Б.Степанов, Я. Лаповок, Г. Ляпин
"Любительская связь на КВ"
Схема усилителя с выходной мощностью 200 Вт на диапазоны 10, 15, 20, 30, 40 и
80 приведена на рис.
Этот усилитель рассчитан на работу от возбудителя с выходной мощностью около 1
Вт. На пряжение возбуждения подается на соединитель XS4 и через переключатель
SA2.3 поступает на катушки связи контуров, включенные в сеточную цепь ламп VL1
и VL2, работающих параллельно по схеме с заземленным катодом. Такое
включение ламп усилителя обеспечивает большое усиление по мощности
однокаскадной схемы (около 200). Но большее усиление требует применения
нейтрализации усилителя для обеспечения его устойчивой работы.
Нейтрализация проходных емкостей ламп VL2 и VL3 осуществлена через
«нейтральный» конденсатор С12 на «холодный» конец контура (соединенный на
высокой частоте с общим про водом) в сеточной цепи, в результате чего на сетках
образуется напряжение, противофазное наводимому на конец сеточного контура
через проходную емкость ламп. Необходимый коэффициент деления напряжения для
нейтрализации устанавливается соотношением С17-С30. Из-за влияния
индуктивностей проводов, подключающих эти конденсаторы, оказалось что точная
нейтрализация, достигнутая регулировкой С17 на диапазоне 10 м не обеспечивает
полное отсутствие связи между контурами в сеточной и анодной цепях VL2 и VL3 на
других диапазонах и параллельно С30 на этих диапазонах с помощью SA2.4,
подключаются подстроечные конденсаторы С27, С28, С29.
Для предотвращения
самовозбуждения усилителя на УКВ в управляющие сетки VL2 и VL3 включены
низкоомные резисторы R10 и R11. Их эквивалентное шунтирующее действие на
контур в цепи сетки является достаточным для обеспечения сопротивления 75 Ом на
XS4 в диапазоне 10 м. На остальных диапазонах параллельно сеточным контурам
включены добавочные шунтирующие резисторы.
В анодные цени ламп VL2 и VL3
также включены элементы защиты от возбуждения на УKB - резисторы R8 и R9,
отключаемые на рабочих частотах усилителя маленькими индуктивностями L3 и L4.
Нагрузкой VL2 и VL3 служит П-контур, обеспечивающий согласование усилителя с
антенной, имеющей входное сопротивление, близкое к 75 Ом.
Питание усилителя
мощности на 200 Вт осуществляется от трех источников напряжении. +1300 В для
анодных цепей VL2 и VL3, +250 В для экранирующих сеток и —40 В для управляющих
сеток этих ламп.
Источник +1300 В состоит из моста на высоковольтных
выпрямительных столбах VDI — VD4 и емкостного фильтра, образованного
последовательно включенными оксидными конденсаторами С4—С7. Возможная
неравномерность распределения напряжений на этих конденсаторах из-за их токов
утечки предотвращена резисторами R2—R5.
Для контроля анодного тока усилителя
служит амперметр РА1 (это единственный стрелочный прибор в усилителе).
Хорошо
нейтрализованный усилитель имеет точное совпадение минимума анодного тока с
максимумом выходной мощности, и регулировка связи такого усилителя с антенной
и настройка выходного контура производится до получения «провала» анодного тока
на 15...20% от его значения при расстройке анодного контура (нормальное
значение анодного тока рассматриваемого усилителя для получения выходной
мощности 200 Вт; 350 мА при расстройке и 300 мА при настройке анодного
контура).
Питание экранирующих сеток ламп VL2, VL3 осуществляется от
управляемого источника напряжения. Мостовой выпрямитель на диодах VD5—VD8
создает на конденсаторе С8 напряжение около 300 В. При замкнутой цепи
управления перехода на передачу (XS5 соединен с корпусом) напряжение на базе
транзистора VT2 близко к нулю и он закрыт, напряжение на базе VT1 определяется
стабилитронами VD11 и VD12. Так как VT1 включен по схеме эмиттерного
повторителя , напряжение 250 В поступает в режиме передачи на экранирующие
сетки VL2 и VL3. При этом суммарный ток покоя этих ламп равен 100 мА.
