Н.ЖУРАВЛЕВ (UA3ICV),
"Радиолюбитель" №7 1996г.
Предлагаемый вниманию усилитель мощности позволяет усиливать радиочастотный сигнал в полосе от 1 до 30 МГц. Его входное и выходное сопротивления составляют по 50 Ом. При входной мощности 1 Вт выходная составляет около 200 Вт. Ток, потребляемый от источника 27 В, достигает 13 А.
Принципиальная схема устройства приведена на рисунке. Усиливаемый сигнал через согласующий трансформатор Т1 противофазно поступает на базы транзисторов VT1 и VT2 первого каскада усиления, собранного по двухтактной схеме. Корректирующие цепи R3, С3 и R4, С5 обеспечивают согласование входных сопротивлений и уменьшение коэффициента усиления на нижних частотах диапазона. Контур, образованный обмоткой трансформатора Т2 и конденсаторами С4 и С6, обеспечивает подъем АЧХ усилителя на частотах более 20 МГц. Цепи R1, L3 и R2, L4 уменьшают усиление на нижних частотах диапазона. Усиленный первым каскадом сигнал со вторичной обмотки Т2 поступает на каскад, собранный по мостовой схеме на транзисторах VT3, VT4, VT5, VT6. Цепи R12, С9 и R14, С10, а также С15, С16 совместно с обмотками Т3, Т4 поднимают АЧХ вблизи верхней границы рабочего диапазона частот, a R17, С11 и R18, С12, R19, С13, R20, С14 согласуют входное сопротивление и уменьшают коэффициент усиления в области низких частот. На трансформаторах Т5 и Т6 выполнена схема сложения мощности. Для облегчения установки тока покоя в усилителе применены три отдельные схемы смещения со стабилизацией VT7, VT10, VT11 и температурными датчиками на VT8, VT9, VT12, расположенными на радиаторе, вблизи транзисторов, на которых они регулируют начальный ток.
Усилитель смонтирован навесным методом на гладкой стороне ребристого радиатора размером 170 на 110 мм, высота ребер — 40 мм. Радиатор вдоль ребер продувается вентилятором. Монтаж схемы ведется между выводами укрепленных на радиаторе элементов и на ввинченных в радиатор дополнительных стойках, применяемых в некоторых видах старой военной аппаратуры. Все транзисторы, кроме VT7, VT10, VT11, привинчены к радиатору с применением теплопроводящей пасты. Начальный ток коллектора предварительного каскада составляет 50...60 мА, а каждой пары оконечного усилителя — 100 мА. Его регулируют резисторами R7, R28, R30 соответствующей схемы смещения.
В устройстве применены транзисторы КТ909А и КТ930Б. R22, R23, R25, R26 — постоянные резисторы МЛТ-1. Резисторы R17, R18, R19, R20 набраны в виде трех параллельно соединенных, мощностью 0,25 Вт. R24 и R29 имеют мощность 5 Вт, остальные — 0,5 Вт. Конденсаторы С18, С20, С28, С31, С34 — типа К-50-16; остальные — КМ. С3, С5, С11, С12, С13, С14 набраны в виде двух параллельно включенных конденсаторов. Дроссели L3, L4 намотаны на оправке проводом ПЭВ-2 диаметром 0,3 мм, L1, L2, L5, L6, L7, L8, L9, L10, L11, L12— типа ДМ-0,1. L13, L14, L15, L16 выполнены в виде отрезка медного провода диаметром 1мм, продетого в ферритовую трубку. От длины трубки зависит индуктивность образовавшегося дросселя. Такие трубки применяются в блоках сведения лучей старых цветных телевизоров в качестве подстроечных сердечников. Сердечники трансформаторов T1, T5, Т6 выполнены путем просверливания отверстий в куске феррита 600...1000 НН алмазным сверлом. Можно также набрать их из колец соответствующего диаметра и проницаемости, склеив их эпоксидным клеем с добавлением ферритовой пыли в качестве наполнителя. Склеивать их следует в виде блока (бинокля). Феррит для T1 имеет габариты 15х15х10 мм, для T5, Т6 30х22х10 мм. Диаметр отверстий и расстояние между ними большого значения не имеют, необходимо только, чтобы поместилась обмотка при достаточно плотном заполнении отверстия. Входная обмотка T1 составляет 3 витка, а базовая -- 1 виток провода МГТФ-0,3. Трансформатор T5 состоит из двух обмоток по 2 витка скрутки провода ПЭВ 2-0,5. Скрутка имеет шаг 2,5 витка на сантиметр. Обмотки мотаются с противоположных концов (бинокля) и фазируются в соответствии со схемой. Т6 имеет 2 витка такой же скрутки. Трансформаторы Т3 и Т4 намотаны на ферритовых кольцах К20х10х6 мм М1000НН и содержат по 10 витков скрутки провода ПЭВ-2 диаметром 0,8 мм. Шаг скрутки— 10 мм. Начало одной и конец другой обмотки скрутки соединены и представляют собой средний вывод. Обмотка, подключенная к базам транзисторов, представляет собой 1 виток монтажного провода, продетого через отверстие в магнитопроводе. Сердечник трансформатора Т2 выполнен в виде двух латунных трубок диаметром 6 мм, на которые надето по 4 кольца К12х6х4,5 1000НН. Трубки с кольцами вставлены в отверстия щек из фольгированного стеклотекстолита. Концы трубок развальцованы и пропаяны с обеих сторон. Проводящий слой стеклотекстолита разрезан на обеих сторонах так, чтобы трубки не имели электрического контакта. Таким образом, каждая трубка представляет собой отдельную обмотку, которая подключена к базам выходных транзисторов с соблюдением фазировки. Обмотка, включенная в коллекторы VT1 и VT2, содержит 3 витка (1,5 + 1,5), с отводом от середины, провода МГТФ, обмотка обратной связи содержит 1 виток того же провода. При изготовлении трансформаторов следует обратить внимание на то, чтобы обмотки как можно плотнее входили в отверстия, равномерно заполняя его объем, а расстояние между отверстиями составляло примерно 2...2,5 диаметра отверстия.
На выходе усилителя необходимо применить переключаемый НЧ фильтр, например как в [1], оттуда же взята схема стабилизатора напряжения +27 В. Стабилизатор +12 В — интегральный.
Налаживание конструкции заключается в проверке правильности монтажа и установке начального тока коллекторов. В целях защиты выходных транзисторов в цепь +27 В на время регулировки следует установить предохранитель на ток 5 А. Налаживание усилителя производится по общеизвестной технологии до получения на эквиваленте нагрузки симметричного неискаженного сигнала. Симметрию сигнала нужно регулировать резисторами R28, R30, при этом надо следить, чтобы ток коллектора не выходил за 120 мА для каждого плеча в режиме покоя. Далее необходимо проверить фазировку обмоток Т2, Т3, Т4, включенных в базовые цепи соответствующих транзисторов, и подобрать конденсаторы С15 и С16, выравнивающие АЧХ на верхних частотах диапазона.
