ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK Penguat kuasa transistor stesen radio kategori pertama. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Penguat kuasa RF Pendapat meluas bahawa adalah mustahil atau sangat sukar untuk membina penguat kuasa transistor jalur lebar untuk stesen radio kategori pertama menolak kebanyakan gelombang pendek daripada usaha ini. Tugas yang ditetapkan oleh pengarang adalah untuk menunjukkan kemungkinan membina, menerangkan litar dan kaedah penetapan untuk penguat kuasa transistor yang sangat boleh dipercayai yang menyediakan kuasa output sekurang-kurangnya 150 W dengan transistor keluaran dalam pelbagai keadaan yang tidak menguntungkan menggunakan contoh operasi. dan dalam operasi penguat kuasa linear. keadaan, seperti: operasi untuk beban yang tidak dapat ditandingi, kerosakan kabel atau litar pintas dalam sistem penyumpan antena, ralat pensuisan penapis jalur, terlalu panas radiator penyejuk transistor penguat dan banyak lagi. Apabila membina penguat, keutamaan diberikan kepada transistor bipolar atas beberapa sebab:
Ciri-ciri utama penguat kuasa jalur lebar: - julat frekuensi operasi - 1,8 ... 30,0 MHz; Rajah 1. Gambar rajah litar penguat kuasa Isyarat daripada transceiver pergi ke pautan berbentuk L bagi pengecil dikawal secara elektronik bagi litar perlindungan penguat kuasa sekiranya berlaku ketidakpadanan dengan beban. Atenuator dibina pada diod pin berkuasa VD5 dan VD6. Litar kawalan dipasang pada transistor VT1 - VT4, VT6. Ciri ciri litar ini adalah untuk mengekalkan nilai malar jumlah arus yang mengalir melalui diod VD5 dan VD6. Dalam keadaan kerja penguat, transistor VT2 litar kawalan attenuator terbuka, dan VT3 ditutup. Arus kira-kira 5 mA mengalir melalui diod pin terbuka VD120. Penurunan voltan merentasi perintang R9 ialah voltan penyekat untuk diod pin kedua VD6. Pengecilan maksimum kuasa isyarat radio dalam litar siri C5, VD5, C9 pengecil berbentuk L ialah 0dB. Jika terdapat ketidakpadanan antara penguat kuasa dan beban, voltan yang dijana oleh reflektorometer disalurkan melalui diod VD15 litar "OR" ke pangkal transistor VT6 penguat pembezaan. Terdapat pengagihan semula arus yang mengalir melalui diod VD5 dan VD6, akibatnya kehilangan isyarat radio di sepanjang litar C5, VD5, C9 meningkat sehingga 30 dB. Litar selari C7, VD6, R8 dan C10 atenuator berbentuk L berfungsi untuk menstabilkan galangan input penguat kuasa dan memastikan rintangan beban transceiver adalah malar. Jadi, dengan diod pin terbuka sepenuhnya VD6, komponen aktif rintangan litar C7, VD6, R8 dan C10 ialah 50 ohm. Dalam kes ini, perintang R8 menghilangkan semua kuasa isyarat pada input penguat. Dengan bantuan perintang R1, voltan pensuisan ambang pengecil dikawal secara elektronik dilaraskan. LED H1 ialah penunjuk ketidakpadanan antara penguat kuasa dan beban. Cahaya LED berdenyut. Kekerapan cahaya ialah 25 - 30 Hz, ditentukan oleh pemalar masa nyahcas kapasitor C12 melalui perintang R17 dan rintangan input transistor VT6. Penguat kuasa tolak-tarik dibuat pada transistor VT11 dan VT12 jenis KT957A. Voltan pincang autonomi setiap transistor penguat kuasa ditetapkan menggunakan dua penstabil yang dipasang pada transistor VT7, VT9 dan VT8, VT10. Kehadiran sumber autonomi voltan pincang awal transistor keluaran yang beroperasi dalam mod B memungkinkan untuk menghapuskan penyebaran dalam faktor perolehan transistor dan mendapatkan ciri amplitud linear penguat kuasa. Pelarasan voltan pincang awal transistor dilakukan oleh perintang pembolehubah R18 dan R19. Penstabil secara serentak menjalankan penstabilan suhu arus senyap transistor keluaran penguat kuasa. Sebagai penderia suhu, transistor VT7 dan VT8 jenis KT904A digunakan, diletakkan di sebelah transistor KT957A. Pengubah pengimbang T1 dengan nisbah transformasi 4:1 sepadan dengan input 50-ohm penguat kuasa yang tidak seimbang dengan rintangan input transistor VT11 dan VT12, komponen aktifnya ialah 1,3 ... 