При приеме цепь XS5 отключается от корпуса, VT2 открывается и напряжение на базе
VT1, а следовательно, и на экранирующих сетках VL2 и VL3 становится близким к
нулю и эти лампы закрываются.
Отрицательное напряжение смещения на
управляющие сетки VL2 и VL3 подается от однополупериодного выпрямителя на
диоде VD9, питаемого от обмотки питания накала ламп усилителя мощности. Это
напряжение стабилизировано стабилитроном VD10 и подается на управляющие сетки
VL2 и VL3 через дроссель L20. Последний шунтирован резистором R18, в отсутствие
которого усилитель оказывается склонным к самовозбуждению на длинных волнах
(индуктивностями контуров в анодной и сеточной цепях при этом оказываются
дроссели L2 и L.20).
В рассматриваемом усилителе мощности отсутствует реле
переключения антенны от входа приемника на выход усилителя. Функции коммутатора
антенны выполняет каскад на лампе VL4. В режиме передачи напряжение на
экранирующей сетке этой лампы отсутствует. Напряжение высокой частоты с анодов
VL2, VL3 через высоковольтный конденсатор С2 поступает на управляющую сетку
VL4, соединенную с корпусом через высокоомный резистор R19. Это напряжение
детектируется диодом управляющая сетка—катод VL4, и на R19 образуется
отрицательное напряжение, равное амплитуде переменного напряжения на этом
резисторе. При отсутствии положительного напряжения на экранирующей сетке лампа
VL4 остается закрытой.
При приеме на экранирующей сетке VL4 образуется
положительное напряжение около 150 В (+300 В питания анода VL4 минус падение
напряжения на R22 за счет тока экранирующей сетки); напряжение смещения на
управляющей сетке образуется падением напряжения на R24 и близко к —2,5 В. В
результате лампа VL4 открыта и работает усилителем класса «А».
Между
конденсатором С19 и управляющей сеткой VL4 включен аттенюатор, образуемый
емкостными делителями напряжения, соединенными с контактами SA3—SA5. В
показанном на схеме положении этих переключателей затухание аттенюатора
максимально: SA3 и SA4 — включает ослабитель сигнала на 10 дБ и SA5 — на 20
дБ. При отключенных аттенюаторах С19 с входной емкостью VL4 образует делитель
напряжения и на управляющую сетку VL4 поступает только часть напряжения,
развиваемого на «горячем» конце П-контура — конденсаторе С18. В анодную цепь
VL4 включен понижающий широкополосный трансформатор. При нагрузке этого
трансформатора входным сопротивлением приемника, равным 75 Ом, общий
коэффициент передачи от XS2 на XS3 при установке переключателей SA3—SA5 в
положение «отключено» (нет затухания) соответствует:
| Диапазон, м |
Коэффициент передачи напряжения |
| 10 | 2 |
| 15 | 2,5 |
| 20 | 1,5 |
| 30 | 1,2 |
| 40 | 0,8 |
| 80 | 0,3 |
Конденсатор С18
настройки П-контура должен иметь зазор между пластинами не менее 1,5 мм.
Конденсатор С20 регулирует связь с антенной, зазор не менее 0,5 мм.
Переключатель SA2 собирается из переключателей двух типов: SA2.2—SA2.4 —
обычные керамические платы на 11 положений типа ПКГ, SA2.1 —от щелочного
переключателя типа ПР на 15 положений. Последняя установлена на одной оси с
SA2.2—SA2.4 с фиксатором от переключателя ПКГ, так, что SA2.1 работает через
одно положение ее щетки.
Дроссель LI —типа Д-0,6 20 мкГ.
Дроссель L2
намотан на фторопластовом стержне диаметром 21 мм (провод ПЭВ-2 0,35). В 10 мм
от края стержня начинается секция дросселя, соединенная с С10, которая намотана
виток к витку и имеет длину 30 мм. Далее с зазорами 2 мм намотаны тем же
способом секции длиной 20, 15, 10 мм. Затем с зазором 3 мм намотана секция из
24 витков, распределенных равномерно на длине 15 мм. От конца этой секции до
конца стержня 10 мм.
