Е. Шелекасов, RX3AX
"Р-Д" №13 стр.23
Впервые подобный усилитель мощности был опубликован в журнале "Радиолюбитель" №4-91. На него даже было получено авторское свидетельство. Прошло время, появились новые идеи. Здесь приводится его последняя модификация.
Основная цель, которую преследовал при разработке усилителя мощности, являлась обеспечение высокой линейности при малой мощности возбуждения 2 ... 4 Вт. Спустя время, могу отметить - усилитель неплохо работает, но имеется "маленький" недостаток — при начальном токе лампы Iо = 140 ... 180 мА в виде тепла рассеивается 250 ... 280 Вт бесполезной мощности. А нельзя ли значительно снизить начальный ток при тех же подводимой и выходной мощностях?
Для ответа на этот вопрос пришлось провести дополнительные эксперименты. Пропуская промежуточные результаты, отмечу, что в схеме с заземленной сеткой и положительными потенциалами на экранной и управляющей сетках характеристика лампы становится линейной при начальном токе 25 ... 28 мА и анодном напряжении 2000 В. Коэффициент усиления по мощности получается не более 10. Можно ли его увеличить при той же мощности возбуждения?
Как справедливо отметил Г.Панов (UA3AUP) в своей статье, опубликованной в "Р-Д" №2-96, традиционная схема с транзистором в катоде лампы не позволяет получить большую ВЧ мощность, в связи с тем, что у транзистора при открывании резко уменьшается сопротивление К-Э или канала с нескольких десятков до единиц Ом. В результате чего напряжение на коллекторе или стоке становится очень малым, несмотря на большой ток через транзистор и лампу. Транзистор практически ничего не усиливает.
Но его можно увеличить! Делается это очень просто. Достаточно подать положительное напряжение на управляющую сетку лампы одновременно с напряжением возбуждения транзистора. Практически, для большинства генераторных ламп уже достаточно 13 ... 15В постоянного напряжения.
Окончательный вариант усилителя мощности приводится на рис. 1.
Резонансная система каких-либо особенностей не имеет, она рассчитывается по обычным методикам, исходя из Roe = 2 кОм и сопротивления нагрузки 50 Ом. Коммутация отводов катушки П-контура производится мощными ВЧ реле от р/ст РСБ-5, а "прием-передача" обеспечивается вакуумным реле П1В(Г).
Особое внимание уделяется входной части усилителя. Для согласования выходного сопротивления возбудителя с входным сопротивлением усилителя в широком интервале частот применяется ВЧ трансформатор с соотношением 4 : 1. Он делается из медной трубки диаметром 4 мм в виде латинской буквы U. Она же является вторичной обмоткой. На правую и левую сторону (буквы U) плотно надеваются ферритовые кольца с магнитной проницаемостью 400 ... 600. Толщина набора колец с каждой стороны 2-3 см. Первичная обмотка наматывается проводом МГТФ 0,35 мм - внутрь трубки продеваются 2 витка.
Вторичная обмотка трансформатора шунтируется сопротивлением 17,5 Ом, используя три параллельно включенных 2-х ваттных резистора 51 Ом. Резистором R2* устанавливается начальный ток лампы Iо = 30... 35 мА. При приеме лампа заперта отрицательным напряжением —100В, при передаче открывается положительным напряжением +13,8В. На экранную сетку подается стабилизированное напряжение +300В.
Для уменьшения шунтирующего действия емкости катод-подогреватель, на провода, подводящие накальное напряжение, надет "столбик", набранный из ферритовых колечек 1000НН длиной 3 см.
Мощность возбуждения, необходимая для полной "раскачки" усилителя, не превышает 3.. .4 Вт. Не рекомендуется увеличивать анодный ток лампы более 750... 800 мА -появляются искажения. Обдув лампы обеспечивается вентилятором ВА-9/2.