Конечно же нет 10 шт реле П1Д или В1В, а то и В2В. Нет переключателя диапазонов. Нет дурацкой настройки П-контура, а это один-два конденсатора и вариометр. И так далее, со всеми «остановками». Это – три.

Остальная стоимость всего УМ слегка подрастает за счет цены корпуса, фильтра, реле обхода и прочей мелочевки.

Если с помощью сумматора сложить мощности двух выходных каскадов по 600 вт, чтобы получить 1200 вт на выходе, то, следовательно, и все затраты надо увеличить почти вдвое. Где можно купить за 900-1000 USD УМ на 1200 вт? И с такими габаритами, и с таким весом? Ответ – нигде.

6. Схема.

Да ничего особенного, никаких «фокусов» - самая обычная двухтактная схема.

На одной плате УМ.

Или вот такой:

Посмотрите детальнее:

на второй – реле обхода, на третьей – выходные диапазонные фильтры, на четвертой источник смещения базовых цепей. Напряжение питания – 48в. Ток покоя выходного каскада – 150-250 ма. Транзисторы TH-430pp. Ферриты – TDK. Обмотки выходного трансформатора – многожильный серебряный провод 2,5-4 мм2 (не более 1 метра).

Трансформаторы сумматора – отдельная тема. Поскольку схему можно найти в любой литературе – её не привожу. Показываю детальные фотографии – все должно быть понятно.

Здесь всё в сборе на радиаторе:

7. Элементная база.

Опять-таки ничего особенного - мощные транзисторы, трансформаторы.

7. Перспективы.

Вот на этом ОДНОМ таком «красавце» можно получить 400-600 вт на КВ.

Двухтактная схема легко отдаст более1000 вт. Два модуля - дадут более 2000 вт. Вес одного 600-ваттного модуля – 2 кг (с радиатором и вентиляторами). Вес одного БП – 0,65 кг. Корпус – вес 1,5 кг. Площадь поверхности радиатора около 2000 см2, сбоку ребра продуваются двумя компьютерными кулерами. Итого все весит менее 5 кг.

А еще хочется этот автоматический и недорогой 200 вт тюнер заставить работать с мощностью порядка 1000 вт, заменив элементы согласующего устройства на более мощные.

Микрофон HEIL SOUND HM-10-5 с двумя «таблетками» (разные частотные диапазоны) здесь для понимания размеров.

Это промышленный 500 вт усилитель на двух MRF-150, которые я вынул;).

А это его обратная сторона.

Не получилось быстро найти промышленный усилитель на 1 квт такого же плана, только у него ребра радиатора в три раза выше, а на плате два параллельных канала усиления с сумматором между ними на выходе.

ВОПРОСЫ???

Часть2. Транзисторный - 600 вт - УМ на КВ

Спасибо всем, кто откликнулся на статью. Даже тем, кто посчитал, что я проходимец, а эта статья – это не более чем «развод» и обман.

Вентиляторы. Замечательная статья Н.Филенко. UA9XBI здесь же на - , не вижу никакого смысла цитировать и повторять. Могу только привести некоторые цифры для ориентации: Среднестатистический винчестер издает шум (средний между состоянием ожидания и состоянием поиска) на уровне 30-35 дб (децибел). Для сравнения: шепот - 10-20 дб, спокойный человеческий голос - 50-60 дб, едущий поезд - 90 дб, взлетающий самолет - 120 дб, болевой порог - более 130 дб. Что же касается боевого применения: шум офиса (принтеры, факсы, ксероксы, etc.) - 50 дб, шум в жилом помещении - 30-40 дб, шум компьютерного вентилятора - 20-34 дб. Хотите купить нормальный вентилятор, пожалуйста: http://www.zifrovoi.ru/catalog/coolers/all/

Фотографии. Похоже, что в именно в этом некоторые стараются найти подвох. Я заказывал и покупал первую плату в Японии, и эти же картинки выложил лишь только потому, что они были сделаны более красиво на синем фоне (я так считаю). В этом никакого секрета нет. Но если, кому-то кажется, что это не так – пожалуйста эта же плата (опять с моим микрофоном).

Мощность. Теперь буду все снимать на моем диване J). Вот еще один УМ

На бумажке, которая проволочкой прикреплена к плате, написана выходная мощность по диапазонам. Разрешение всех фотографий достаточное, чтобы можно было очень подробно все рассмотреть. Что мы там видим: в диапазонах 7, 10, 14, 18 Мгц он отдает 500 вт. Видите там написано - при напряжении питания 28 в и входной мощности 10 вт на всех диапазонах.

На 3,5 и 21 Мгц, соответственно – 320 вт и 400 вт. На 1,9 Мгц – 200 вт, 24 Мгц – 240 вт, и на 28 Мгц 160 вт. Таким образом, по уровню -3дб (а это половина мощности), частотный диапазон усилителя составляет 1,9 – 24 Мгц. Изменение мощности в два раза изменяет уровень сигнала S-метра всего лишь на 0,5 балла. На частоте 28 Мгц уровень принимаемого сигнала упадет на 0,7 балла. Кстати, нужно заметить, что угол раскрыва антенн, определяется точно так же – по уровню половинной мощности, т.е. по уровню -3дб.

Для того, чтобы поднять выходную мощность на 1,9, 24 и 28 Мгц, надо просто увеличить входную мощность в 2-3 раза (20-30вт). Или сделать систему ALC – автоматическую регулировку уровня мощности. Я этого не делал, т.к. мне проще повернуть ручку RFPWR.

