Вложение:
Комментарий к файлу: Схема
ШПУ-2012.pdf [88.67 КБ]
Скачиваний: 878
В 333-ий раз повторяю - есть желание размещать в форуме инфо? И не нужно никого спрашивать - следует брать и размещать! Любой опыт, пусть даже не с положительным результатомЧто ж, размещаем. Прежде всего, хочется отблагодарить уважаемого Александра за размещаемые материалы по усилителям на транзисторах и не только по ним. Имея довольно богатый опыт повторения самых разных конструкций из всевозможных "мурзилок" (некоторые из которых, как становилось понятно позже, не способны работать в принципе), могу в полной уверенностью утверждать, что качество (а это широкое понятие - от степени проработанности схем до отсутствия опечаток) данных материалов на голову выше большинства других публикаций. Конечно, кое-где присутствуют неточности, кое-какие параметры слегка завышены (впрочем, не исключаю, что это только мое впечатление, вызванное недостаточным опытом), но при наличие должного "масла в голове" все вполне работает и радует.
Ну а теперь, собственно, по делу. За последние несколько лет в двух самодельных трансиверах были успешно установлены ШПУ по схемотехнике UT2FW. Первый - практически сделанный 1:1 усилитель от "Дуная" с двумя 2Т965А на выходе, второй - неоднократно упомянутый на данном форуме ШПУ от SDR-100 c двухтактным драйвером и довольно мощными выходными транзисторами.
Итак, усилитель номер 1 (тот, что от “Дуная”). Впечатления от конструкции и ее работы в целом – очень положительные. Все работает практически сразу после сборки, однако с АЧХ и максимальной отдаваемой мощностью на всех бендах пришлось несколько повозиться. Опасения по поводу ненадежности подобных усилителей и обязательной необходимости схем защит от перегрузок и рассогласования с нагрузкой оказались напрасны - усилитель совершенно спокойно выдерживает отключение нагрузки и КЗ по выходу на полной мощности, а также издевательства в виде переключений диапазонов в процессе передачи тонального сигнала (конечно, так делать не нужно, хотя бы из соображений сохранности контактов реле, но факт есть факт). За 10 лет эксплуатации подобных усилителей мне лишь дважды удалось выпалить выходные транзисторы - один раз при настройке согласующего устройства на полной мощности на 40-метровом диапазоне (скорее всего, что-то очень неудачно попало в резонанс), а другой - при очередных регулировках, когда внезапно возникло сильное самовозбуждение всего тракта, быстро устранить которое не было возможности.
Основные параметры усилителя получились примерно следующими:1) Выходная мощность (измеренная после диапазонных ФНЧ пятого порядка прибором Diamond SX-200) на диапазонах 160-20 м - около 30 Ватт, на 21 МГц - около 27 Ватт, на 28 МГц – 25 Ватт. Следует иметь в виду, что эта та мощность, при которой еще сохраняется приемлемая линейность сигнала - т.е. при подаче двухтональника на вход с уровнем, обеспечивающем на выходе среднюю мощность в половину меньше указанной, уровень IMD3 не превышает -26 dB по отношению к мощности на пике огибающей (попросту говоря - уровень комбинационных составляющих на 20 dB ниже уровня основных). И хотя Александр говорит о возможности получения 50-60 Ватт с пары КТ965, относиться к этому, надо, вероятно, с определенным сомнением, ибо несмотря на всевозможные "игры" с соотношением витков трансформаторов, номиналами элементов обратных связей итд приблизиться к этим значениям удалось лишь на НЧ-диапазонах, но при этом говорить о какой либо линейности уже не было смысла.
2) Потребляемый ток от источника +15 V - 5-6 А в зависимости от диапазона. Т.е. потребляемая мощность составляет порядка 75-90 Ватт. Ток покоя в режиме передачи - около 1А (из них порядка 600 мА приходится на драйвер, работающий в режиме А, ~250 мА - на выходные транзисторы).
3) Неравномерность АЧХ в режиме "малого сигнала" (т.е такого, при котором еще не наступает ограничение) - порядка 1 dB в диапазоне 1.5-30 мГц. Измерено прибором NWT-7 с применением дополнительного аттенюатора с выхода усилителя на вход детектора.
