- •Часть 2
- •2. Обзор схем
- •2.1. Общий подход к конструированию приемников
- •2.2. Характеристики приемника, работающего в диапазоне 1,6-30,0 мГц с промежуточной частотой 45 мГц
- •2.2.2. Усилитель и фильтр промежуточной частоты
- •2.2.3. Детектор-смеситель, процессор низких частот и цепь автоматической регулировки усиления
- •2.3. Инвертируется ли боковая полоса?
- •2.4. Приемопередатчик коротковолнового диапазона
- •2.4.1. Кварцевый генератор настройки и кварцевый генератор несущей частоты
- •2.4.2. Приемный тракт
- •2.4.3. Входной тракт передатчика
- •2.4.4. Рекомендации по изготовлению
- •2.5. Схема узкополосного усилителя мощности
- •2.6. Тракт передатчика диапазона 1,6-30,0 мГц с промежуточной частотой 45 мГц
- •2.6.1. Процессор низкой частоты, модулятор и тракт промежуточной частоты
- •2.6.2. Процессор высокой частоты
- •2.6.3. Фильтрация высших гармоник и автоматическая регулировка уровня модуляции
- •2.7. Линейный усилитель мощности передатчика
- •2.7.2. Усилитель мощности на 180/320 Вт
- •2.7.3. Усилитель мощности на 35/75 Вт для частотного диапазона 140-160 мГц при напряжении 13,6 в
- •2.8. Элементы схем
- •2.8.2. Интегральные субоктавные полосовые фильтры для частотного диапазона 2-30 мГц
- •2.8.3. Интегральные фильтры коротковолнового любительского диапазона
- •2.8.4. Фильтры высокой частоты для частотного диапазона 1,5-30,0 мГц
- •2.8.5. Фильтры высокой частоты в приемнике/передатчике для частотного диапазона 1,5-30,0 мГц
- •2.8.7. Входная часть приемника для , диапазона 0,5-30 мГц с промежуточной частотой 41 мГц
- •2.8.8. Входная часть приемника для диапазона 10 кГц-30 мГц с промежуточной частотой 81,4 мГц
- •2.8.9. Задающий генератор настройки для частотного диапазона 10 кГц -30 мГц с промежуточной частотой 81,4 мГц
- •2.8.10. Логарифмический/линейный усилитель промежуточной частоты
- •2.8.11. Каскады пч-трансивера с промежуточной частотой 40 мГц
- •2.8.13. Широкополосный усилитель мощности на 50 Вт для частотного диапазона 1,6-30,0 мГц
- •2.8.14. Широкополосный усилитель мощности на 75 Вт для частотного диапазона 1,6-30,0 мГц
- •2.8.15. Широкополосный усилитель мощности на 300 Вт для частотного диапазона 1,6-30,0 мГц
- •2.8.22. Сверхмалошумящий усилитель овч/увч
- •2.8.23. Малошумящий усилитель на канальном полевом транзисторе для частотного диапазона 14-30 мГц
- •2.8.24. Оптимальные вч-селекторы для частотного диапазона 1,5-30,0 мГц
- •2.8.25. Соединение смеситель/фильтр промежуточной частоты с малыми отражениями
- •2.8.26. Двунаправленный селективный усилитель промежуточной частоты 9 мГц
- •2.8.27. Тракт промежуточной частоты 41 мГц с подавлением импульсной помехи
- •2.8.28. Генератор несущей частоты для частотного диапазона 1-30 мГц
- •2.8.29. Модем трансивера
- •2.8.30. Задающий генератор частотного диапазона 5,0-5,5 мГц для коротковолновых любительских систем
- •2.8.31. Высокостабильный кварцевый генератор для частотного диапазона 1-80 мГц
- •2.8.32. Полосовой фильтр на l-, с-элементах для сигнала с одной боковой полосой ssb и для cw-режима при промежуточной частоте 30 кГц
- •2.9. Конструирование генераторов
- •2.9.1. Критерии
- •2.9.2. Генераторы на элементах l и с
- •2.9.3. Кварцевые генераторы
- •2.10. Регулируемый синтезатор для частотного диапазона 1,6-30,0 мГц с промежуточной частотой 45 мГц
- •2.10.1. Принцип действия
- •2.10.2. 1-Я петля регулировки фазы
- •2.10.3. 2-Я петля регулировки фазы
- •2.10.4. Устройство управления
2.7. Линейный усилитель мощности передатчика
Этот широко распространенный вид усилителей разрабатывается с учетом параметров транзисторов и сердечников трансформаторов. Такие сложные работы может выполнять только высококвалифицированный специалист. Для настройки этого усилителя необходимо различное высокочастотное лабораторное оборудование. Для защиты дорогостоящих транзисторов при изготовлении усилителя следует использовать токо-ограничивающие приборы электропитания. Немаловажную роль играют также существующие тепловые условия.