Такую мощность отдает плата, которую Вы видите на фото. У меня не вызывает никаких сомнений, что при питании от источника 48 в, и конструктивной оптимизации трансформаторов эта плата может отдать мощность «чуть больше». А если сложить пару таких модулей – вот Вам и 1000 вт. Теперь подумайте, а стоит ли стремиться к 2000 вт, если, в итоге, Вы получите прибавку уровня сигнала на приемном конце всего лишь в 0,5 балла? Пример работы моего соседа, не буду называть его позывной. На 20-ке я его принимаю на 9+50дб (S-метр калиброван), а вторую гармонику на 28 Мгц слышу на 9+5дб. У человека хорошая антенна (biggun5 эл), а вот усилитель… сделан безукоризненно, аккуратно, красиво, всем говорит, что у меня честных «кило двести». А там две лампы ГМИ-11 в параллель и анодное напряжение под 2500 вольт. Это как? Нормально? Никакие увещевания не помогают. И хоть сам неплохой инженер и понимает, что уменьшение уровня в 0,5 балла – это ерунда, НИЧЕГО не делает.

У меня есть усилитель на ГУ-73П, с охлаждением каким-то хладоагентом. И блок питания к нему, который мне уже лень было фотографировать. Я его так ни разу и не включил (отдает он 2500 вт), БП весит около 50 кг. Хотели его как-то украсть из-за алюминиевой обшивки, но не смогли поднять hi-hi.

Блоки питания. Сначала фото импульсного БП известной американской фирмы

Этот ИБП дает 20 вольт и 125 ампер, итого 2500 вт. Вес – примерно 12-15 кг. При исследовании на столе у RZ3CC, оказалось, что абсолютно не подходит для наших применений. В моменты переключений ключевых транзисторов такие импульсы скачут, что становится даже неинтересно искать варианты защиты от них приемника. Правда, надо сказать, что это разработка примерно 15-летней давности, и тогда конечно еще не знали о резонансных ИБП. Суть в том, что не подходит для больших мощностей принцип работы преобразователей, которые используются в БП для современных трансиверов.

Теперь посмотрим на те ИБП, которыми я пользуюсь.

Это понятно - компьютерный ИБП. Для тех кто что-то говорил о больших токах – увеличьте картинку и увидите надпись 5в/50а – никаких болтов и гаек. Это я к тому, что ничто Вам не мешает делать подключение например даже ленточным кабелем.

Здесь два ИБП, верхниё 5в/20а, нижний 5в/90а. Движение вперед заметно – ИБП стали заметно меньше и легче. В ИБП IC-781 500вт блок питания имеет очень небольшие габариты и вес порядка 1,5-2 кг, но ему уже более 15 лет. Согласитесь, что технологии шагнули далеко вперед.

В 750 вт ИБП для компьютера есть уже две обмотки по 12в/22а. Берете два таких ИБП и получаете 48в/22а подводимой мощности. Только не забудьте развязать источники диодами. Если же немного поколдовать с другими напряжениями этих ИБП, то можно получить подводимую мощность 1600вт.

Мой же выходной каскад работал с традиционным ИП – трансформаторным, на фотографии ниже Вы видите шину, которой намотан ОСМ -1 1,0 , кстати, его цена в Интернете 2930 рублей.

Намотка такой шиной не сильно поднимает энтузиазм, да и вес трансформатора получается совсем немаленький.

Я уже говорил о том, что к лампам отношусь НОРМАЛЬНО, они еще долгое время будут вне конкуренции в промышленности. Но все же хочется, что-то более компактное и легкое. Оказалось – это делают, правда не для широкой аудитории. В одном НИИ мне предложили импульсный БП для лампового УМ. Сказали так: 3000в, 1,5а, в корпусе, с защитами, с надежностью по самому высокому классу, в объеме 3 литров, весом 2-3 кг, все элементы импортные (ферриты только Epcos), за 30000 рублей, за 1 месяц. Я спросил, а можно посмотреть схему, ответ – 15000 рублей, и схема с подробным описанием – твоя. Схему покупать я не стал. Но понял, что есть варианты очень любопытные для радиолюбителей.

Это киловаттный модуль на двух ГИ-46Б. Вентиляторы и радиаторы от процессора. Площадь радиатора у каждой лампы по 850 см2, это почти в два раза больше, чем у «родного» радиатора. Эта идея пока остановлена в своем воплощении, ввиду появления альтернативной – на транзисторах.

Схема. Приведу обе схемы, которые я получил.

Как я и говорил – ничего необычного – самые стандартные схемы. Ток покоя каждого транзистора 150-250 ма. Что касается ферритов – сильно не советовал бы использовать наши ферриты вообще. Причина одна – нестабильность параметров. У Рэда несколько вариантов ферритов – выбирайте любой, подходящий по мощности и частоте. Выходные трансформаторы: у меня имеют несколько вариантов – голубые ферриты это AmidonFT-23-43, диаметр 23мм, материал 43, по 6 штук в каждом столбике. 4 витка провода сечением 1,5 мм кв. Во втором усилителе кольца TDKK6a.77.08 внешний диаметр 28мм, внутренний диаметр 16мм, высота кольца 8мм. По два кольца в каждом столбике. Четыре витка многожильного серебряного провода, сечением 2-2,5 мм кв. Входные трансформаторы – кольца вн. Диам. 14-16 мм, внутр. – 8мм, длина столбиков – 14-18 мм, материал М600НН. По четыре витка провода сечением 0,35 мм кв. Размеры ферритовых колец в трансформаторах, зависят исключительно от мощности потерь. Именно по этой причине при точном согласовании, размеры колец могут быть очень небольшими. В качестве примера на следующем фото – блок полосовых диапазонных фильтров от 500 вт, ICOMа, который мне подарил RZ3CC (Г. Шульгин).

Не забудьте устанавливать высоковольтные керамические конденсаторы, там где они указаны на схеме.

Здесь показаны измерения зависимости выходной мощности от входной. Не мои измерения. Первая картинка – американская, вторая – японская. Но совершенно очевиден порядок мощностей, я бы сказал заметно лучше, чем на ГУ-74Б, и всего-то два 2SC2879. Ну и последняя табличка от японцев, посмотрите – очень характерная. Это работает пара транзисторов MRF448pp, по datasheet у них мощность 250 вт, а отдают больше чем 250х2.