1,8 ohm. Transformer T2 membekalkan kuasa kepada litar pengumpul transistor VT11 dan VT12, mengimbangi bentuk voltan pada pengumpul transistor untuk mengurangkan tahap harmonik sekata dalam litar pengumpul, serta mencipta maklum balas negatif yang bergantung kepada frekuensi. Mengimbangi pengubah T3 dengan nisbah transformasi 1:3 menyediakan peralihan daripada rintangan keluaran rendah transistor kepada keluaran satu hujung dengan rintangan 50 ohm. Litar pembetulan R20, C20 dan R21, C21 menyediakan pemadanan galangan input penguat dan pengurangan dalam keuntungan pada frekuensi rendah. Litar yang dibentuk oleh penggulungan sekunder pengubah T 1 dan kapasitor C15; litar yang terdiri daripada perintang R26 dan R27 dan litar yang dibentuk oleh penggulungan sekunder pengubah T2 dan kapasitor C27; juga, litar yang dibentuk oleh belitan utama pengubah TK dan kapasitor C36 memberikan peningkatan dalam ciri frekuensi amplitud penguat pada frekuensi tinggi (20 - 30 MHz). Litar pembetulan tindak balas frekuensi penguat kuasa membolehkan perolehan kuasa tidak sekata kurang daripada 2 dB dalam julat frekuensi dari 1,8 hingga 30 MHz. Diod VD11, VD13 dan VD12, VD14 digunakan untuk melindungi transistor VT11 dan VT12 daripada lebihan voltan dalam litar pengumpul. Reflektor bagi litar perlindungan penguat kuasa termasuk: penderia gelombang pantulan yang dibuat pada pengubah semasa T4, kapasitor C43, C44 dan penerus berdasarkan diod VD17; Penguat DC pada transistor VT13, VT14 dan litar "OR" pada diod VD15 dan VD16. Perintang pembolehubah R37 menetapkan ambang yang diperlukan untuk pengendalian litar perlindungan SWR. Penguat pembezaan atenuator dikawal secara elektronik dikuasakan oleh voltan tidak stabil sebanyak +18 V. Litar pincang transistor keluaran penguat kuasa dan UPT reflektor dikuasakan oleh penstabil voltan yang dibuat pada cip DA1 dan pengawal selia. transistor VT5. Penggunaan arus maksimum tetapi nilai +12 V - tidak lebih daripada 0,5 A. Voltan keluaran penstabil dilaraskan oleh perintang R15. Bekalan kuasa litar pengumpul penguat kuasa terdiri daripada penerus gelombang penuh yang dipasang mengikut litar jambatan pada diod VD7 ... VD10 dan penstabil pampasan pada transistor VT15, VT16, VT17 dan cip DA2, yang mempunyai perlindungan melawan arus lebih dan K3. Untuk mendapatkan arus dalam beban sehingga 13 A, sambungan selari dua transistor pengawal selia VT15 dan VT16 jenis 2T827A dengan rintangan penyamaan dalam litar pemancar digunakan. Jumlah penurunan voltan merentasi salah satu perintang ini berfungsi sebagai voltan kawalan untuk litar perlindungan arus lebih. Voltan keluaran penstabil dilaraskan oleh perintang pembolehubah R38. Penurunan voltan merentasi perintang R46 digunakan untuk mengawal arus penguat kuasa dengan mikroammeter RL1 dengan skala tidak lebih daripada 200 μA. LED H2 digunakan untuk menunjukkan mod beban lampau penguat kuasa litar pengumpul penguat kuasa. LED H2 berfungsi untuk litar penguat, kuasa. LED H2 padam jika arus beban melebihi nilai ambang. Untuk meningkatkan kebolehpercayaan penguat, fius untuk arus 12 A dan 25 A dimasukkan dalam litar +0,5 V dan +15 V, masing-masing. Untuk menapis komponen harmonik isyarat radio pada output penguat kuasa, penapis laluan rendah enam jalur urutan ke-5 (Rajah 2) dengan ciri Chebyshep dipasang, mempunyai pekali pantulan maksimum dalam jalur laluan sebanyak 10% , yang sepadan dengan SWR < 1,2 dan kehilangan kuasa - 0,2 .50 dB. Rintangan beban input dan output XNUMX Ohm. Jadual menunjukkan nilai elemen penapis dan frekuensi cutoff (fcp).
