ЦЕПИ СМЕЩЕНИЯ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ KB ТРАНСИВЕРА
В.УСОВ, В.ГРИНМАН, г. Новосибирск
При конструировании усилителя мощности KB трансивера на полевых транзисторах КП913А возникает ряд проблем. Одна из них - это стабилизация напряжения смещения полевых транзисторов для обеспечения их работы в линейном режиме при разогреве транзисторов до +80...100°С [1,2]. Другая связана с необходимостью введения раздельной установки начального смещения транзисторов КП913А, имеющих значительный разброс входных характеристик (рис. 1).
Рис. 1
Схема двухтактного 150 Вт усилителя мощности с термокомпенсацией и раздельной установкой напряжения смещения затвор-исток полевых транзисторов типа КП913А показана на рис.2.
Рис.2
Основу построения устройства составляет сбалансированный мост, построенный из резисторов R2 - R14 и полупроводниковых диодов VD2 и VD3. В качестве датчика опорного напряжения, соответствующего начальной температуре работы полевых транзисторов, используется делитель напряжения на резисторах R2, R3 и R4. Диоды VD2 и VD3, укрепляемые на транзисторах, являются датчиками температуры их корпусов. Резисторы R7 и R9 служат для установки величины напряжения смещения полевых транзисторов усилителя мощности, а резисторы R8 и R10 - для установки величины термокомпенсации этого напряжения. В качестве регулирующих усилителей, суммирующих напряжение установки начального смещения и напряжение термокомпенсации, использованы операционные усилители типа К140УД6 (можно использовать микросхемы КР 140УД20А). Резисторы защиты R21 и R22 ограничивают выходной ток операционных усилителей. Схема смещения размещается на печатной плате усилителя мощности. Резисторы R1, R17 - R28 типа С2-ЗЗН или ОМЛТ, резисторы R2, R4 - R6, R11 - R16 - С2-29, переменные резисторы R3, R7 - R10 типа СП5-2В или СП5-16ВА, диоды VD2, VD3 КД503Б или КД503А. Конденсаторы С1, С2 - К53-1 или К53-4, остальные КМ-6.
Настройка производится в два этапа. На первом этапе резисторы R21, R22 схемы смещения отключить от транзисторов усилителя мощности и настроить ее в следующей последовательности. Подать напряжение питания +12 В и проверить напряжение стабилизации VD1; установить с помощью переменного резистора R3 падение напряжения на резисторах R2 и R3, равное 0,7 В. Проверить с помощью резисторов R7 и R9 возможность установки напряжения на выходах операционных усилителей DA1 и DA2 в пределах от 3 до 8В. На втором этапе - восстановить соединение схемы смещения с выходными транзисторами и произвести настройку усилителя мощности в целом. При этом первоначально переменные резисторы R7 и R9 установить в минимальное значение их сопротивления, а резисторы R8 и R10 - в максимальное значение сопротивления, что соответствует напряжению смещения полевых транзисторов не более +3 В.
Окончательная настройка должна быть проведена в следующей последовательности.
1. Подать напряжение питания на усилитель мощности (без нагрузки УМ не включать!).
2. Без подачи сигнала на вход РА произвести установку начального тока транзисторов VT1 и VT2 (150-200 мА на каждый) с помощью резисторов R7 и R9.
3. Подать ВЧ-сигнал на вход РА и прогреть радиатор усилителя мощности до температуры +(70-80)°С.
4. После отключения ВЧ-сигнала с помощью резисторов R8 и R10 откорректировать ток транзисторов VT1 и VT2 до заданного начального.
5. Охладить радиатор усилителя мощности и повторить операции 1 - 4, добиваясь того, чтобы начальный ток транзисторов VT1 и VT2 оставался в пределах 150-200 мА.
Настройка усилителя мощности по минимуму нелинейных искажений производится резисторами R7 и R9 до получения симметричной осциллограммы выходного сигнала усилителя мощности при подаче на вход РА двухтонового SSB сигнала или амплитудно-модулированного сигнала с коэффициентом модуляции не менее 0,5.
Литература
1. Завражнов Ю.В. и др. Мощные высокочастотные транзисторы. М.: Радио и связь, 1985.
2. Полупроводниковые приборы. Транзисторы средней и большой мощности: Справочник, под ред.А.В.Голомедова, 1989.
Радиолюбитель 7 1993, 30-31.