Катушки L3 и L4 намотаны проводом ПЭВ-2 1 на оправке
диаметром 8 мм. Длина каждой из этих катушек — 20 мм. Катушки L5 и L6 без
каркаса, диаметр обмотки 40 мм (провод ПЭВ-2 1,8). Катушка L5 имеет 4 витка
при длине катушки 24 мм, L6 2 + 5 + 2 витков, общая длина 36 мм. Катушка L7
намотана на керамическом каркасе диаметром 60 мм (провод ПЭВ-2 1,5). Считая от
конца, соединенного с L6, 3 витка + 3 витка с шагом 3 мм, далее 9 витков с
шагом 2 мм.
Катушки L8—L19 намотаны на каркасах диаметром 9мм с
подстроечниками СЦР-1. Каждая пара катушек L8 и L9, L10 и L11 и т. д. до L18 и
L19 намотаны на одном каркасе, причем катушки связи (L9, L11 и т. д.) намотаны
поверх контурных катушек (L8, L10 и т. д.) у их конца, соединенного с С30.
Намотка всех этих катушек выполнена виток к витку. Число витков катушек L8—L19
и провод, которым они намотаны, приведены в табл.
|
Катушка |
Число витков |
Провод |
Катушка |
Число витков |
Провод |
|
L8 |
30 |
ПЭШО 0,44 |
L14 |
9 |
ПЭШО 0,44 |
|
L9 |
10 |
ПЭШО 0,31 |
L15 |
3 |
ПЭШО 0,31 |
|
L10 |
18 |
ПЭШО 0,44 |
L16 |
5 |
ПЭШО 0,44 |
|
L11 |
5 |
ПЭШО 0,31 1 |
L 17 |
2 |
ПЭШО 0,31 |
|
L12 |
12 |
ПЭШО 0,44 |
L18 |
4 |
ПЭШО 0,44 |
|
L13 |
4 |
ПЭШО 0,31 |
L19 |
2 |
ПЭШО 0,31 |
Сетевой трансформатор Т1
намотан на магнитопроводе Ш40 140 х 160 мм. Набор 60 мм. Обмотка I — 440 витков
(провод ПЭВ-2 1,25); обмотка II — 2400 витков (ПЭВ-2 0,44), обмотка III — 470
витков (ПЭВ-2 0,25); обмотка IV — 60 витков (ПЭВ-2 1,25) и обмотка V — 15
витков (ПЭВ-2 1).
Трансформатор Т2 намотан на ферритовом тороидальном
магнитопроводе 30ВЧ 12х6х4 мм. Обмотка I —имеет 16 витков (ПЭШО 0,44),
равномерно распределенных в секторе 270. На свободной части сердечника —
обмотка II -- 4 витка (ПЭШО 0,44).
При настройке усилителя мощности
необходимо выполнить согласование входа усилителя с возбудителем и
нейтрализацию проходной емкости ламп усилителя. Обе эти операции можно
выполнить, не включая усилитель.
Для согласования входа усилителя с возбудителем между возбудителем и
соединителем XS4 усилителя включают КСВ-метр, рассчитанный на работу с кабелем,
имеющим волновое сопротивление 75 Ом. На каждом диапазоне настройкой катушек в
сетках VL2 и VL3 добиваются минимума КСВ. При невозможности получить КСВ
меньше 1,2 необходимо подобрать число витков катушек связи. Далее подается
возбуждение на XS4, а к анодам VL2 и VL3 подключается ВЧ вольтметр. На каждом
диапазоне при максимуме емкости конденсатора С20 добиваемся сначала настройкой
с помощью конденсатора С18 максимума показаний вольтметра (они могут быть до 50
В), а потом регулировкой нейтрализации добиваются минимума напряжения на
анодах VL2 и VL3. Сначала эту операцию выполняют на диапазоне 10 м , установив
С17 в среднее положение и подобрав С30. Окончательно уточняется положение С17
при фиксированном значении С30. При этом напряжение на анодах VL2, VL3 должно
снизиться до десятых долей вольта. На остальных диапазонах, не трогая С17,
добиваются минимума напряжения, проникающего в выходной контур усилителя от
сеточного контура, регулировкой С27 (15 м), С28 (20 м) и С28 (остальные
диапазоны).