Amplificateur de puissance à large bande. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Les amplificateurs de puissance à transistors à effet de champ présentent un certain nombre d'avantages par rapport aux amplificateurs à transistors bipolaires. En particulier, il est plus facile d'obtenir une bonne linéarité de la caractéristique amplitude-fréquence et une grande stabilité des paramètres de celles-ci [1].

L'amplificateur décrit (voir le schéma de la Fig. 1) fournit une puissance de sortie d'environ 70 W dans une charge avec une résistance de 75 Ohms et un gain d'environ 40 dB au milieu de la plage 30 ... 2 MHz. La réponse en fréquence est représentée sur la fig. 1. Des étages d'amplification préliminaires sont montés sur des transistors à effet de champ VT2 et VT1. Le premier fonctionne avec une petite tension de mélange positive à la grille, fixée par le diviseur R2R1. La charge du transistor VT1 est un transformateur large bande T2. Son enroulement secondaire (abaisseur) est inclus dans le circuit de grille du transistor VT3, qui fonctionne avec une tension de polarisation nulle à la grille. L'enroulement secondaire (abaisseur) du transformateur à large bande T4 est connecté via les résistances R5 et R3 aux grilles des transistors de l'étage de sortie VT4 et VTXNUMX, qui fonctionnent également avec une tension de mélange nulle.

Fig.1 (cliquez pour agrandir)

Ris.2

L'enroulement élévateur du transformateur de sortie T3 est connecté au filtre d'antenne. Ce dernier est nécessaire du fait que le coefficient harmonique de l'amplificateur n'est pas meilleur que -15 dB. Le schéma du filtre d'antenne est illustré à la fig. 3. Vous pouvez également utiliser le filtre d'antenne de l'amplificateur large bande décrit dans [2].

Ris.3

Les éléments importants de l'amplificateur sont les transformateurs à large bande. La bande passante des transformateurs est proportionnelle au rapport Lo/Ls, où Lo est l'inductance des enroulements, Ls est l'inductance de fuite. Il convient de tenir compte du fait qu'une diminution de Lo entraîne un rétrécissement de la bande de fréquences d'amplification uniforme par le bas et une augmentation de Ls - par le haut. De petites valeurs de Ls peuvent être obtenues avec une connexion solide entre les enroulements, ce qui est obtenu par une conception spéciale des transformateurs [3, 4].

Dans les amplificateurs testés par l'auteur, des transformateurs à large bande ont été utilisés, dont la conception est illustrée à la Fig. quatre.

Ris.4

Le transformateur est constitué d'un cadre métallique 1, constitué de deux tubes en cuivre reliés par un cavalier en cuivre. 9 anneaux de 2 tailles K10X6X3 en ferrite M1000NN sont posés sur chaque tube. Les anneaux sont collés entre eux avec de la colle BF-2. Deux tours de fil 3 MGTF 0.65 sont passés dans les tubes pour que ses extrémités sortent du côté du cavalier. Le fil doit être bien ajusté dans le tube. Les tubes avec un cavalier constituent un enroulement abaisseur et deux tours de fil constituent un enroulement élévateur.

L'alimentation doit fournir une tension de 40 V à un courant allant jusqu'à 3 A.

Vous pouvez par exemple utiliser la source décrite dans l'article de V. Drozdov "Single-band telegraph KB transceiver" ("Radio", 1983, N 1, pp. 17-22).

L'amplificateur utilise des résistances MLT, des condensateurs KD, K52-5, des condensateurs de passage KTPS-1, des selfs RF D1.2-40, DMZ-12. Les inducteurs peuvent également être fabriqués indépendamment sur des segments de tiges de ferrite (600НН) de 15 ... 20 de long, 2 mm de diamètre. L'enroulement s'effectue tour à tour avec du fil PEV-2 0,31 jusqu'à ce que le conducteur magnétique soit rempli. Les fréquences de résonance propres des inductances doivent être supérieures à la fréquence supérieure de la plage de fonctionnement de l'amplificateur. Le relais, dont les contacts K 1.1 sont utilisés pour contrôler le mode amplificateur, est un interrupteur Reed RES-55 (passeport RS4.569.601). Il est situé dans l'excitateur.

Il est conseillé de sélectionner les transistors VT2-VT4 en fonction du courant de drain initial. Pour le transistor VT2, il devrait être de 30 ... 40 mA, pour VT3, VT4 - 80 ... 120 mA (mais il est souhaitable que ce paramètre soit le même pour les deux transistors). Le transistor KP901B peut être remplacé par KP901A. Dans l'étage de sortie, vous pouvez utiliser un transistor KP904A, mais la puissance de sortie de l'amplificateur chutera à 40 watts.

Tous les transistors sont placés sur un dissipateur thermique massif commun d'une surface d'environ 1000 cm2, sur lequel est fixée une carte de circuit imprimé en getinax recouvert d'une feuille d'aluminium avec des découpes pour les transistors. Le montage s'effectue de manière articulée. La couche de feuille est utilisée comme fil commun. La feuille a été retirée au niveau des poteaux de montage.

Les données des condensateurs et des bobines de filtre sont données dans le tableau. Les bobines sont enroulées sur des noyaux magnétiques annulaires (taille K24X13X7) en ferrite M50VCh.

Condensateurs de filtre (en pF) et bobines (en µH)

(cliquez pour agrandir)

Un amplificateur correctement assemblé commence à fonctionner immédiatement. En sélectionnant la résistance R2, réglez le courant de drain du transistor VT1 entre 110 ... 140 mA. Si le gain dans les plages de basses fréquences est élevé, il est nécessaire d'activer la résistance R3 avec une résistance inférieure (100 ... 560 Ohm).

L'amplificateur n'a pas de protection spéciale pour les transistors de sortie. Comme l'expérience l'a montré, il fonctionne de manière stable avec diverses charges - à la fois avec des antennes accordées et avec diverses antennes "aléatoires", par exemple un morceau de fil de 2,5 m de long. Un court-circuit à la sortie de l'amplificateur ne désactive pas non plus les transistors de sortie en raison de une baisse de leurs caractéristiques de chauffe en pente.

littérature

1. Ilyin V., Yankovsky R. Transistors à effet de champ dans l'étage de sortie d'un amplificateur de puissance.- Radio, 1983, n° 2, p. 54-55.
2. Bunin S. G., Yaylenko L. P. Manuel d'un radioamateur à ondes courtes.- Kyiv : Technique. 1978, p. 118.
3. Ben Lowe. Un amplificateur linéaire à semi-conducteurs de sortie de 15 watts pour 3,5 à 30 MHz. - QST, 1971, n ° 12, p. 11-14.
4. Helde Granberg. Construisez ce « Titan » à semi-conducteurs.- TVQ, 1977, n° 6, p. 27-31.

Auteur : B. Andryushchenko (UT5TA), Kharkov ; Publication : N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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