Pвх (вт) Pвых (вт) Vип (V) Iип (A) Pип (вт) КПД (%)

1 82 48.3 7 338 24.3 2 177 48.3 12 580 30.5 5 380 47.8 19 908 41.8 10 530 46.5 24 1116 47.5 14 630 46.0 25 1196 52.7

Согласование. Особое внимание хочу обратить на согласование с антенной транзисторного УМ. Конечно лучше всего использовать автоматический антенный тюнер (кстати, кто-то в форуме решил, что я хочу запихнуть в тот же самый объем в три раза большие переменные емкости и индуктивности. Это ну очень смелое предположение hi-hi), но также необходимо иметь нормальные антенны, или, по крайней мере, ручное согласующее устройство. Мне не понятны высказывания о том, что вот мол лампа будет «держать» большой КСВ, в отличие от транзистора. И при этом совершенно не интересует, тот факт что при этом погаснут в округе все телевизоры и заговорят не только телефоны, но и утюги. Зато «мы работаем» на Альфе, или еще на чем-нибудь, никак не менее одного киловатта. Защита транзисторного УМ достаточно проста, об этом писал в форуме по-моему RK3AQW. Я делаю также, но ограничиваю критический КСВ не 10 а 6. То есть выход усилителя нагружен на безындукционный резистор сопротивлением 300 ом. Это плата за надежность усилителя в целом. Этот резистор состоит из 2-х, один 270 ом, а второй построечный угольный 47 ом. С движка этого резистора через пару диодов с конденсатором, напряжение подается на базу транзисторного ключа на 2N2222, в коллекторе которого стоит РЭС-49, которое своими контактами снимает напряжение смещения с выходного каскада. Поскольку КСВ=6 транзисторы могут «терпеть» достаточно долго, за это время совершенно спокойно снимается смещение. Ну а дальше – ремонт или настройка антенны.

УМ в 1 квт

А это вид сзади.

Со стороны деталей видно, что есть два канала, подключается два ИП, есть сумматор. Обратите внимание, справа виден кусочек обрезанного коаксиального кабеля - выход. Отмечаю отдельно – его диаметр 2,5 мм. Думаю, что для мощностей в 1000 вт и более, наши люди применяют кабели внешним диаметром 11-15 мм. Здесь же 2,5 мм наверное вызовет бурю гнева. А ведь есть кабель RG-142, диаметр которого с внешней оболочкой 4,95 мм, который способен передать мощность 3,5 квт на частоте 50 Мгц. И еще обратите внимание на размеры ферритов – никаких намеков на гигантские размеры. И т.д.

Это достаточно «пожилой» микрофонный процессор, в нем компрессор, реверберация, какая-то встроенная мелодия, монитор с приемника, индикатор уровня. Следующее фото - современный прибор, того же назначения.

Это недорогой УКВ 150вт стандартный УМ, в котором легко поместится 600вт УМ КВ, правда теплоотвод слабоват, но его можно обдуть кулером или заменить. А тот усилитель, который внутри, можно легко переделать на КВ ватт этак на 250.

Микрофонный графический эквалайзер. Хорош тем, что в полосе 3 кгц имеет 5 полос активных регулировок.

Это, к примеру, микрофонный коммутатор, может коммутировать два разных микрофона на два разных трансивера в любом порядке (КВ и УКВ, например).

Это трехкиловаттный коаксиальный антенный коммутатор на 6 антенн.

Это фильтр TVI.

А время вот этого чуда, по крайней мере для радиолюбителей, должно бы закончиться.

73! RU3BT. Сергей

В радиоприёмных устройствах (РПУ) на смену ламповой технике пришли полупроводниковые приборы. Так, биполярные транзисторы позволили резко сократить габариты и массу аппаратуры, потребляемую от источника питания мощность и т. д. Но сравнение электронных ламп и биполярных транзисторов по устойчивости к воздействию помех оказывается не в пользу последних.

Применение полевых транзисторов позволяет улучшить многие параметры радиоприёмных устройств. Так, использование свойства квадратичности передаточной характеристики полевого транзистора позволяет уменьшить нелинейные и перекрёстные искажения во входных каскадах усилителей радиочастоты (УРЧ). Смесители, выполненные на ПТ, в отношении коэффициента шума, перекрёстной модуляции и помех от гармоник гетеродина, превосходят аналогичные схемы на обычных транзисторах. Цепи АРУ с использованием полевых транзисторов практически не потребляют мощности, причём несложно получить диапазон регулировки до 60 дБ.

Все эти свойства полевых транзисторов обусловили большой интерес к ним со стороны разработчиков радиоприёмных устройств.

ПАРАМЕТРЫ ПРОВОДИМОСТИ ПОЛЕВОГО ТРАНЗИСТОРА НА ВЫСОКИХ ЧАСТОТАХ

Полевые транзисторы, используемые в УВЧ и УПЧ радиоприёмных устройств, можно рассматривать как линейные активные четырёхполюсники, так как в любой схеме включения при малых уровнях усиливаемых напряжений нелинейность статических характеристик ПТ не проявляется. Свойства ПТ как четырёхполюсника могут быть описаны через H-, Z- или Y-параметры.

В дальнейшем будем использовать систему Y-параметров, так как в этом случае при анализе работы усилительных каскадов математические выкладки оказываются наиболее простыми.

Выбрав в качестве независимых переменных входные и выходные напряжения, получим следующие уравнения четырёхполюсника:

где - входная проводимость четырёхполюсника при короткозамкнутом выходе;
- обратная взаимная проводимость при короткозамкнутом входе;
- прямая взаимная проводимость четырёхполюсника при короткозамкнутом выходе;
- выходная проводимость четырёхполюсника при короткозамкнутом входе.

Выразим проводимости четырёхполюсника через элементы эквивалентной схемы ПТ (рис. 1)

(4)

(5)

Цепочка r к -С к (рис. 1) представляет собой аппроксимацию реальной цепи с распределёнными параметрами, расположенной между каналом и затвором.

Таблица 1

Рис. 1. Эквивалентная схема полевого транзистора.

Приведённые выражения для Y-параметров справедливы для схемы с общим истоком; для остальных схем включения полевого транзистора: с общим затвором и общим стоком - они могут быть определены из табл. 1.

РЕЗОНАНСНЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Резонансные усилители на полевых транзисторах по схемному решению почти ничем не отличаются (кроме цепей смещения) от подобных усилителей на обычных транзисторах. В них применяются те же схемы межкаскадных связей: трансформаторная, автотрансформаторная и ёмкостная.

Однако, учитывая высокое входное сопротивление ПТ, целесообразно подключение цепи затвора непосредственно к колебательному контуру предыдущего каскада. В связи с этим при расчёте каскадов резонансных усилителей на ПТ можно воспользоваться выражениями, полученными для усилителей на биполярных транзисторах , приняв входную проводимость полевого транзистора g вх = 0, а коэффициент включения цепи затвора к колебательному контуру предыдущего каскада m 2 =1 (что справедливо для частот меньших 0,7f г, где f г = S/(2πC з.с))

Тогда коэффициент усиления каскада на резонансной частоте

(7)

где m 1 =U 1 /U 2 (рис. 2);

- активная проводимость контура на резонансной частоте;

g вых - выходная проводимость транзистора предыдущего каскада.

С учётом выражения (7) полосу пропускания можно вычислить по формуле

где d - заданный уровень отсчёта (обычно 0,7); δэ = g 0 ω p L - эквивалентное затухание колебательного контура;

g 0 = g K0 + m 1 2 g вых

Избирательность каскада

l/y = (l + ξ 2) 0.5 , (9)

где ξ - обобщённая расстройка.

Рис. 2. Принципиальная схема резонансного усилителя с автотрансформаторной связью.

Резонансный коэффициент усиления каскада при заданной полосе пропускания

(10)

где С - ёмкость колебательного контура.

На рис. 2 изображена схема резонансного усилителя с автотрансформаторной связью на полевых транзисторах. Цепочка R ф C ф является развязывающим фильтром. При отсутствии этого фильтра переменные составляющие тока стока транзистора, протекая через источник питания Е с, создали бы на его внутреннем сопротивлении переменное напряжение, изменяющееся с частотой сигнала, что могло бы привести к неустойчивой работе усилителя. Сопротивление резистора R ф таково, что падение постоянного напряжения на нём не превышает 0,5-1 В. Ёмкость конденсатора С ф выбирается таким образом, чтобы его сопротивление токам высокой частоты было в 10-20 раз меньше сопротивления резистора R ф .

Резистор R 2 служит для создания автоматического смещения, получаемого за счёт протекания через R 2 постоянной составляющей тока истока.

Конденсатор С 3 блокирует резистор R 2 по высокой частоте, благодаря чему отрицательная обратная связь на частоте усиливаемых колебаний отсутствует.

Выходное сопротивление полевого транзистора составляет десятки - сотни килоом, т. е. такого же порядка, как и у биполярных транзисторов. Поэтому сток полевого транзистора Т 1 подключён к части колебательного контура, чтобы не шунтировать последний.

РЕЗОНАНСНЫЕ УСИЛИТЕЛИ С НЕЙТРАЛИЗАЦИЕЙ

При описании резонансного каскада на ПТ не учитывалось влияние внутренней обратной связи через ёмкость С з.с. Если нагрузкой в цепи стока является колебательный контур, то наличие этой обратной связи может привести к потере устойчивости усилителя (в пределе к самовозбуждению).

По этой причине при работе на высоких частотах применяют меры для устранения нежелательной внутренней обратной связи путём нейтрализации, рассогласования или использования каскодного включения транзисторов.

Рис. 3. Схема усилителя резонансной частоты с нейтрализацией.

Следует заметить, что отношение С з.с /С з.и у ПТ на 1-2 порядка больше, чем отношение С б.к /С б.э у биполярных транзисторов. Отсюда и различие в величине обратной связи. Поэтому схема нейтрализации, успешно применяющаяся для биполярных транзисторов, оказывается малоэффективной для полевых . Кроме того, межэлектродные ёмкости полевых транзисторов зависят от напряжений на электродах. Поэтому условия нейтрализации, выполненные для данной рабочей точки, будут нарушаться при изменении режима ПТ по постоянному току.

В показано, что коэффициент усиления по мощности нейтрализованного резонансного каскада в режиме согласования равен:

(11)

где g вх , g пр , g вых - активные составляющие проводимостей транзистора; Y 21 и Y 12 - полные проводимости транзистора.

Поскольку изложение принципов работы схем на МОП-транзисторах выходит за рамки данной статьи, укажем лишь, что резонансные усилители целесообразно выполнять на двухзатворных полевых транзисторах (МОП-тетродах) типов КП306 и КП350. При этом отпадает необходимость в нейтрализации проходной ёмкости, поскольку она у подобных транзисторов составляет 0,02-0,035 пФ. Кроме того, наличие двух управляющих электродов позволяет широко использовать МОП-тетроды в преобразователях частоты, усилителях с АРУ и т. д.

КАСКОДНЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Другим способом уменьшения действия внутренней обратной связи через проходную ёмкость с целью повышения устойчивого коэффициента усиления, а также улучшения отношения сигнал/шум является каскодное включение полевых транзисторов.

Каскодная схема состоит из двух последовательно включённых каскадов, при этом нагрузкой первого транзистора служит входная проводимость второго. Как правило, первым является каскад с общим истоком, а вторым - с общим затвором. При таком сочетании первый каскад, нагруженный большой проводимостью второго, имеет коэффициент усиления по напряжению близким к единице, благодаря чему он обладает большим запасом устойчивости. С другой стороны, схема с общим истоком обладает значительным коэффициентом усиления по мощности, что способствует уменьшению шума двухкаскадного усилителя. Второй каскад с общим затвором, обладая большим коэффициентом устойчивого усиления, позволяет получать необходимое усиление по напряжению.

Рис. 4 Каскодные схемы.
а - последовательное каскодное включение; б - параллельное каскодное включение

На рис. 4 изображены две каскодные схемы на полевых транзисторах. Одна из них (рис. 4, а) содержит два ПТ, включённых последовательно по постоянному току, другая выполнена по схеме параллельного питания.

