Усилитель мощности на IRF630 для КВ радиостанции. Радиоприёмные устройства на полевых транзисторах Кв высоковольтные ум на полевых транзисторах

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

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

(статью дополнено 07.02.2016г.)

UT5UUV Андрей Мошенский.

Усилитель «Джин»

Транзисторный усилитель мощности

с бестрансформаторным питанием

от сети 220 (230)В.

Идея создания мощного, лёгкого и дешёвого усилителя большой мощности актуальна со времён зарождения радиосвязи. Множество прекрасных конструкций на лампах и транзисторах разработано за последний век.

Но до сих пор идут споры, по поводу превосходства твёрдотельной, либо электронно-вакуумной усилительной техники большой мощности…

В эпоху импульсных источников питания вопрос массогабаритных параметров источников вторичного электропитания не столь остр, но, фактически исключив таковой, применив выпрямитель напряжения промышленной сети, всё равно получается выигрыш.

Заманчивой кажется идея использования современных высоковольтных импульсных транзисторов в усилителе мощности радиостанции, применив для питания сотни вольт постоянного тока.

Вашему вниманию предлагается конструкция усилителя мощности на «нижние» КВ диапазоны мощностью не менее 200 Ватт с бестрансформаторным питанием, построенная по двухтактной схеме на высоковольтных полевых транзисторах. Основное преимущество перед аналогами – массогабаритные показатели, низкая стоимость комплектующих, стабильность в работе.

Основная идея – применения активных элементов – транзисторов с граничным напряжением сток-исток 800В (600В) предназначенных для работы в импульсных источниках вторичного электропитания. В качестве усилительных элементов выбраны полевые транзисторы IRFPE30, IRFPE40, IRFPE50 производства компании “International Rectifier”. Цена изделий 2 (два) дол. США. Чуть проигрывают им по граничной частоте, обеспечивая работу лишь в диапазоне 160м, 2SK1692 производства “Toshiba”. Любители усилителей на базе биполярных транзисторов, могут поэкспериментировать с 600-800 вольтовыми BU2508, MJE13009 и иными подобными.

Методика расчёта усилителей мощности и ШПТЛ приведена в справочнике радиолюбителя коротковолновика С.Г. Бунина Л.П. Яйленко. 1984г.

Моточные данные трансформаторов приведены ниже. Входной ШПТЛ TR1 выполнен на кольцевом сердечнике К16-К20 из феррита М1000—2000НМ(НН). Число витков 5 витков в 3 провода. Выходной ШПТЛ TR2 выполнен на кольцевом сердечнике К32-К40 из феррита М1000—2000НМ(НН). Число витков 6 витков в 5 проводов. Провод для намотки рекомендован МГТФ-035.

Возможно изготовить выходной ШПТЛ в виде бинокля, что хорошо скажется на работе в «верхней» части КВ диапазона, правда там приведенные транзисторы не функционируют из-за времени нарастания и спада тока. Такой трансформатор может быть изготовлен из 2 столбцов по 10 (!) колец К16 из материала М1000—2000. Все обмотки по схеме – один виток.

Данные замера параметров трансформаторов приведены в таблицах. Входные ШПТЛ нагружены на входные резисторы (у автора, 5,6 Ома вместо расчётных), включенные параллельно с ёмкостью затвор-исток, плюс ёмкостью за счёт эффекта Миллера. Транзисторы IRFPE50. Выходные ШПТЛ были нагружены со стороны стоков на безындукционный резистор 820 Ом. Векторный анализатор АА-200 производства RigExpert. Завышенный КСВ может быть объяснён недостаточно плотной укладкой витков трансформаторов на магнитопровод, ощутимым несоответствием волнового сопротивления линии из МГТФ-0,35 требуемому в каждом конкретном случае. Тем не менее, на диапазонах 160, 80 и 40 метров проблем не возникает.

Рис 1. Схема электрическая принципиальная усилителя.

Источник питания мостовой выпрямитель 1000В 6А, нагруженный на конденсатор 470,0 на 400В.

