RU9AJ
"КВ и УКВ" №5 2001г.
У коротковолновиков приобретает все большую популярность стеклянный пентод ГУ-46, на которых RU9AJ построил мощный усилитель на все любительские диапазоны, включая WARC.
Лампа предназначена для работы в качестве генератора и усилителя мощности на частотах до 60 МГц, что выгодно отличает ее от широкой известной лампы ГУ-81М. Крутизна характеристики ГУ-46 9,5 мА/В почти вдвое превышает крутизну ГУ-81 М, что позволяет ограничиться раскачкой в 50 Вт при выходной мощности не менее 1 кВт.
Конструктивные размеры и цоколевка ГУ-46 приведены на рис.1.
1. Напряжение накала, В 7.9...8,7
2. Напряжение анода. В 3000
3. Напяжение сетки 2, В 650
4. Ток накала пусковой, А 23
5. Мощность, рассеиваемая анодом, Вт 500
6. Мощность, рассеиваемая 1-ой сеткой, Вт 4
7. Мощность, рассеиваемая 2-ой сеткой, Вт 45
8. Мощность, рассеиваемая 3-ей сеткой, Вт 4
9. Рабочая частота, МГц 60
10. Температура спая стекла с металлом, С 220
11. Температура баллона, С 300
12. Интервал рабочих температур окружающей среды, С -70...+70
Перейдем к рассмотрению принципиальной схемы усилителя (рис.2 и 3).
Усилитель выполнен по схеме с общим катодом на двух, соединенных в па-раллель лампах ГУ-46. В цепи первых сеток ламп установлены антипаразитные резисторы (параллельно соединенные резисторы по 10 Ом мощностью по 2 Вт). Сигнал раскачки подается через трансформатор с объемным витком Т1 и входные контура, которые в зависимости от диапазона коммутируются контактами реле К19...К36 (типа РЭС-10). Через дроссель L7 индуктивностью 470 мкГн и развязывающие емкости 6800 пФ и 0,047 мкФ подается смещение. Накалы ламп соединены параллельно и заблокированы емкостями по 0,01 мкФ, через разделительный дроссель L8 на них подается напряжение накала с блока питания. На экранные сетки ламп, зашунтированными землю резистором 360 кОм и емкостью 2200 пФ, подается напряжение 600 В от электронного стабилизатора, собранного на лампе 6СЗЗС. Третьи сетки заземлены непосредственно на корпус.
Анодная цепь содержит высокочастотный дроссель L4, зашунтированный четырьмя емкостями 4700 пФ, 470 пФ, 0,015 мкФ и 4700 пФ (все на рабочее напряжение 5 кВ.типа КВИ) со стороны цепи питания +2700 В. Аноды через антипаразитные дроссели L5 и L6 (запараллеленные резисторами 300 Ом 5 Вт) подсоединяются к ВЧ-дросселю L4 и через разделительную емкость 1500 пФ (типа КВИ на 5 кВ 10 кВар) к П-контуру. П-контур коммутируется ВЧ-реле К6...К17 от радиостанции "Микрон", которые закорачивают неработающую часть контуров L2 и L3, а также удлиняющие емкости П-фильтра. Настройка в резонанс осуществляется переменной емкостью 15...750 пФ на напряжение 10 кВ, а согласование с антенной - емкостью 10...500 пФ. Коммутация антенн для работы без усилителя мощности производится контактами К1.1 и К37.1 реле К1 и К37 соответственна (типа РЭВ-14). Контакты вакуумного размыкателя К4.1 подключают антенну к выходу РА. Одновременно с этим размыкаются контакты реле К5.1, а контакты реле К3.1 заземляют коаксиальную линию, соединяющую выход трансивера с антенной (для предотвращения возбуждения усилителя и предохранения выходных цепей трансивера от перенапряжений в случае самовозбуждения усилителя).
Контроль тока катода и тока сетки производится при помощи стрелочного прибора, который подключается к соответствующим цепям контактами реле К38. Миллиамперметр зашунтирован по ВЧ емкостью 0,47 мкФ.
Блок питания усилителя мощности собран на стандартных элементах. Трансформатор Т2 типа ТА7 служит для питания цепи смещения, контакты реле К2.1 коммутируют режим работы "прием-передача", Трансформатор ТЗ типа ТС-330 питает накал ламп выходного каскада, трансформатор Т4 типа ТН7 служит для питания экранной сетки. Для питания цепей автоматики используется трансформатор ТА-258, в котором используются обмотки 11-12-18-17. Высоковольтный трансформатор применен от радиостанции Р-140, используются только две обмотки из трех для случая однофазного включения.