Kuasa reaktif kapasitor penapis - 200 VAr. Ia dibenarkan untuk menyambungkan kapasitor yang sama selari dengan nilai unit yang lebih kecil kuasa reaktif, tetapi jumlahnya tidak kurang daripada 200 VAr. Jadual 1
Di sini: d - panjang penggulungan. D - diameter luar gegelung Diameter dan jenis wayar PEV-2 1,2. Untuk julat 1.8; Gegelung 3.5 dan 7,0 MHz adalah luka pepejal. Gegelung dipasang dengan gam BF2. Penguat kuasa dipasang pada dua papan litar bercetak yang dipasang pada radiator untuk menyejukkan transistor penguat. Pada papan litar bercetak pertama, penguat kuasa itu sendiri, pengecil berbentuk L, litar perlindungan dan penstabil voltan pincang dipasang. Papan litar bercetak dipasang pada radiator, di mana transistor VT11, VT12, VT7, VT8 dan diod pin VD5, VD6 diletakkan. Dimensi radiator ialah 120x250x60 mm. Ketinggian rusuk ialah 45mm, jarak antara mereka ialah 15mm. Penstabil voltan +12 V dan +25 V dipasang pada papan litar bercetak kedua. Papan litar bercetak, transistor pengawal selia VT5, VT15, VT16, diod VD7 - VD10 dan litar mikro DA2 dipasang pada radiator penyejuk kedua penguat kuasa . Dimensi radiator ini ialah 120x200x60 mm. Ketinggian tulang rusuk dan jarak antara mereka adalah sama seperti radiator pertama. Transistor pengawal selia dan diod penerus dipasang pada radiator pada pengatur jarak penebat elektrik yang diperbuat daripada aluminium dengan salutan penebat teroksida anodik. Radiator penyejuk ialah elemen struktur sokongan penguat kuasa. Jadi, radiator pertama dengan transistor keluaran, penyambung RF dan IF penguat kuasa adalah dinding belakang casis, dan radiator kedua bertindak sebagai dinding sisi. Di dalam perumah casis terdapat penapis jalur rendah dengan suis julat biskut, kapasitor elektrolitik C3 dan C39 dan pengubah kuasa dengan kuasa keseluruhan sekurang-kurangnya 350 W (tidak ditunjukkan dalam rajah elektrik). Jenis unsur radio berikut digunakan dalam penguat kuasa: perintang tetap C2 - 33N, MLT, C5-1 b MB; perintang boleh ubah - SP3 atau SP5; kapasitor C5 - C10, C32, C34, C33, C35-KM-4, selebihnya - KM-5, KM-6 KT-3, K 10-17; kapasitor elektrolitik K50-6, K50-18; tercekik L1, L2, L3, L4, L5, L10 - DM0,6 atau serupa. Induktor L6 - L9 dililit pada teras magnet anulus yang diperbuat daripada bahan 1000 NM bersaiz K18x8x5 dan mengandungi 7 lilitan wayar PEL-2 0,8. Transformer T1 diperbuat daripada tiga teras magnet tertutup berbentuk Sh terpaku jenama M2000 HM, saiz Sh5x5. Penggulungan utama mengandungi 4 lilitan wayar MPO 0,35, dilalui di dalam bingkai segi empat tepat loyang dipateri, dimasukkan dengan ketat ke dalam tingkap litar magnet berbentuk W. Bingkai segi empat tepat, disambungkan pada satu sisi oleh pelompat, membentuk pusingan tiga dimensi belitan sekunder pengubah T1. Transformer T2 dibuat pada litar magnet gelang jenama 1000 NM, saiz K32 x 20 x 6. Transformer mengandungi 7 lilitan berpusing daripada 8 wayar jenama PUL-2 0,8 dengan pic satu putaran setiap sentimeter. Empat wayar lembar membentuk belitan primer, empat lagi membentuk belitan sekunder pengubah. Gegelung sambungan dibuat dengan wayar MPO 0,35, melalui teras magnet. Transformer T3 