Усилитель (рис. 4, а) требует примерно вдвое большего напряжения источника питания, но потребляет примерно вдвое меньший ток, чем схема с параллельным питанием транзисторов (рис. 4, б). Кроме того, схема с последовательным питанием транзисторов имеет меньшее количество деталей, чем схема с параллельным питанием.

С целью повышения эффективности каскодного усилителя (при достаточно большом запасе устойчивости) между транзисторами включают согласующий контур (рис. 4, а), образованный индуктивностью L2, выходной ёмкостью транзистора T1 и входной ёмкостью Т2. Этот контур шунтируется выходной проводимостью транзистора T1 и входной проводимостью транзистора Т2, из-за чего он обладает весьма низкой добротностью. Поэтому большого коэффициента усиления по напряжению первый каскад дать не может. Однако если контур настроить на рабочие частоты, где усилительные способности транзисторов ухудшаются, то благодаря этому контуру удаётся несколько поднять усиление. Таким образом, на высоких частотах можно получить примерно такое же усиление, как и на более низких.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ

Основные требования, предъявляемые к преобразователю частоты, сводятся к следующему :

преобразователь должен иметь возможно меньший коэффициент шума. Это требование особенно важно при отсутствии в приёмнике усилителя радиочастоты и работе преобразователя непосредственно от входной цепи;

коэффициент усиления преобразователя должен быть возможно большим и возможно меньше зависеть от частоты настройки приёмника;

преобразователь должен создавать возможно меньшее количество дополнительных частот приёма, а относительное ослабление приёма на них должно быть возможно большим;

параметры преобразователя не должны существенно изменяться при всех систематических и случайных вариациях элементов схемы.

По пунктам 1 и 3 преобразователи на полевых транзисторах несколько превосходят аналогичные схемы преобразователей, построенных с использованием биполярных транзисторов.

Рассмотрим работу преобразователя частоты на ПТ, изображённого на рис 5, а .

Рис. 5 Принципиальные схемы преобразователей частоты, а - с отдельным гетеродином; б - с совмещённым гетеродином.

На затвор поступают напряжение смещения E см, напряжение сигнала Uвx и напряжение гетеродина U г. Во избежание взаимодействия между контурами, настроенными на различные частоты, гетеродинный вход выполнен по балансной схеме.

Ток стока в такой схеме смесителя в предположении квадратичной проходной характеристики

где K = Cμ/2L 2 ≈ 10 -3 , С - ёмкость между выводом затвора и выводом канала; μ - подвижность электронов в поверхностном инверсионном слое; L - длина канала; U вх и U г - амплитуда сигнала и гетеродина соответственно.

Анализ выражения (12) показывает, что ток стока состоит из постоянной составляющей, составляющих с частотами ω и ω г, вторых гармоник 2ω и 2ωг, составляющей с суммарной частотой (ω+ωг) и полезной составляющей промежуточной частоты, выделяемой контуром C 5 L 4 . Амплитуда составляющей тока стока с промежуточной частотой

I с. пром = КU вх U г (13)

В отношении перекрёстной модуляции и помех от гармоник гетеродина смесители на полевых транзисторах превосходят аналогичные схемы на биполярных транзисторах. Как видно из (12), образуются лишь вторые гармоники и составляющие с частотами, соответствующими сумме и разности частот входных сигналов. Последнее имеет место только в том случае, если размах напряжений на затворе ограничен диапазоном, в котором крутизна возрастает линейно с ростом напряжения затвора, т. е. соблюдается квадратичность проходной характеристики.

Максимально допустимый размах напряжения на затворе составляет :

(14)

Крутизна смесителя

S см = КU г . (15)

В рассматриваемой схеме смесителя лишь половина напряжения гетеродина подаётся на затвор. Если напряжение сигнала невелико, то напряжение гетеродина охватывает весь диапазон допустимых напряжений на затворе и крутизна смесителя становится равной

(16)

Из выражения (15) видно, что крутизна смесителя прямо пропорциональна амплитуде гетеродина. Это свойство можно использовать для автоматической регулировки усиления: при уменьшении амплитуды гетеродина коэффициент передачи смесителя снижается до нуля. Если напряжение гетеродина мало, то напряжение сигнала может охватывать весь диапазон допустимых напряжений на затворе.

На рис. 5, б изображена схема преобразователя частоты с совмещённым гетеродином, который выполнен по автотрансформаторной схеме. Условие баланса фаз обеспечивается частичным подключением колебательного контура в цепи истока, а баланс амплитуд - соответствующим выбором точки подключения. Двухконтурный фильтр, включённый в цепь стока ПТ и настроенный на частоту f np , для тока с частотой гетеродина представляет практически короткое замыкание и потому не влияет на работу гетеродина. В свою очередь колебательный контур гетеродина также представляет собой короткое замыкание для токов с частотой f пр. Цепочка R1C1 служит для создания отрицательного смещения в цепи затвора .

АРУ НА ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

Полевые транзисторы могут быть использованы в большинстве регуляторов, в которых нашли применение биполярные транзисторы и полупроводниковые диоды:

Регулировка усиления путём изменения режима ПТ по постоянному току (изменение крутизны S);
- регулировка усиления путём включения ПТ, используемого в качестве переменного резистора, в цепь отрицательной обратной связи;
- регулировка усиления с помощью управляемых аттенюаторов (УА) на полевых транзисторах, включаемых в цепь межкаскадной связи.

Построение регулируемых каскадов (АРУ) по первому способу осуществляется подачей управляющего напряжения в цепь затвора, что приводит к изменению крутизны регулируемого ПТ. В этом случае реализуется одно из существенных преимуществ ПТ - высокое входное сопротивление. В отличие от схем АРУ, выполненных на биполярных транзисторах, подобные схемы на полевых транзисторах практически не потребляют мощности от источника управляющего напряжения.

