Hybrydowy liniowy wzmacniacz mocy. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Hybrydowy liniowy wzmacniacz mocy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Cywilna łączność radiowa

Komentarze do artykułu

W transceiverach krótkofalowych tor transmisyjny zawiera zwykle potężny wzmacniacz końcowy oparty na lampie elektrycznej oraz przedwzmacniacz oparty na tranzystorach. Jednocześnie obwody rezonansowe służą do dopasowania przedwzmacniacza do wzmacniacza końcowego. Podobne układy znajdują się również między przedwzmacniaczem a ostatnim mikserem toru nadawczego.

Takiej konstrukcji toru nadawczego transceivera nie można uznać za optymalną. Zastosowanie dwóch przełączanych obwodów rezonansowych na wejściu i wyjściu przedwzmacniacza komplikuje urządzenie. Ponadto włączenie kolektora mocnego tranzystora do obwodu obwodu rezonansowego może prowadzić do pojawienia się zniekształceń nieliniowych z powodu dużej nieliniowości pojemności złącza kolektora tranzystora.

Rysunek przedstawia schemat hybrydowego wzmacniacza mocy, w którego stopniu wyjściowym zastosowano kaskodowe połączenie tranzystora bipolarnego VT4 połączonego zgodnie ze wspólnym obwodem emitera i lampy VL1 połączonej zgodnie ze wspólnym obwodem siatki.

(kliknij, aby powiększyć)

Taka konstrukcja nie tylko pozwoliła na dobre dopasowanie niskiej impedancji wyjściowej tranzystora dużej mocy do wejścia lampy, ale także zapewniła wyjątkową liniowość charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej kaskady.

Kolejną ważną zaletą jest to, że w lampie „uziemione” okazały się trzy elektrody – pierwsza i druga siatka oraz płytki formujące wiązkę. Pojemność przelotowa lampy stała się znikoma, w wyniku czego nie było potrzeby jej neutralizowania.

Aby zwiększyć rezystancję wejściową stopnia końcowego, na jego wejściu znajduje się wtórnik emitera na tranzystorze VT3. Ponieważ emiter tego tranzystora jest bezpośrednio podłączony do podstawy tranzystora VT4, prąd spoczynkowy stopnia wyjściowego może być kontrolowany przez rezystor trymera R20 zawarty w obwodzie bazowym VT3.

Aby zwiększyć liniowość i stabilność temperaturową wzmacniacza, stopień kaskodowy jest objęty szeregowym ujemnym sprzężeniem zwrotnym przez dwa połączone równolegle rezystory R23 i R25. Przy prądzie spoczynkowym 25 mA, napięciu anodowym 600 V i mocy sygnału na wejściu wtórnika emitera 8 ... 10 mW, wzmacniacz generuje co najmniej 130 W mocy na wszystkich pasmach HF. W tym przypadku stała składowa prądu anodowego wynosi 330 mA. Zniekształcenia intermodulacyjne trzeciego i piątego rzędu przy mocy wyjściowej 140 W nie przekraczają -37 dB.

Wzmacniacz zapewnia ochronę tranzystora VT4 przed awarią w przypadku awarii lampy, a także podczas stanów nieustalonych, gdy jest podgrzewany. Aby to zrobić, kolektor tranzystora VT4 przez diody VD2, VD3 jest podłączony do diody Zenera VD4 o napięciu stabilizującym 50 V. Podczas normalnej pracy wzmacniacza diody VD2, VD3 są zamknięte, ponieważ napięcie na kolektor VT4 nie przekracza 35 V. Jeśli z jakiegokolwiek powodu chwilowe napięcie na kolektorze przekroczy 50 V, diody VD2, VD3 otworzą się i zostaną zbocznikowane przez niską rezystancję różnicową diody Zenera VD4.

Impedancja wejściowa stopnia kaskadowego (z wejścia wtórnika emitera) jest praktycznie aktywna, w niewielkim stopniu zależy od częstotliwości i jest bliska 400 omów. Aby uzyskać moc wyjściową 130 W wystarczy mieć na wejściu wtórnika emitera sygnał RF 1,8 V. Taki poziom może z powodzeniem zapewnić mikser tranzystorowy. (Jeżeli w transceiverze ostatni mikser toru nadawczego jest wykonany na diodach, to moc sygnału RF na wyjściu miksera z reguły nie przekracza 0,05 ... 0,1 mW).

Aby zwiększyć wzmocnienie na wejściu wtórnika emitera, dołączono dwustopniowy wzmacniacz szerokopasmowy oparty na tranzystorach VT1 i VT2. Impedancja wejściowa wzmacniacza wynosi około 200 omów, co jest zgodne z impedancją wyjściową konwencjonalnych mikserów diodowych. Wzmocnienie w zakresie częstotliwości 1...30 MHz jest prawie stałe i wynosi 26 dB. Aby uzyskać moc wyjściową 130 W wystarczy podać na wejście przedwzmacniacza sygnał o mocy 0,05 mW, czyli wzmacniacz można włączyć bezpośrednio na wyjściu miksera diodowego HF tor nadawczy transceivera.

