Усилитель мощности для работы QRP
М.Росланов, UA4UDF г.Саранск
Усилитель мощности разрабатывался специально для работы QRP на НЧ диапазонах. Выходная мощность на нагрузке 50 Ом - 10 Вт. Благодаря введенной отрицательной обратной связи (ООС), его амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) равномерна до 21 МГц, а на частоте 30 МГц отмечается спад -3 дБ. Особенностью схемы является отсутствие согласующих трансформаторов между каскадами. Оптимальное сопротивление нагрузки (RH) - 50 ... 150 Ом. Меньшие значения RH приводят к нарушению теплового режима выходных транзисторов. При выходной мощности 10 Вт коэффициент интермодуляционных искажений -43 дБ, при 5 Вт -52 дБ. Чувствительность усилителя 50 мВ, и его можно порекомендовать для совместного использования с такими известными конструкциями как "одноплатный тракт", "Радио-76" и т.п.
Принципиальная схема усилителя приведена на рис.1, а на рис.2 приводится схема блока питания.
рис.1Входное напряжение усиливается транзистором VT1. Последовательно соединенные R6, С2 в цепи обратной связи выравнивают АЧХ входного каскада. Транзисторы VT2 и VT3 - эмиттерные повторители - согласуют входной усилитель с низким входным сопротивлением оконечного каскада. На транзисторе VT4 собран промежуточный усилитель, работающий в классе "А". Диодами VD1 ... VD4 задается начальный ток выходного каскада на транзисторах VT5 и VT6.
Оконечный каскад имеет низкое выходное сопротивление, поэтому для согласования с нагрузкой установлен ВЧ трансформатор с коэффициентом трансформации 1 : 2 по напряжению. Диоды VD5 и VD6 предназначены для защиты выходных транзисторов от перенапряжения. Оконечный усилитель охвачен цепью ООС, состоящей из С15, R12 и R11. Глубина ООС примерно 10 дБ.
Для нормальной работы усилителя мощности очень важно, чтобы напряжение питания VT4 было ровно в два раза меньше питающего напряжения (Uпит) транзисторов выходного каскада VT5, VT6.
Переключение режима "прием-передача" осуществляется за счет коммутации питающего напряжения входного каскада VT1, VT2 и смещения на транзисторе VT4. В этой схеме легко реализуется телеграфная манипуляция. Она выполнена на транзисторе VT7.
В режиме SSB транзистор VT7 открыт, и на входной каскад подается напряжение питания +12В. В режиме CW VT7 открывается только при нажатии телеграфного ключа. Передний фронт телеграфной посылки задается (определяется) цепочкой R26, С22, а задний - С22, R25.
Сборка усилителя может быть выполнена навесным монтажом "в линеечку" или на печатной плате из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита, одна из сторон которого используется в качестве экрана (со стороны установки элементов). Необходимо следить за тем, чтобы монтажная емкость базовых цепей транзисторов VT3, VT5 и VT6 была минимальной. Транзисторы VT3, VT4. VT5 и VT6 устанавливаются на общем радиаторе.
Настройка усилителя сводится, прежде всего, к проверке и установке режимов по постоянному току. Сначала подключается источник +12В и +12В ТХ. Подбором R2 устанавливается напряжение +6В на коллекторе транзистора VT1. При исправных транзисторах VT2 и VT3 напряжение на эмиттере VT3 будет +4,6В. Затем подключается источник +25В и подбором резистора R17 устанавливается ток покоя транзистора VT4 в пределах 70 ... 80 мА. Только после проведенных установок подается напряжение +50В, и подбором типа и числа диодов VD1 ... VD4 устанавливается ток покоя выходных транзисторов VT5 и VT6 40 - 60 мА.
При подаче входного сигнала ток выходных транзисторов возрастает до 300 - 400 мА. ВЧ напряжение на нагрузке 75 Ом на частоте 1,9 МГц составляет не менее 28 Вэфф. На схеме (рис.1) приводятся уровни ВЧ напряжения на отдельных элементах схемы.
Блок питания усилителя мощности (рис.2) собран на интегральных микросхемах КРЕН12. Выходное напряжение подстраивается резисторами R3, R4.
Рис.2 Блок питания QRP усилителяНедостающие элементы могут быть заменены на VT 1 - КТ325, КТ399, КТ316 и т.п.
VT2 - КТ610, КТ630, КТ608,
VT3-KT610,
VT4 - КТ904,
VT5- КТ922,
VT6 - KT933.
Диоды VD1... VD4 - любые кремневые.Конденсатор С18 составляется из нескольких керамических конденсаторов разной емкости.
Трансформатор Т1 намотан двойным скрученным проводом ПЭВ-2 - 0,51 на ферритовом тороидальном сердечнике 600НН КЗ 2х16х6 мм. Шаг скрутки - один виток на 2см. Содержит 10 ... 15 витков. Замечено, что намотка трансформатора на ферритовой чашке улучшает АЧХ усилителя.
Усилитель имеет хорошую повторяемость и обладает высокой надежностью при эксплуатации.
Радио-Дизайн N 3-98