Некоторого внимания заслуживает входная цепь первого каскада на КТ610. Увы, но в оригинальном ее исполнении (без дополнительного подстроечника от точки соединения R10 и C23) не удавалось добиться равномерности АЧХ при запитке усилителя от источника сигнала с выходным сопротивлением 50 Ом. Наблюдался довольно сильный (8-10 dB) и неустранимый подъем в области низких частот, являющийся, по-видимому следствием зависимости входного сопротивления каскада на Q3 от частоты. Введение подстроечного резистора во входную цепь и подбор его сопротивления позволили полностью линеаризовать АЧХ, причем в основном за счет уменьшения усиления в области низких частот. Допускаю, что это не совсем "правильный" прием, но факт остается фактом - после такой "коррекции" равномерная отдача по диапазонам достигается довольно легко.
Дополнительный подъем АЧХ в области 20-30 Мгц достигается введением конденсаторов с эмиттера Q3 на массу. Тут важно не "переборщить" и попасть в некий слабо выраженный "резонанс" в районе 28-29 Мгц, так как в противном случае можно получить ненужный подъем АЧХ ниже по частоте. Также обеспечить максимальную отдачу на 10 м (не путать с “малосигнальной” АЧХ) позволяет подбор конденсаторов параллельно обмоткам согласующего и выходного бинокля. Однако следует иметь в виду, что эффект этот довольно слабый.
Некоторые подробности по трансформаторам:1) Для всех трансов применены кольца 1000НМ. Диаметром 10 мм для первых двух и 16 мм – для выходного. Подозреваю, что это не совсем удачный выбор, ибо в другом усилке 600НН показали лучшие результаты.
2) Выходной бинокль имеет ДВА витка во вторичной обмотке. Попытка увеличить выходную мощность за счет третьего витка потерпела полное фиаско – резко падал КПД каскада (при той же мощности потребляемый ток возрастал процентов на 30), вдобавок появлялся неустранимый завал на ВЧ-диапазонах. Бинокль на входе выходного каскада имеет также два витка в первичке.
Дело было довольно давно, но, насколько я помню, наибольшую проблему при настройке-наладке этого ШПУ доставило обеспечение должной отдаваемой мощности на 28 Мгц. И речь тут идет не об общей АЧХ передающего тракта – ее неравномерность сводится к нулю довольно просто, а об эффекте, когда усилитель будто “насыщается” на ВЧ гораздо раньше, чем на НЧ и никаким увеличением входного сигнала не позволяет получить желаемую мощность на выходе. Полностью побороть это явление мне так и не удалось (все равно, мощность на ВЧ немного меньше, чем на НЧ, и ограничение несколько более “жесткое”), но существенный успех был достигнут
А) Подбором пары выходных транзисторов.. Увы, их неидеальность проявляется как раз на самых высоких частотах и вполне реальная ситуация, когда пара КТ965, отдающая свои 30 Ватт на 40 М, “затыкается” уже при 15 Ваттах на 28 Мгц.
Б) Подбором компенсирующих конденсаторов параллельно вторичке согласующего бинокля и первичке выходного. Причем подбор этот ДОЛЖЕН ПРОВОДИТЬСЯ на полной мощности, так как в режиме “малого сигнала” подобные действия ничего не дают и эффект вполне может быть обратен желаемому (много раз наблюдал, как подключение конденсатора несколько снижает усиление при малой мощности, зато существенно отодвигает порог насыщения каскада, позволяя получать большую максимальную выходную мощность). В моем усилке емкость параллельно вторичке предвыходного бинокля получилась 360 pF, а параллельно первичке выходного – 82 pF.
В) Некоторым подбором номиналов ФНЧ с целью обеспечения оптимального согласования. Увы, но настроенные по АЧХ-метру с эталонными входными-выходными импедансами ФНЧ оказываются не совсем оптимальными в реальной конструкции и требуют подстройки под конкретные условия по максимуму отдачи в нагрузку.
Во вложениях - итоговая схема усилителя, внешний вид собранного блока и фотка, сделанная в процессе настройки платы.
Продолжение следует...
Вход 
Регистрация
Галерея
FAQ
Пользователи