dibuat sama dengan transformer T1 daripada empat litar magnet tertutup berbentuk W terpaku jenama M2000 NM, saiz Sh7x7. Penggulungan utama pengubah adalah gegelung volum, sekunder diperbuat daripada tiga lilitan wayar MPO 0,35, berulir di dalam gegelung volum. Transformer semasa T4 bagi penderia gelombang pantulan dibuat pada litar magnet anulus jenama M20V42, saiz K20x10x5. Penggulungan primer ialah wayar pelekap yang melalui litar magnetik, belitan sekunder mengandungi 20 lilitan wayar PELSHO 0,15. Menyediakan penguat kuasa dilakukan mengikut urutan berikut. Pertama, semua peranti masuk dikonfigurasikan: penstabil, reflectometer, penguat pembezaan, dan lain-lain, kemudian pelarasan komprehensif penguat secara keseluruhan dijalankan. Instrumen diperlukan untuk penalaan: avometer, osiloskop dengan jalur frekuensi operasi sehingga 50 MHz, penganalisis spektrum atau penerima pengukur dengan julat frekuensi sehingga 80 - 100 MHz, meter SWR, beban bukan induktif. perintang untuk kuasa sehingga 100 - 200 W, penjana isyarat standard G4- 118 atau transceiver semua jalur dengan sekurang-kurangnya 20 watt kuasa output. Penubuhan penguat kuasa bermula dengan pemeriksaan autonomi operasi penerus dan penstabil voltan +12 V dan +25 V. Perintang boleh ubah R15 dan R38 menetapkan nilai voltan yang diperlukan oleh litar. Pengatur voltan +12 V diuji dengan menyambungkan rintangan beban 15 ohm kepada pemancar transistor VT5, manakala perubahan dalam voltan keluaran pengatur hendaklah tidak lebih daripada 0,1 V, dan riak keluaran tidak boleh melebihi 50 mV . Memeriksa operasi pengatur voltan +25 V, menentukan ambang perlindungan semasa dijalankan apabila rintangan beban 1,5 - 4 Ohm disambungkan. Beban dijalankan dalam bentuk gegelung dengan pili yang diperbuat daripada dawai nichrome dengan diameter 1 mm, dililit pada bingkai seramik dengan langkah 2 - 3 mm. Ujian penstabil dijalankan dengan meletakkan beban yang diterangkan dalam balang tiga liter air sejuk. Nilai semasa dikawal oleh ammeter dengan skala sekurang-kurangnya 15 A. Penstabil mesti beroperasi secara stabil pada arus beban sehingga 13 A. Nilai arus ambang di mana voltan keluaran penstabil turun kepada 2 ... 3 V mestilah tidak lebih daripada 14 ... 14,5, XNUMX A. Ambang perlindungan semasa (1e) boleh dilaraskan dengan memilih perintang R41 dan R42. Nilai Ia boleh ditentukan dengan formula Ia=1,4/R41=1,4/R42 Penurunan voltan keluaran penstabil + 25V pada arus beban maksimum hendaklah tidak lebih daripada 1 V, dan magnitud riak tidak boleh lebih daripada 400mV. Dengan memilih nilai perintang R30, anda boleh menetapkan suhu maksimum untuk memanaskan kristal cip DA2 yang dipasang "pada satu heatsink penguat kuasa. Apabila suhu heatsink melebihi + 90 ° C, perlindungan haba Cip DA2 dicetuskan, menjatuhkan voltan pada output penstabil kepada sifar. Penstabil voltan pincang dilaraskan dengan asas transistor keluaran VT11, VT12 dilumpuhkan. Semasa proses penalaan, kemungkinan melaraskan voltan keluaran dalam 0,5 ... 