Не забывайте о нормах техники безопасности, качестве радиаторов и слюдяных прокладок.

Рис 2. Схема электрическая принципиальная источника постоянного тока.

Рис 3. Фотография усилителя со снятой крышкой.

Таблица 1. Параметры ШПТЛ TR1, выполненного на кольце К16.

Таблица 2. Параметры ШПТЛ TR2, выполненного на кольце К40.

Рис 4. Выходной ШПТЛ на кольце К40.

Таблица 3. Параметры ШПТЛ TR2, конструкции «бинокль».

Рис 5. Выходной ШПТЛ конструкции «бинокль».

При параллельном включении транзисторов и пересчёте ШПТЛ мощность можно значительно повысить. К примеру, на 4 шт. IRFPE50 (2 в плече), выходном ШПТЛ 1:1:1 и питании 310В на стоках, легко получаема выходная мощность 1кВт. При такой конфигурации КПД ШПТЛ особо высок, методика выполнения ШПТЛ неоднократно описана.

Авторский вариант усилителя на двух IRFPE50, приведенный на фотографиях выше по тексту, прекрасно работает на диапазонах 160 и 80 м. Мощность 200 Ватт на нагрузке 50 Ом при входной мощности около 1 Ватта. Цепи коммутации и «обвода» не приведены и зависят от Ваших пожеланий. Прошу обратить внимание на отсутствие в описании выходных фильтров, эксплуатация усилителя без которых недопустима.

Андрей Мошенский

Дополнение (07.02.2016):
Уважаемые читатели! По многочисленным просьбам, с разрешения Автора и редакции, выкладываю Также, привожу фотографию новой конструкции усилителя «Джин».

Усилители мощности, работающие в классе А, применяются редко. В основном это усилители ВЧ радиоприемных устройств с большой перегрузочной способностью. Практическая схема такого усилителя показана на рис.1. Входной L1С1-контур и выходной L2С2-контуры обычно синхронно перестраиваются и настроены на частоту входного сигнала.

Эквивалентное сопротивление Rэ выходного контура Rэ=P2p2/(RL+Rн"), где р=Sqr(L2/C2), Rн" - сопротивление нагрузки, внесенное в колебательный контур; RL - активное сопротивление потерь; Р2 - коэффициент включения контура. Величина Rн"=Rн/n22, где n2 - коэффициент трансформации.

Добротность выходного контура при его полном включении Q=RэRi/(Rэ+Ri)2pfoL2 снижается из-за шунтирующего действия выходного сопротивления транзистора Ri. У мощных МДП-транзисторов Ri невелико и обычно не превышает десятков килоом. Поэтому для увеличения Q2 используется неполное включение контура.

Полоса пропускания выходного контура 2Df2=fo2/Q2, а частота резонанса fo2=l/2pSqr(L2C2). В КВ-диапазоне такой усилитель может обеспечить Ки до нескольких десятков. Важным показателем усилителя является уровень шумов. Шумовые свойства мощных МДП-транэисторов рассмотрены в работах .

На рис.2 показана практическая схема УМ на мощном МДП-транзисторе КП901А. Поскольку не ставилась задача получения малой полосы частот L2C2, контур включен непосредственно в цепь стока и шунтируется нагрузкой Rн=50 Ом. В классе А усилитель имел Ku=5(Ku=SRн) и Кр>20 на частоте f=30 МГц. При переходе в нелинейный режим выходная мощность достигала 10 Вт.

Двухкаскадный УМ (рис.3) выполнен на транзисторах КП902А и КП901А. Первый каскад работает в классе А, второй в классе В. Для обеспечения класса В достаточно исключить делитель из цени затвора второго транзистора. В усилителе использована широкополосная цепь связи между каскадами. На частоте 30 МГц усилитель обеспечивал Рвых=10 Вт при Ки>15 и Кр>100.

Узкополосный усилитель на рис.4 предназначен для работы в диапазоне частот 144... 146 МГц. Он обеспечивает усиление по мощности 12 дБ, уровень шумов 2,4 дБ и уровень интермодуляционных искажений не более 30 дБ.