Для всех типов полевых транзисторов идеализированная крутизна линейно убывает при изменении напряжения на затворе (при приближении к U отс) и не зависит от напряжения на стоке, если рабочая точка находится в пологой области стоковых характеристик . Для обеспечения работы в этой области необходимо, чтобы сопротивление нагрузки по постоянному току, включённое последовательно с источником питания в цепь стока ПТ, было невелико.

Пределы регулировки усиления путём изменения режима ПТ ограничиваются, с одной стороны, максимальным значением крутизны, а с другой стороны - температурной нестабильностью параметров транзисторов при малых токах стока и нелинейными искажениями, которые могут возникнуть в таком режиме при больших сигналах.

Для полевых транзисторов типа КП103 отношение S макс /S мин достигает 15-25 .

На рис. 6, а изображена схема простой АРУ на ПТ , в которой регулировка усиления происходит за счёт изменения режима транзистора. Работа такой схемы заключается в следующем. При увеличении уровня сигнала на входе приёмника увеличивается напряжение на выходе детектора Д, которое имеет положительную полярность. Через фильтр RфCф это напряжение поступает на затвор полевого транзистора Т1 и смещает его рабочую точку в область меньших токов, вследствие чего уменьшается коэффициент усиления регулируемого каскада. Параметры фильтра АРУ (RфCф) в радиовещательных приёмниках выбираются таким образом, чтобы для самой низкой частоты модуляции (Ωмин) напряжение звуковой частоты на конденсаторе Сф не превышало приблизительно одной двадцатой части напряжения на нагрузке детектора, т. е. (1/Ω мин С ф) = 0,05Rф . Следовательно, постоянная времени фильтра АРУ RфCф = 20/Ω мин. Постоянная времени фильтра АРУ не должна быть слишком большой, так как в этом случае изменение напряжения на конденсаторе Сф не будет успевать за изменениями уровня сигнала на входе детектора. Поэтому при наличии замираний при приёме на коротких волнах работа АРУ будет приводить к ухудшению качества приёма, а не к его улучшению.

Регулировку усиления можно производить, используя полевой транзистор в качестве переменного резистора, включённого в цепь отрицательной обратной связи. На рис. 6, б изображена принципиальная схема усилительного каскада, в котором регулировка усиления производится изменением глубины отрицательной обратной связи по переменному току с помощью полевого транзистора Т3 .

Рис. 6. Схемы АРУ на ПТ.
а - усилительный каскад с АРУ; б - усилительный каскад с АРУ и динамической нагрузкой в цепи эмиттера; в - однозвенный аттенюатор; г - двухзвенный аттенюатор.

В этой схеме для обеспечения неизменного тока смещения в эмиттерной цепи биполярного транзистора Т1 включён полевой транзистор Т2. Этот же транзистор служит в качестве динамической нагрузки эмиттерной цепи, что обеспечивает максимальный диапазон АРУ. Данная схема реализует диапазон регулировки усиления около 60 дБ.

Свойства полевых транзисторов позволяют использовать их в четырёхполюсниках с управляемым коэффициентом передачи, включаемых в цепь межкаскадной связи. По сравнению с аналогичными схемами на биполярных транзисторах и диодах управляемые аттенюаторы на полевых транзисторах позволяют увеличить допустимую амплитуду сигнала, уменьшить мощность, потребляемую по цепи управления, и создать схемы, в которых практически отсутствует прохождение управляющего напряжения в цепь сигнала.

На рис. 6, в изображена схема делителя, использующего в регулируемом плече дифференциальное сопротивление канала ПТ. Полевые транзисторы с p-n-переходом значительно удобнее в схемах такого типа, поскольку, обладая почти симметричными стоковыми характеристиками относительно начала координат в прямом и инверсном включениях, они не требуют постоянного смещения на стоке.

Из рис. 6, в следует, что коэффициент передачи аттенюатора

(17)

где g 1 - дифференциальная проводимость канала ПТ; g вх - входная проводимость последующего усилительного каскада.

При регулировке коэффициент передачи изменяется в пределах от

если выполняются неравенства g iмакс >> g вх и g iмакс >> 1/R

Эти неравенства обычно хорошо выполняются, если управляемый аттенюатор включён на входе каскада, выполненного на полевом транзисторе. В этом случае максимальная глубина регулировки

(18)

Благодаря тому что gвх каскада на полевом транзисторе мало, имеется возможность выбрать R на 1,5-2 порядка больше, чем в управляемых аттенюаторах, подключаемых на вход биполярных транзисторов. Это позволяет получить большую глубину регулировки.

Максимальная глубина регулировки, выраженная через паспортные значения параметров полевого транзистора ,

(19)

Учитывая, что S макс = 2I с0 /U отс, зависимость (19) можно преобразовать:

(20)

Например, при R=15 кОм однозвенный аттенюатор на полевом транзисторе КП103М позволяет получить глубину регулировки примерно 40 дБ при Rн=1 МОм.

Для достижения более глубокой регулировки (до 60 дБ и выше) применяют двухзвенные и трёхзвенные аттенюаторы. На рис. 6, г показана схема двухзвенного аттенюатора на полевых транзисторах КП103М.

ПРАКТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ РАДИОПРИЁМНЫХ УСТРОЙСТВ НА ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

В качестве первого примера использования полевых транзисторов в радиоприёмных устройствах рассмотрим ВЧ блок стереофонического ЧМ-приёмника (модель ТЕМ-1000) американской фирмы «Фишер рэйдио» . Он обеспечивает динамический диапазон сигнала свыше 120 дБ при отношении сигнал/шум и значение искажений, удовлетворяющих требованиям, предъявляемым к высококачественной приёмной аппаратуре.

Приёмник позволяет принимать без искажений сигналы в диапазоне от 1,5 мкВ до 0,5 В.

Большой динамический диапазон приёмника получен благодаря применению новых полупроводниковых компонентов.

Между антенной и входом УВЧ включён pin диод. Он действует как легко регулируемый ослабитель, у которого коэффициент ослабления является функцией входного сигнала.

В двух регулируемых каскадах УВЧ использованы полевые транзисторы, чем обеспечивается линейное уменьшение усиления с ростом амплитуды принимаемого сигнала.

Принципиальная схема высокочастотной части приёмника изображена на рис. 7. В блоке ТЕМ-1000 имеется четыре резонансных контура ВЧ (вместо обычных трёх), два из которых объединены в полосовой фильтр большой добротности, чем достигается высокая избирательность УВЧ.

Напряжение АРУ воздействует на оба каскада УВЧ (Т1 и Т2), изменяя смещение на затворах транзисторов. Полевые транзисторы T1-T3 типа TR5528 можно заменить отечественными КП303 (либо КП305); - транзистор Т4 типа AF124 - транзистором ГТ313А.

Другая практическая схема инфрадинного радиоприёмника с использованием полевых транзисторов изображена на рис. 8 . Этот приёмник работает в диапазоне частот 30-150 кГц и обладает достаточно качественными показателями:

Рис. 7. Блок УВЧ на ПТ.

Рис. 8. Принципиальная схема инфрадинного приёмника.

Для удобства согласования входной цепи и осуществления режимной АРУ первый каскад радиоприёмника выполнен по схеме апериодического усилителя радиочастоты на полевом транзисторе КП103Е. Другой полевой транзистор (T3) используется в режиме переменного сопротивления (аттенюатора), управляемого напряжением с выхода детектора АРУ. Такая комбинированная схема АРУ с задержкой по своей эффективности равноценна схеме АРУ с дополнительным усилением.

В рассматриваемом приёмнике большая эффективность регулятора достигнута, в частности, благодаря полному включению контура к детектору АРУ, выполненному на диоде Д2. В данной схеме это возможно благодаря большому входному сопротивлению детектора, обусловленному высоким входным сопротивлением ПТ. Эти особенности выполнения схемы обеспечивают малое шунтирование контура L8, С25, а также коэффициент передачи детектора АРУ, близкий к единице.

В первом каскаде (Т1) осуществляется режимная АРУ глубиной около 25 дБ. Более широкий диапазон регулировки (35 дБ) обеспечивает второй регулируемый элемент - полевой транзистор Т3, который используется в режиме управляемого аттенюатора.

В схеме применены ПТ с малыми напряжениями отсечки, позволяющими добиться высокой крутизны регулировочной характеристики АРУ и упростить схему. Режим максимального усиления каскада на транзисторе Т1 соответствует напряжению на затворе, равному нулю, что позволяет обойтись без автоматического смещения и этим несколько повысить эффективность режимной АРУ .

Полевые транзисторы. Физика, технология и применение. Пер. с англ. под ред. С. А. Майорова. М., «Советское радио», 1971.
Севин Л. Полевые транзисторы. М., «Советское радио», 1968.
Гозлинг В. Применение полевых транзисторов. М., «Энергия», 1970.
Арсланов М. 3., Рябков В. Ф. Радиоприёмные устройства. М., «Советское радио», 1972
Радиоприёмные устройства на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчёт. Под ред. Р. А. Валитова и А. А. Куликовского. М., «Советское радио», 1968.
Лютгенау, Барнес. Конструирование схем на полевых транзисторах со структурой МОП. - «Электроника», № 31, 1964.
Крисилов Ю., Ваулин В. и др. Регулировка усиления каскадов на полевых транзисторах. - В кн.: Тенденции развития активных радиокомпонентов малой мощности. Новосибирск, «Наука», 1970.
Тыныныка А. Применение полевых транзисторов в устройствах с автоматической регулировкой усиления. В кн.: Тенденции развития активных радиокомпонентов малой мощности. Новосибирск, «Наука», 1970.
Мергнер Л. Улучшение приёма ЧМ передач при использовании pin диодов и полевых транзисторов.- «Электроника», 1966, № 17.
Игнатов А. Н. Применение полевых транзисторов типа КП103 в аппаратуре связи. - В кн.: Тенденции развития активных радиокомпонентов малой мощности. Новосибирск, «Наука», 1971.

Представляю Вашему вниманию усилитель мощности для КВ трансивера на полевых транзисторах IRF510.

При входной мощности порядка 1 ватта, на выходе легко получается 100-150 ватт.

сразу прошу извинения за качество схемы.

Усилитель двухкаскадный. Оба каскада выполнены на популярных и дешёвых ключевых мосфетах,что выгодно отличает данную конструкцию от многих других.Первый каскад - однотактный. Согласование по входу с источником сигнала 50 Ом достигнуто не самым лучшим, но простым способом - применением на входе резистора R4 номиналом 51 Ом. Нагрузкой каскада является первичная обмотка междукаскадного согласующего трансформатора. Каскад охвачен цепью отрицательной обратной связи для выравнивания частотной характеристики. L1, входящая в эту цепь, уменьшает ООС в области высших частот и тем самым поднимает усиление. Такую же цель преследует установка C1 параллельно резистору в истоке транзистора. Второй каскад - двухтактный. С целью минимизации гармоник применено раздельное смещение плеч каскада. Каждое плечо также охвачено цепью ООС. Нагрузка каскада - трансформатор Tr3, а согласование и переход на несимметричную нагрузку обеспечивает Tr2. Смещение каждого каскада и соответственно - ток покоя, выставляются раздельно при помощи подстроечных резисторов. Напряжение на эти резисторы подаётся через ключ PTT на транзисторе Т6. Переключение на TX происходит при замыкании точки PTT на землю. Напряжение смещения стабилизировано на уровне 5в интегральным стабилизатором. В целом очень несложная схема с хорошими эксплуатационными характеристиками.