Диоды Д246 в анодном выпрямителе зашунтированы резисторами по 100 кОм и емкостями 3300 пФ х 600 В.
Данные входных контуров приведены в таблице.
|
Диапазон, МГц |
С1, пФ |
С2, пФ |
L, мкГн |
Примечание |
|
28 |
- |
- |
0.1 |
Провод ПСР |
|
24 |
- |
- |
0,12 |
Провод ПСР |
|
21 |
120 |
- |
0.3 |
4 витка проводом ПСР,1мм |
|
18 |
180 |
- |
0,35 |
5 витков проводом ПСР, 1мм |
|
14 |
240 |
- |
0,6 |
9 витков, намотка виток к витку |
|
10 |
270 |
30 |
1,5 |
11 витков, намотка виток к витку |
|
7 |
300 |
82 |
2,3 |
15 витков, намотка виток к витку |
|
3,5 |
1000 |
220 |
4,5 |
25 витков, намотка виток к витку |
|
1.S |
1800 |
820 |
7 |
35 витков, намотка виток к витку |
Катушки диапазонов 24 и 28 МГц представляют собой отрезки посеребреного провода диаметром 1 мм, соединяющие контакты соответствующих реле. Остальные катушки входных контуров выполнены на каркасах от радиоприемника Р-155.
Описанная в журнале конструкция усилителя мощности имеет один существенный недосток -кстати, о нем упоминает и автор статьи-Это наличие большого числа трансформаторов и выпрямителей для питания экранных и управляющих сеток ГУ-46. Мы предлагаем тем. кто будет повторять эту эту конструкцию, воспользоваться опытом известных американских и японских фирм "DRAKE" и "KENWOOD", производящих усилители L-4B и TL-922 и пользующихся длительным спросом на рынке любительской аппаратуры вот уже на протяжении 30 лет.
У этих усилителей, собранных на триодах серии 3Z-500 и 32-400, и работающих в режиме с заземленными сетками, применяется высоковольтный выпрямитель по схеме удвоения напряжения, позволяющий сэкономить на проводе. Правда, американские электролиты очень дорогие, но габариты такого сглаживающего фильтра имеют маленькие размеры и работают исправно в течение 20...30 лет. В "DRAKE" L4-B проблемы только тогда, когда они работают в жарких странах и к этому времени электролиты "подсыхают" и начинают стрелять. Там для создания запирающего напряжения положительной полярности в режиме приема используются простой делитель напряжения, который является одновременно и разрядной цепочкой. Дополнительная мощность, выделяемая на реостатном делителе, не превышает 100 Вт и полностью компенсирует отсутствие трансформатора и всех сопутствующих элементов - диодов, емкостей, выравнивающих резисторов и конденсаторов.
Ниже приводится один из вариантов такого высоковольтного выпрямителя, который может подойти к данному случаю.
Начнем с того, что наши любители, за редким исключением, редко применяют схемы удвоения напряжения в своих УМ, предпочитая мостовые схемы.
Рассмотрим схему высоковольтного выпрямителя для описанного в статье УМ. Выходное напряжение 2700 В, мостовая схема на 2...5 А диодах и сглаживающей емкости 20...50 мкФ на 5000 В. При токе 0,7 А получается около 1900 Вт подводимой мощности. Теперь нагрузим его на делитель из сопротивлений типа ПЭВ-100, суммарное сопротивление которого не должно превышать 100 кОм, Тогда в делителе протекает ток 2700 В/ 100 кОм = 27 мА. Мощность рассеивания на делителе равна - 82.9 Вт, что вполне допустимо. Схема делителя приведена на рис.4.
Рассмотрим возможные трудности и опасения, так как при перегорании одного из резисторов делителя практически на все электроды подаются высоковольтные потенциалы. Начнем со смещения. При сгорании резистора R5 на экранной сетке окажется потенциал +2700 В. такой же, как и на аноде. При этом на управляющей сетке окажется потенциал -2700 В. Сетка С1 окажется под высоким запирающим потенциалом и резистор 1 МОм ограничит ионный ток через переход С1-С2. Режим включения пентода с соединенными сетками С2 и СЗ с анодом используется в триодном включении и описан в литературе,
Обратимся к цепи питания сетки С2. Выход из строя резисторов R5 и R4 уже рассматривался. Что произойдет, если выйдет из строя один из резисторов R1, R2, R3? В этом случае на сетке С2 окажется потенциал -2700 В и за счет включения параллельно каждому из сопротивления делителя сопротивления 1 МОм ионный ток также окажется малым, и не произойдет пробой С2 - С1.
При этом надо помнить, что сетку СЗ желательно соединить с анодом, а не с землей, поставив высокоомный делитель для предотвращения появления динатронного эффекта на высоких частотах.