0,65 V diperiksa pada arus beban maksimum sehingga 0,2 A. Pelarasan penstabil diselesaikan dengan menetapkan nilai minimum voltan keluaran. Pelarasan penderia gelombang pantulan adalah tradisional dan telah berulang kali diterangkan dalam literatur. UPT pada transistor VT13, VT14 menyediakan pembentukan voltan pada pengumpul VT13, sama dengan + (0-0,7) V dalam ketiadaan dan + (10 - 11,5) V dengan kehadiran ketidakpadanan beban. Perintang R37 menetapkan ambang untuk pengendalian litar perlindungan mengikut nilai SWR beban lebih daripada 3. Operasi penguat pembezaan, yang merupakan litar kawalan attenuator berbentuk L pada diod pin, diperiksa apabila voltan malar Uk, berbeza dari 6 hingga 0V, digunakan pada input litar "OR" (soket XS12 ). Pada Uk \u0d 2 V, voltan pada pengumpul VT17 hendaklah +3 V, dan pada pengumpul VT0 - 9 V. Penurunan voltan merentasi perintang R10 mestilah sekurang-kurangnya 7 V. Pada Uk \u1d 2B, dengan melaraskan perintang R 3, transistor keluaran VT1, VT2 dihidupkan penguat pembezaan dan cahaya LED H3. Selang untuk menukar Uk, di mana pensuisan transistor VT0,7 dan VT1, hendaklah tidak lebih daripada 51V. Memeriksa operasi yang betul bagi attenuator pin-diod dijalankan apabila isyarat RF GSS atau transceiver dihantar ke input XS1 dan isyarat RF diukur oleh osiloskop pada perintang beban dengan rintangan 0 ohm, iaitu dihidupkan dan bukannya penggulungan utama pengubah TXNUMX. Dengan Uk=XNUMX V, voltan RF merentasi perintang beban mestilah sama seperti pada input XS1 ke atas keseluruhan julat frekuensi operasi penguat dan kuasa GSS atau transceiver tidak melebihi 20 watt. Dengan Uk=10 V dan semua keadaan lain adalah sama, voltan RF merentasi perintang beban hendaklah 30 atau lebih kali ganda kurang daripada pada input XS1. Sebelum menyediakan penguat kuasa, litar maklum balas, yang terdiri daripada R26, C25, R27, C26 dan gegelung sambungan pada pengubah pengimbang T2, mesti dibuka. Penalaan penguat kuasa hendaklah dijalankan dengan beban yang dihidupkan secara kekal dengan rintangan 50 ohm, yang boleh dilakukan seperti yang diterangkan dalam [2]. Untuk melindungi transistor berkuasa tinggi, disyorkan untuk memasang fius 5A pada kali pertama anda menghidupkan penguat kuasa. Arus awal transistor VT11, VT12 penguat kuasa ditetapkan terlebih dahulu oleh perintang R18 kepada nilai 150 ... 200 mA, kemudian oleh perintang R19 jumlah arus litar pengumpul penguat dinaikkan kepada 300 ... 400 mA. Ketepatan gelung sambungan diperiksa untuk kestabilan penguat kuasa kepada pengujaan RF apabila isyarat dengan kuasa tidak lebih daripada 1 - 0,5 W digunakan pada input XS1,0. Apabila penguat teruja, yang menunjukkan dirinya dalam peningkatan mendadak dalam arus pengumpul dengan peningkatan lancar dalam isyarat input, hujung gegelung sambungan pengubah T2 diterbalikkan. Dengan penalaan kompleks penguat, adalah wajar untuk menggunakan GSS G4-118 sebagai penjana isyarat, kuasa keluaran maksimum ialah 3 W, dan julat frekuensi operasi ialah 0,1 ... 30 MHz. Menggunakan isyarat GSS termodulat amplitud pada input penguat kuasa dengan kedalaman modulasi sekurang-kurangnya 50% dan amplitud tidak lebih daripada 10 V, perintang boleh ubah R18 dan R 19 mencapai bentuk simetri sampul isyarat yang diperhatikan pada skrin osiloskop yang disambungkan kepada beban. Semasa pelarasan ini, adalah perlu untuk mengawal arus awal litar pengumpul penguat kuasa, yang tidak boleh melebihi 300 ... 