Gdy na wejściu nie ma sygnału RF, wzmacniacz pobiera prąd około 40 mA ze źródła +15 V i 25 mA ze źródła +600 V. Dlatego korzystne jest „zamknięcie” wzmacniacza w trybie odbioru. W tym celu wyjścia falowników D1 -DD3 są podłączone do obwodów mocy podstaw trzech tranzystorów VT1.1-VT1.3. W trybie odbioru na ich wejściach stosowana jest logika 1. W tym przypadku potencjał na wyjściach falowników jest niższy niż napięcie otwarcia tranzystorów krzemowych, w wyniku czego wszystkie stopnie wzmacniacza są zamknięte. W trybie nadawania, wejścia falowników są w stanie niskim logicznym. Potencjał na wyjściach elementów DD1.1-DD1.3 staje się wysoki, a wzmacniacz otwiera się.

Równoważna rezystancja stopnia wyjściowego wzmacniacza wynosi około 900 omów. Obliczone wartości elementów reaktywnych pętli P do dopasowania wzmacniacza do anteny podano w tabeli.

Wartość elementów pętli P

Częstotliwość robocza, MHz Pojemność pierwszego kondensatora, pF Indukcyjność, uH Pojemność drugiego kondensatora, pF
Rn=50 Ohm Rn=75 Ohm Rn=50 Ohm Rn=75 Ohm Rn=50 Ohm Rn=75 Ohm
1,853,6
7,05
14,15
21,2
28,5 40332073
1058
527
352
262 34331764
901
449
300
223 2,81,4
0,73
0,36
0,24
0,18 2,81,4
0,73
0,36
0,24
0,18 137657074
3612
1800
1201
894 91774716
2408
1200
801
596

Wartość paszportowa dopuszczalnego rozpraszania mocy na anodzie lampy 6P45S wynosi 35 watów. W tym wzmacniaczu, przy prądzie anodowym 330 mA, na anodzie lampy rozpraszane jest około 70 watów mocy. Nie zmniejsza to jednak zauważalnie niezawodności lampy, ponieważ rozpraszanie mocy osiąga 70 W tylko w szczytach obwiedni sygnału SSB lub podczas impulsów telegraficznych. Średnie rozpraszanie mocy zwykle nie przekracza dopuszczalnej wartości.

Strukturalnie lampa 6P45S i elementy pasującego obwodu P są umieszczone w ekranowanym przedziale, z którego wnioski są wyciągane za pomocą kondensatorów przelotowych KTP. Aby poprawić chłodzenie lampy, górna i dolna osłona muszą być perforowane. Należy zauważyć, że lampa lepiej chłodzi, gdy znajduje się w pozycji poziomej. Tranzystory VT1 i VT3 są umieszczone blisko panelu lampy i zamontowane na obudowie, aby zapewnić dobre odprowadzanie ciepła. Pozostałe elementy wzmacniacza można umieścić na płytkach drukowanych transceivera.

Cewka indukcyjna L6 wykonana jest na cylindrycznej ramie dielektrycznej o średnicy 14 mm i zawiera 270 zwojów drutu PEV 0,33 nawiniętych na okrągło.

Cewka indukcyjna L7 zawiera 3 zwoje drutu PEV 0,11 umieszczone na rezystorze R21. Przy prawidłowej instalacji wzmacniacz nie wymaga strojenia, jedyną niezbędną regulacją jest ustawienie prądu spoczynkowego stopnia wyjściowego za pomocą rezystora strojenia R20.

Publikacja: cxem.net

Zobacz inne artykuły Sekcja Cywilna łączność radiowa.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Przenośne ładowanie solarne do pojazdów elektrycznych od Volvo 11.08.2013

Volvo, największy producent samochodów w Szwecji, planuje uruchomić składaną, słoneczną stację ładowania, którą można zdemontować i umieścić w bagażniku samochodu.

System, nazwany Pure-Tension Pavilion, został opracowany dla hybrydowego pojazdu elektrycznego z silnikiem wysokoprężnym Volvo V60 dla Volvo Car Italia przez firmę Synthesis Design + Architecture, Buro Happold i Fabric Images z siedzibą w Los Angeles. Należy zauważyć, że konstrukcja jest łatwa do zainstalowania i złożenia. Będzie można to zweryfikować we wrześniu na targach w Rzymie.

Przenośna stacja w postaci lekkiej markizy naciągowej o futurystycznym kształcie jest szybko rozkładana i instalowana na ziemi – jest do niej podłączony hybrydowy silnik wysokoprężny Volvo V60. Panele fotowoltaiczne są umieszczone na materiale z polietylenu o dużej gęstości i są otoczone pierścieniową rurką z włókna węglowego, która po rozłożeniu rozciąga płótno z ogniwami fotowoltaicznymi.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Określono górną granicę prędkości dźwięku

▪ Szybki zewnętrzny dysk SSD Samsung T9

▪ Samolot zdolny do poruszania się po drogach

▪ Elastyczne panele słoneczne

▪ Komputer buszmana

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Zasilacze. Wybór artykułu

▪ artykuł Ośrodki geograficzne pochodzenia roślin uprawnych. Historia i istota odkryć naukowych

▪ artykuł Iloma językami mówią Nigeryjczycy? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Aerosleigh Prostor. Transport osobisty

▪ artykuł Diody ograniczające i prostownikowe. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Kubik znika. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn