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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Amplificateur de puissance émetteur-récepteur KB. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Amplificateurs de puissance RF Le dispositif décrit permet une amplification linéaire de puissance dans la gamme de fréquences de 1,83 à 29,7 MHz. Son impédance d'entrée et de sortie est d'environ 50 ohms. Le niveau maximal du signal d'entrée est de 150 mV (valeur efficace). Lorsqu'il a été testé par la méthode à deux fréquences, la puissance à une fréquence de 14,1 MHz dans le pic de l'enveloppe à une charge avec une résistance de 50 Ohms a atteint 75 W et le niveau de modulation mutuelle n'a pas dépassé 30 dB. Dans ce cas, l'étage terminal a consommé un courant de 27 A à partir d'une source de tension de 5 V. Le rendement de l'étage terminal lorsqu'il fonctionne avec un télégraphe et une puissance dans une charge de 40 W est de 40%. Le schéma de circuit de l'amplificateur est illustré à la fig. une. Le signal radiofréquence de l'émetteur-récepteur ou de l'émetteur à travers le condensateur C1 et la diode ouverte VD2 entre dans la base du transistor VT2, sur lequel est réalisé l'étage d'amplification d'entrée. Une rétroaction négative dépendant de la fréquence dans le circuit émetteur affecte le gain à une fréquence de 22...24 MHz. Un transformateur large bande T1 est inclus dans le circuit collecteur du transistor. Un atténuateur d'entrée est monté sur les résistances R7-R9. Sur le transistor VT3, une cascade pré-terminale est réalisée, fonctionnant en mode classe AB. La tension de polarisation est réglée par la diode VD3. Le courant de repos est réglé avec une résistance d'ajustement R16. Pour stabiliser thermiquement le mode de fonctionnement de la cascade, la diode VD3 a un contact thermique avec le transistor VT3. Lorsque la température augmente, la résistance directe de la diode et la tension à ses bornes diminuent. Cela réduit le courant de repos du transistor VT3. Les résistances R19, R20 forment un circuit de rétroaction négative qui augmente la linéarité de la réponse en fréquence et la stabilité de la cascade. Si nécessaire, la réponse en fréquence peut être ajustée par les éléments C9, R18. Le dernier étage est monté selon un montage push-pull sur les transistors VT4, VT5. Les transformateurs T2 et T4 correspondent respectivement aux résistances d'entrée et de sortie de l'amplificateur. L'alimentation est fournie aux collecteurs des deux transistors via les enroulements II, III du transformateur T3. Les circuits de correction C14C15R24R25R26 et C16C17R27R28R29 réduisent le gain dans la région des basses fréquences, et C12R23 et C20, ainsi que l'enroulement 1 du transformateur T3, augmentent la réponse en fréquence près de la limite supérieure de la plage de fréquences de fonctionnement.
Pour stabiliser le courant de repos des transistors de l'étage final, un stabilisateur paramétrique est utilisé sur la diode VD4 et la jonction de collecteur du transistor VT7, qui fonctionne sur la branche directe de la caractéristique courant-tension. L'émetteur suiveur sur le transistor VT6 amplifie le courant de sortie du stabilisateur. Le transistor VT7, monté sur un dissipateur thermique entre les transistors VT4, VT5, remplit les fonctions d'un capteur de température. Dans des conditions normales, la tension chute à environ 4 V sur les éléments VD7 et VT1,3. Lorsque le dissipateur thermique chauffe, la tension de polarisation des transistors terminaux diminue, ce qui empêche le courant de repos des transistors VT4 et VT5 d'augmenter. Le courant de collecteur des transistors terminaux peut être contrôlé par la chute de tension aux bornes de la résistance R33. Pour ce faire, entre les points 6 et 7, il faut allumer un microampèremètre (il peut aussi s'agir d'un appareil utilisé dans le S-mètre de l'émetteur-récepteur) avec un courant de déviation complète de l'aiguille de 100 μA. La cascade sur le transistor VT1 remplit les fonctions d'un interrupteur électronique qui commande l'atténuateur d'entrée. Si le point 3 n'est pas connecté à un fil commun, la diode VD2 est ouverte et le courant la traverse ainsi que les résistances R1, R4, R8, R9. Dans ce cas, le transistor VT1 est en mode saturation. La diode VD1 est fermée et l'atténuateur est désactivé. Si le point 3 est connecté à un fil commun, le transistor se fermera. La tension sur son collecteur augmentera à 6 V. Dans le même temps, la diode VD1 s'ouvrira et connectera l'atténuateur d'entrée, et VD2 se fermera. Dans ce mode, la puissance de sortie de l'amplificateur est d'environ 5 watts. La méthode décrite de réduction de puissance n'affecte pas le mode cascade et garantit une linéarité de la réponse haute fréquence pendant le fonctionnement QRP. Soit dit en passant, il peut également être utilisé pour la réduction de puissance d'urgence avec l'augmentation du SWR dans le chargeur d'antenne. Pour ce faire, en sortie du chemin d'émission, il est nécessaire d'installer un capteur d'ondes réfléchies avec un dispositif à seuil dont la sortie est reliée au point 3. Les étages final et final de l'amplificateur sont alimentés à partir d'une source qui fournit un courant d'au moins 5 A à une tension de 27 V. Pour alimenter l'amplificateur d'entrée et les circuits de polarisation, vous avez besoin d'une source de tension de 12 V avec un courant de sortie d'au moins 120 mA. Pour filtrer les harmoniques à la sortie de l'amplificateur, un filtre passe-bas est utilisé (Fig. 2).