400 mA. Kapasitor C15, C27 dan C36 mencapai peningkatan dalam tindak balas frekuensi penguat kuasa pada frekuensi 25 ... 30 MHz. Kawalan tahap kuasa komponen harmonik isyarat keluaran penguat, kehadiran modulasi parasit frekuensi tinggi atau frekuensi rendah dijalankan menggunakan penganalisis spektrum atau penerima pengukur. Sekiranya modulasi parasit berlaku dalam penguat, adalah perlu untuk meningkatkan kapasitor penyekat dalam litar pengumpul dan asas transistor keluaran VT11 dan VT12. Pemeriksaan akhir operasi penguat kuasa dijalankan bersama-sama dengan transceiver yang disambungkan ke input RA, apabila mengukur voltan pada beban pada semua jalur amatur. Oleh kerana kuasa keluaran penguat dalam kes ini akan mencapai 200 W, dan ujian boleh panjang, aliran udara paksa ke radiator penguat kuasa diperlukan, yang wajib untuk operasi jangka panjang. Penalaan awal sistem perlindungan penguat dijalankan dengan melaraskan perintang R37 sehingga LED H1 bersinar pada tahap kuasa keluaran tidak lebih daripada 30 - 40 W dan rintangan beban penguat 200 Ohms (SWR-4). Dengan memutuskan beban atau menutupnya, operasi sistem perlindungan penguat diperiksa. Dengan pengendalian sistem perlindungan yang betul, penalaan halus terakhirnya dilakukan pada kuasa penguat yang diberi nilai. Perlu diingatkan bahawa dengan mengurangkan kuasa keluaran penguat, adalah mungkin untuk mencapai operasi normalnya untuk beban yang sangat tidak sepadan. Pengukuran parameter utama penguat kuasa yang ditala dilakukan dengan penapis jalur rendah yang disertakan, penetapannya terdiri daripada memeriksa pematuhan frekuensi cutoff dengan nilai yang diberikan dalam Jadual 1. Kesusasteraan 1. Zavrazhnov Yu. et al. Transistor frekuensi tinggi yang berkuasa. - M.: Radio dan komunikasi, 1985. Pengarang: V. Usov, Novosibirsk; Penerbitan: N. Bolshakov, rf.atnn.ru Lihat artikel lain bahagian Penguat kuasa RF. Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini. Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu: Cara Baharu untuk Mengawal dan Memanipulasi Isyarat Optik
05.05.2024 Papan kekunci Seneca Prime
05.05.2024 Balai cerap astronomi tertinggi di dunia dibuka
04.05.2024
Berita menarik lain: ▪ Wanita mengalami kurang kesakitan apabila seorang lelaki berada di sekelilingnya ▪ Penyejuk CPU ID-Penyejukan SE-50 Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu
Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma: ▪ bahagian laman web Perubatan. Pemilihan artikel ▪ artikel Lindungi paip daripada burung. Petua untuk tuan rumah ▪ artikel Berapa ramai orang bekerja di pasar raya terbesar? Jawapan terperinci ▪ artikel Elektromekanik pertukaran telefon automatik. Arahan standard mengenai perlindungan buruh ▪ pasal Panggilan merdu pada cip UMC8. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik ▪ Perkara Tiga bola. eksperimen fizikal
Tinggalkan komen anda pada artikel ini: Semua bahasa halaman ini Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web www.diagram.com.ua |