Теперь о деталях. Все транзисторы усилителя - IRF510. Можно применить и другие, но с ними можно ожидать увеличения завала усиления в области частот выше 20Мгц, так как входная и проходная ёмкости транзисторов IRF-510 наиболее низкие из всей линейки ключевых мосфетов. Если удастся найти транзисторы MS-1307, то можно рассчитывать на значительное улучшение работы усилителя в области высших частот. Но вот дорогие они… Индуктивность дросселей Др1 и Др2 некритична - они намотаны на кольцах из феррита 1000НН проводом 0.8 в один слой до заполнения. Всё конденсаторы - smd. Конденсаторы С5,С6 и особенно - С14, С15 должны иметь достаточную реактивную мощность. При необходимости можно применить несколько конденсаторов,включённых в параллель. Для обеспечения качественной работы усилителя необходимо особое внимание уделить изготовлению трансформаторов. Тr3 намотан на кольце из феррита 600НН внешним диаметром 22мм и содержит 2 обмотки по 7 витков. Наматывается в два провода, которые слегка скручиваются. Провод - ПЭЛ-2 0.9.

Тr1 и Tr2 - выполнены по классической конструкции одновиткового ШПТ (aka "бинокль"). Tr1 выполнен на 10 кольцах (2 столба по 5) из феррита 1000НН диаметром 12мм. Обмотки выполнены толстым проводом МГТФ. Первая содержит 5 витков,вторая - 2 витка. Хорошие результаты даёт выполнение обмоток из нескольких включенных в параллель проводов меньшего сечения. Tr2 выполнен с использованием ферритовых трубочек,снятых с сигнальных шнуров мониторов. Внутрь их отверстий плотно вставлены медные трубки,которые и образуют один виток - первичную обмотку. Внутри намотана вторичная обмотка, которая содержит 4 витка и выполнена проводом МГТФ. (7 проводов в параллель). В данной схеме отсутствуют элементы защиты выходного каскада от высокого КСВ, кроме встроенных конструктивных диодов, которые эффективно защищают транзисторы от "мгновенных" перенапряжений на стоках. Защитой от КСВ занимается отдельный узел, построенный на базе КСВ-метра и снижающий питающее напряжение при росте КСВ выше определённого предела. Эта схема - тема отдельной статьи. Резисторы R1-R4,R7-R9,R17,R10,R11 - типа МЛТ-1.R6 - МЛТ-2. R13,R12 - МЛТ-0.5. Остальные - smd 0.25 вт.

Линейный транзисторный КВ усилитель мощностью 50 Вт на полевых транзисторах IRF520, отличается от большинства известных рядом хотя и не новых, но довольно редко применяемых технических решений. Его хорошие параметры и высокое качество сигнала подтверждены большим числом положительных отзывов, полученных от корреспондентов в проведенных QSO

Внешний вид усилителя показан на рис.

Его схема - на рис.

Усиливаемый сигнал, поданный на разъем XW1, поступает через аттенюатор из резисторов R1- R3 и трансформатор Т1 на затворы полевых транзисторов VT1 и VT2. Использованная схема обеспечивает хорошую симметрию сигналов на затворах. С помощью подстроечного резистора R7 на затворах транзисторов устанавливают постоянное смещение, обеспечивающее ток покоя в цепи их стоков (в отсутствие переменного напряжения на затворах) около 80… 100 мА. Суммарный ток покоя, который можно измерить, включив амперметр в помеченный на схеме крестом разрыв провода питания, вдвое больше - 160…200 мА. При максимальной выходной мощности ток здесь увеличивается приблизительно до 4 А.

Резистивный аттенюатор служит для лучшего согласования усилителя с источником сигнала и гашения избыточной мощности этого сигнала. Указанные на схеме номиналы резисторов R1-R3 оптимальны при работе от использовавшегося автором QRP трансивера “Kajman” с выходной мощностью 2 Вт. В других случаях эти резисторы придется, возможно, подобрать заново. Трансформатор Т1 намотан сложенным вдвое изолированным медным проводом диаметром 0,55 мм на кольцевом ферритовом магнитопроводе FT-82-43. Его обмотки содержат по 11 витков.

В усилителе применен оригинальный узел суммирования выходных сигналов плеч двухтактного усилителя, собранный на трансформаторе Т2, служащем также для согласования усилителя с 50-омной нагрузкой. Разделительные конденсаторы С6-С9 не пропускают в обмотки трансформатора постоянную составляющую тока стока транзисторов.

Это избавляет его магнитопровод от нежелательного подмагничивания, следствием которого могут быть повышенные нелинейные искажения выходного сигнала, недостаточная мощность, увеличенный уровень гармоник на выходе. Конструкция и число витков обмоток трансформатора Т2 такие же, как и Т1. Но его магнитопровод склеен из двух ферритовых колец FT-114-43, а диаметр обмоточного провода - 1 мм.

От постоянной составляющей тока, текущего в обмотках дросселей L1, L2, L4, L5, избавиться невозможно. Опасность насыщения здесь устранена другим способом - применением разомкнутых стержневых, а не замкнутых кольцевых магнитопроводов. Дроссели L1 и L2 имеют по 25 витков провода диаметром 1 мм, намотанных на ферритовом стержне диаметром 8 мм, а дроссели L4 и L5 - 20 витков такого же провода на стержне диаметром 5 мм. Автор, к сожалению, не сообщает магнитную проницаемость ферритовых стержней, говоря лишь, что она должна быть высокой.

Катушка L3 намотана на кольцевом магнитопроводе Т68-2 из карбонильного железа. Она содержит 19 витков провода диаметром 0,9 мм.

Печатная плата усилителя изображена на рис.

Фольга на ее обратной стороне сохранена полностью. Несколькими пропущенными в специально просверленные отверстия проволочными перемычками она соединяется с общим печатным проводником на лицевой стороне. Для корпусов полевых транзисторов в плате сделаны окна, а сами транзисторы укреплены на теплоотводах. Транзисторы необходимо подобрать с разбросом параметров не более 10 %. Если этого сделать не удается, показанные на рисунке печатной платы проволочные перемычки в цепях истока транзисторов необходимо заменить резисторами сопротивлением 0,22 Ом и мощностью 2 Вт. При подаче на вход усилителя синусоидального сигнала 9 вольт на его нагрузке 50 ом была получена мощность 55 вт.

По материалам журнала радио

Компьютер