Резонансный усилитель на мощном МДП-транэисторе 2NS235B (рис.5) на частоте 700 МГц обеспечивает получение Рвых=17 Вт при КПД 40...45%.

Усилитель на рис.6 содержит цепь нейтрализации, уменьшающую до уровня -50 дБ уровень обратных наводок. На частоте 50 МГц усилитель имеет увеличение по мощности 18 дБ, уровень шумов 2,4 дБ и выходную мощность до 1 Вт.

В запатентованной схеме рис.7 (патент США 3.919563) на частоте 70 МГц достигнут реальный КПД, равный 90% при выходной мощности 5 Вт на частоте 70 МГц. Добротность выходного контура при этом равна 3.

На рис.8 представлена схема трехкаскадного УМ на отечественных мощных МДП-транзисторах КП905Б, КП907Б и КП909Б.

Усилитель обеспечивает мощность в нагрузке 30 Вт на частоте 300 МГц. В первых двух каскадах используются резонансные П-образные согласующие цепи, а в выходном каскаде - Г-обраэная цепь на входе и П-образная на выходе. Зависимости КПД и Рвых от Uc и Рвыхэ и Кр от Рвх, полученные экспериментально и расчетным путем, представлены на рис.9.

При использовании УМ в АМ-радиопередатчиках (с амплитудной модуляцией) возникают трудности, связанные с обеспечением линейности модуляционной характеристики, т. е. зависимости Рвых от амплитуды входного сигнала. Они усугубляются при использовании резко нелинейных режимов работы, таких как класс С. На рис.10 представлена схема радиопередатчика КВ-диапазона с амплитудной модуляцией. Мощность передатчика 10,8 Вт при использовании мощного УМДП-транзистора VMP4. Модуляция осуществляется изменением напряжения смещения на затворе.

Для уменьшения нелинейности модуляционной характеристики (кривая 1 на рис.11) в передатчике используется обратная связь по огибающей. Для этого выходное АМ-напряжение выпрямляется и полученный низкочастотный сигнал используется для создания ООС. Модуляционная характеристика 2 на рис.10 иллюстрирует существенное улучшение линейности.

На рис.12 приведена принципиальная схема ключевого УМ с выходной номинальной мощностью 10 Вт и рабочей частотой 2,7 МГц. Усилитель выполнен на транзисторах КП902, КП904. Коэффициент полезного действия усилителя при номинальной выходной мощности 72%, коэффициент усиления мощности около 33 дБ. Усилитель возбуждается от логического элемента К133ЛБ, напряжение питания 27 В, пик-фактор напряжения стока выходного каскада равен 2,9. При соответствующей перестройке цепей связи усилитель с заданными параметрами работал в диапазоне 1,6...8,1 МГц.

Для обеспечения заданной мощности на более высоких частотах необходимо увеличивать мощность возбудителя.

Конструктивно оба УМ были собраны на печатных платах с использованием стандартных радиаторов 100x150x20 мм, что объясняется стандартньми размерами блока УМ в радиопередатчиках. Катушки индуктивностей в цепях связи - цилиндрические на ферритовых стержнях марки ВЧ-30 диаметром 16. Добротность катушек индуктивностей Q=150.

В качестве блокировочных дросселей в цепях питания стока транзисторов одноваттного усилителя и предварительного каскада 10-ваттного усилителя использовались стандартные дроссели с индуктивностью 600 мкГн. Дроссель питания в цепи стока транзистора КП904 - на ферритовом кольце, его индуктивность 100 МкГ.

На рис.13 приведена принципиальная схема ключевого УМ с номинальной выходной мощностью Рвых=100 Вт, предназначенная для использования в необслуживаемых радиопередатчиках КВ-диапазона. Усилитель содержит каскад предварительного усиления, обратный на двух транзисторах КП907. На входе VTI включен согласующий П-образный контур С1L1С2СЗ.

