J. Janosy
«Радиолюбитель. КВ и УКВ» №4 2000г.
Если напряжение вторичной обмотки трансформатора имеет необходимую величину, а после выпрямительного моста использован конденсатор емкостью не менее 10...20 мкФ, напряжение экранной сетки не нуждается в стабилизации. Всегда необходимо стремиться к тому, чтобы на экранной сетке было максимально допустимое напряжение, ибо чем больше напряжение на экранной сетке, тем большее отрицательное напряжение смещения можно подать на управляющую сетку. В результате этого, при заданной амплитуде управляющего сигнала меньше сеточный ток (или же необходима меньшая мощность возбуждения), и обеспечивается более легкий режим работы управляющей сетки.
Если же раздобыть соответствующий трансформатор не удалось (т.е. на нем нет необходимой обмотки), напряжение для экранной сетки получается традиционным способом из более высокого — с помощью стабилизатора на биполярных транзисторах (рис.1).
В случае короткого замыкания переход коллектор-эмиттер транзистора VT1 должен выдерживать приложенное напряжение питания и, из-за "горячего окружения", иметь приличный запас рассеиваемой мощности (например, BUY69A: Uкэ = 400 В, Uкэ max = 1000 В, Iк mах = 10 А, Рk = 100 ВТ). Выходной диод защищает источник питания от маловероятного, как правило, замыкания анод-сетка; резистор 8 Ом ограничивает ток экранной сетки величиной около 70 ... 80 мА (максимальная величина допустимого тока экранной сетки вычисляется по напряжению на экранной сетке и приводимому в справочниках значению рассеиваемой на этой сетке мощности).
Подчеркнем еще раз, что если на экранной сетке имеется напряжение, а на аноде напряжение отсутствует, экранная сетка очень быстро перегорает (все эмиттированные электроны "улавливаются" сеткой). Если упомянутый выше способ ограничения тока нежелателен, необходимо искать другое решение, один из вариантов был приведен в [1].
Для того чтобы возникающий из-за тока покоя дробовой шум не ухудшал чувствительность приемника, желательно, чтобы во время приема лампа передатчика была "хорошо заперта". Это нужно сделать еще и по той причине, чтобы анод имел возможность остыть, а рассеивание током покоя нескольких сот ватт не слишком быстро вращали электросчетчик. Если используется несколько анодных напряжений, желательно иметь возможность точной установки рабочей точки. На рис.2 показана такая схема.
Поскольку при возникновении сеточного тока на сетке появляются, несмотря на отрицательное напряжение, избыточные электроны, она, как правило, работает как источник тока. Поэтому регулировку можно осуществлять только с помощью т.н. шунтового регулятора; наиболее просто такой регулятор можно построить с помощью стабилитрона, отводящего избыточные электроны на землю. И действительно, такой диод можно использовать (в более старых схемах вместо него использовались газонаполненные стабилизаторные лампы), Однако, недостаток такого решения в том, что при возможном выходе диода из строя возникает, как правило, короткое замыкание, и сетка "садится на землю", так что лампа также может выйти из строя. Кроме того, настройка в этом случае должна осуществляться индивидуально, т.е. напряжение необходимо "настраивать" очень точно. Приведенная на рис.2 схема относится, по сути дела, к такому же типу — это стабилитрон с добавками. Если установить стабилитрон (или его эквивалент) не в цепи сетки, а в катодной цепи (рис.3), можно сэкономить на блоке питания.
Серьезным недостатком такого решения будет то, что в этом случае на сетке будет отрицательный потенциал, а на катоде — положительный, поэтому напряжение анод-катод будет меньше. К тому же, через стабилитрон протекает катодный ток, так что мощность рассеивания будет больше. Например, для лампы ГУ-81, у которой остаточное напряжение анод-катод может быть 160 В, а катодный ток — 800 мА, может рассеиваться более 130 Вт! Эта мощность вначале выделяется на аноде, а затем ее должен рассеять транзисторный аналог стабилитрона! Практическое решение
показано на рис.4а, это одно из нескольких возможный решений, описанных Габором Драшковичем [2].
Здесь отрицательное предварительное смещение примерно равно 32 В, а катодный ток — примерно 400 мА, так что асе еще теряется около 13 Вт.
Во многих случаях возникает дополнительная проблема,обусловленная тем, что регулировка мощности в трансиверах не совсем корректна, и, например, при установленной выходной мощности трансивера 10 Вт и переходе на передачу, в течение нескольких миллисекунд на выходе будет 100 Вт, что приведет к чрезвычайно опасным избыточным токам.
В рекомендуемой на рис.4б схеме при протекании по резистору 1 Ом тока, примерно равного 600 мА, открывается токоотслеживающий транзистор VT2, "отсасывающий" ток базы регулирующего транзистора, так что при токе 600 мА схема превращается из
генератора напряжения в генератор тока. Характеристика схемы, настроенной на напряжение 34 В, приведена на рис.5.
Из-за небольшого Р транзистора VT3 2N3055, транзистор VT1 (ВС303) необходимо охлаждать. Эти два транзистора должны надежно выдерживать напряжение запирания лампы (не менее удвоенного напряжения смещения). Схема получится более надежной, если заменить транзистор 2N3055 на n-р-n транзистор Дарлингтона такой же мощности. Конденсатор 10 нФ демпфирует выбросы напряжения, защищая транзистор от пробоя, и, кроме того, обеспечивает заземление катода лампы по высокой частоте.
1. Radiotechnika, 2/98.
2. Draskovich Gabor (HA1YA). Gi7B-s URH-vegfok. — Radiotechnika, 11/87.