Lors du passage d'une gamme à l'autre, il est possible de commuter les liens du filtre à la fois avec un interrupteur jack et un relais (par exemple, RPA12, RPS2/7, RES47). L'amplificateur est construit sur carte de circuit imprimé en fibre de verre double face (Fig. 3). L'emplacement des pièces est illustré à la Fig. 4. L'appareil utilise des résistances fixes MLT-0,25, MLT-0,5 (R30, R31). La résistance R33 est fabriquée à partir d'un morceau de fil de nichrome approprié à partir d'une spirale de plaque chauffante. Résistances ajustables R16, R21, R34 - SPZ-19A. SPZ-27A, SPZ-38A conviennent également. Condensateurs C13, C21, C24 - K50-6, K50-16, le reste - K10-7V ou KM. Les diodes KD409A sont interchangeables avec KD407A ou, dans les cas extrêmes, avec KD522B. Transistor VT1 - KT315 avec n'importe quel index alphabétique, VT2 - KT610A ou KT606A. Dans la cascade pré-terminale, vous pouvez utiliser KT922B, dans le terminal - KT931A. KT956A et autres avec une puissance de sortie d'au moins 70 watts. Le transformateur T1 est réalisé sur un anneau (taille K12X6X4,5) de ferrite 1000NN. Les enroulements contiennent 10 tours chacun, ils sont enroulés simultanément avec deux conducteurs PEV-2 0,31 torsadés ensemble. Pas de torsion - 10 mm. Les mêmes anneaux sont utilisés dans les transformateurs T2 et T4 (Fig. 5).
En T4, cinq anneaux 3 sont posés sur deux tubes en laiton 2 de 27 mm de long avec un diamètre extérieur de 6 et un diamètre intérieur de 4 mm. Des tubes avec des anneaux sont insérés dans les trous des joues 1, 4 en feuille de fibre de verre d'une épaisseur de 1,5 ... 2 mm. Les extrémités des tubes sont évasées et soudées. Sur l'une des joues, la feuille relie électriquement les extrémités des tubes, et sur l'autre, elle forme deux plates-formes. Ainsi, les tubes, avec le chemin conducteur sur la joue, forment une bobine volumétrique, qui est connectée aux collecteurs des transistors VT4 et VT5. L'enroulement de sortie contient deux tours. fil isolé souple 5 de section 6,75 mm2, tendu à l'intérieur des tubes. Le transformateur T2 est disposé de la même manière, seulement il y a trois anneaux sur chaque tube (leur longueur est de 18 mm). Les extrémités des tubes sont connectées aux circuits de base des transistors VT4, VT5, et les extrémités de l'enroulement contenant deux spires d'un fil isolé de section 11 mm0,35 sont connectées au condensateur C2 et à un fil commun. Le transformateur T3 est réalisé sur un noyau magnétique annulaire (taille K20X10X6) en ferrite 1000NN. 10 tours de deux conducteurs PEV-2 0,8 torsadés ensemble (pas de torsion 10 mm) forment les enroulements II et III. L'enroulement 1 est une bobine d'un fil de montage d'une section de 0,12 mm, enfilée dans un trou du circuit magnétique. Les transistors VT3-VT5, VT7 sont placés sur des dissipateurs thermiques. La diode VD3, installée près du transistor VT3, est lubrifiée avec une petite quantité de pâte thermoconductrice KPT-8 pour un meilleur contact thermique.
Les données des éléments LPF sont données dans le tableau. Ses bobines sur les bandes 14, 21 et 28 MHz sont enroulées tour à tour avec un fil PEV-2 d'un diamètre de 1 mm, sur le reste - 1,2 mm. La configuration de l'amplificateur commence par la vérification des modes des transistors. La résistance ajustable R16 fixe le courant de repos du transistor VT3 à 40 mA. La résistance R21 assure que le courant de repos de l'amplificateur final est de 100 mA. Puis le point 3 du circuit imprimé est relié à un fil commun. Un générateur est connecté à l'entrée de l'amplificateur et un filtre passe-bas avec une charge de 50 ohms est connecté à la sortie. En appliquant un signal d'une fréquence de 29 MHz à un niveau de 50 mV, la tension à la charge est contrôlée. Après cela, les extrémités de l'enroulement 1 du transformateur T3 sont interverties et l'opération précédente est répétée. À l'avenir, l'inclusion est utilisée, dans laquelle le niveau du signal de sortie est supérieur. Ensuite, le condensateur C20 est sélectionné, atteignant la tension de sortie maximale. Ensuite, vous devez vérifier la puissance des bandes amateurs restantes. Si l'amplificateur n'est pas auto-excité dans l'un d'eux, retirez le cavalier entre le point 3 et le fil commun et contrôlez à nouveau la puissance dans chaque plage. Lors du contrôle final de l'amplificateur, un signal modulé en amplitude est envoyé à l'entrée du générateur et la forme de l'enveloppe est contrôlée sur la charge avec un oscilloscope. Il ne doit pas y avoir de distorsion visible à tous les niveaux de puissance. A l'aide d'un générateur à deux fréquences [1], d'un atténuateur à gradins [2], d'un analyseur de spectre [3, 4], il est possible de mesurer le niveau des produits d'intermodulation et la valeur relative des composantes hors bande. Si nous parlons d'un amplificateur de puissance avec excitation par un générateur, il ne s'agira alors que d'harmoniques de la fréquence fondamentale. Dans le cas du test d'un émetteur-récepteur fini dans le spectre, en plus des harmoniques, il y aura des signaux d'oscillateur local et leurs harmoniques, ainsi que de nombreux composants apparus lors de la conversion du signal. Dans tous les cas, ils ne doivent pas dépasser -40 dB. littérature 1. Skrypnik V. Générateur à deux fréquences. - Radio, 1985, n° 8, p. 22-23. Auteur : V. Skrypnik (UY5DJ), Kharkov ; Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru
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