Оконечный каскад собран та шести транзисторах КП904А. Такое число транзисторов было выбрано по соображениям повышения КПД. Вместо транзисторов КП904Б можно включить также шесть транзисторов КП909 или три более мощных KП913. Оптимальный ключевой режим цепи стока обеспечивается формирующим контуром, содержащим элементы С14, С15, С16, L7.

Усилитель имеет общий КПД=62%. При этом электронный КПД выходного каскада составляет около 70%. Мостовая схема включения транзисторов предварительного каскада использована для сохранения работоспособности усилителя (хотя и с ухудшенными параметрами) при выходе из строя выходного транзистора. С этой же целью в истоки мощных транзисторов включены индивидуальные плавкие предохранители, назначение которых - отключать неисправный транзистор. Если в результате его пробоя в линейке транзисторов возникает режим, близкий к режиму короткого замыкания, это делает усилитель неработоспособным.

Параллельное включение мощных МДП ПТ не создает дополнительных трудностей при расчете и настройке УМ. Уменьшение КПД усилителя по сравнению с аналогичным по построению усилителем (см. рис.12) связано в основном с использованием транзисторов по мощности в 100-Вт усилителе. При снижении уровня выходной мощности до 50 Вт КПД усилителя возрастает до 85%, а электронный КПД -до 90%. Приведенные на рис.13 значения параметров элементов соответствуют частоте 2,9 МГц.

Пик-фактор напряжения на стоках транзисторов КП904 равен 2,8, а сами транзисторы работают в режиме, близком к оптимальному. Пик-фактор напряжения стока в каскадах на транзисторах КП907 равен П=2,1. Транзистор работает в ключевом режиме, однако оптимальность режима не обеспечивается, поскольку оптимальный ключевой режим для данных транзисторов при Uс=27 В и угле отсечки ф=90° был бы опасен из-за значительного пик-фактора, при котором напряжение на стоке может превысить максимально допустимое напряжение, равное 60 В для транзистора КП907.

На рис.14, а приведены экспериментальные и расчетные кривые, иллюстрирующие зависимости КПД, Рвых и hэ от угла отсечки тока стока. Из рисунка видно хорошее приближение расчетных данных к экспериментальным. Следует отметить что область возможных значений углов отсечки оказывается довольно узкой. Увеличению углов отсечки препятствует быстрый рост пик-фактора напряжения на стоке, а уменьшению - рост необходимого напряжения возбуждения, которое довольно скоро начинает совместно с напряжением смещения Uз превышать Uзи доп. Разумеется, при уменьшении уровня Рвыт диапазон возможных изменений углов отсечки тока стока расширяется.

Усилитель выполнен на печатной плате. В качестве теплоотвода использован радиатор размерами 130X130X50 мм. В цепях питания транзисторов КП907 использованы стандартные дроссели ДМ-01 индуктивностью 280 мкГн. Дроссели моста сложения намотаны на ферритовых кольцах ВК-30 диам.=26. Дроссель в цепи питания выходного каскада намотан на ферритовом кольце ВЧ-30 диам.=30. Катушка индуктивности в цепи связи выходного каскада с нагрузкой - воздушная, намотана посеребренной проволокой диам.=2,5, диаметр витка 30 мм, L=80 нГн.

Температурные зависимости выходной мощности РВых и КПД ключевого УМ с выходной мощностью 100 Вт приведены на рис.14,б. Из рассмотрения приведенных зависимостей видно, что в диапазоне -60...+60°С, входная мощность УМ изменяется не более чем на ±10%. Незначительное влияние оказывает температура и на КПД, который в указанном диапазоне изменяется на ±5%. При этом наблюдается падение выходной мощности и КПД с ростом температуры, связанное с уменьшением крутизны 5 с ростом температуры. В обычном диапазоне температур -60 ... +60° С изменение hэ и Рвых незначительно, причем это достигается без каких-либо специальных мер термостабилизации УМ. Последнее также является достоинством мощных МДП-транзисторов.

Литература:

СХЕМОТЕХНИКА УСТРОЙСТВ НА МОЩНЫХ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ.СПРАВОЧНИК. Под редакцией В.П.ДЬЯКОНОВА