При производстве проверенной схемы рекомендуется крайне тщательное копирование оригинала на материал платы.
Ниже будут рассмотрены различные профессиональные широкополосные усилители коротковолнового диапазона и избирательные ОВЧ-схемы. При выходной мощности 20-320 Вт и 35-75 Вт соответственно, токе коллектора до 25 А и при напряжении питания 13,6 В они являются примером особой схемотехники. Для начинающих радиолюбителей схемы снабжены фотошаблонами и монтажными схемами. Для некоторых схем даны варианты.
2.7.1. ВЧ-усилитель с выходной мощностью 20/30 Вт
для частотного диапазона 1,6-30,0 МГц при напряжении 13,6 В
Усилитель мощности в J3E и А1 А-режимах с коэффициентом модуляции ~30% имеет пиковую мощность огибающей (PEP) 20 Вт, а в непрерывном режиме допустимая мощность составляет 8 Вт. Важные характеристики даны на рис. 2.32. Что касается PEP, то высшие гармоники ослабляются на 30 дБ или больше, а 3-я гармоника в спектре <5 МГц ослабляется на 17 дБ или больше.
Схема типичного линейного двухступенчатого двухтактного усилителя в режиме класса АВ приведена на рис. 2.33. Транзисторы MRF 476 и MRF 475-недорогие элементы, выдерживающие перегрузку. Их токи покоя в цепи коллектора !<$ для оптимальной линейности усилителя равны 40 мА и 100 мА. Они устанавливаются с помощью Д1 и Д2 и добавочных сопротивлений R5 и R6 соответственно. Температурная стабильность 1С0 обеспечивается тепловым соединением D1/T1/T2, а также В2/ТЗД4.
Элементы в цепи базы R1/C2/R2/C3 и R8/C8/R9/C9 частотно-зависимые и используются для компенсации уменьшения усиления транзисторов по мощности, обратно пропорционального частоте; таким образом, спектр рабочих частот составляет более четырех октав.
В петлях R7/LB1/LB2 и R12/LB5/LB6 отрицательная обратная связь вида R/X оптимизирует обработку сигнала и обеспечивает дальнейшее выравнивание частотной характеристики. Соединительные провода обоих сопротивлений являются составной частью обмоток трансформаторов U2 или U3. Эффективность петли изменяется обратно пропорционально частоте из-за дросселей LB и из-за увеличения входного сопротивления при уменьшении частоты (частотно-зависимый делитель напряжения). Кроме того, характеры зависимости внутреннего сопротивления источника от частоты и зависимости сопротивления нагрузки от частоты почти одинаковы; в результате получается частотно-независимая величина КСВ (s).
Трансформаторы U1 и U3 осуществляют согласование несимметричного сопротивления 50 Ом с входным и выходным импедансом двухтактных каскадов и имеют коэффициент трансформации Zu 4:1. Трансформатор U2 используется как симметричный интерфейс с Z^ 4:1. Для изготовления трансформаторов используются два фер-
Рис. 2.32. Зависимость от частоты коэффициента усиления по мощности усилителя на 20 Вт, к.п.д. транзистора, коэффициентов интермодуляции IMA и КСВ по входу (sj.
Рис. 2.33. Схема усилителя на 20 Вт.
ритовых трубчатых сердечника в соответствии с рис. 2.34. Характеристики LB, Hfd5 и t)l, U2, U3, включая варианты, приведены в табл. 2.2.
На рис. 2.35 показан фотошаблон верхней и нижней сторон печатной платы, а на рис. 2.36-монтажная схема. Для изготовления плат используется эпоксидный материал толщиной 1,5 мм, армированный стекловолокном, с толщиной покрытия из меди 35 мкм. Транзисторы Т1-Т4 помещаются в чашеобразный радиатор размерами 24 х 13 х 15 мм (длина х ширина х высота; Т1 и Т2) или 24 х 18 х 15 мм (ТЗ и Т4). Так как коллекторы этих транзисторов соединены с корпусом ТО-220, то их надо изолировать от корпуса платы.
Транзисторы, работающие в двухтактном режиме, выбираются попарно с разбросом по Ic0 ^ 10%.
Если в оконечном каскаде вместо двух MRF 475 установить два MRF 479, то при непрерывном CW-режиме (например, F1B, радиотелетайп) можно получить ВЧ-мощ-ность в 30 Вт при мощности на входе усилителя даже 50 мВт. Другие параметры схемы, включая 1^, остаются неизменными. Однако в данном случае следует либо увеличить поверхность охлаждения в 4 раза, либо повысить эффективность охлаждения, используя вентилятор, при его неисправности необходимо автоматически снизить мощность усилителя или выключить его. Радиатор для ТЗ и Т4 в данном случае может быть общим, так как при использовании MRF 479 эмиттер соединен с корпусом ТО-220. Необходимо также поменять положение выводов 2 и 3 у транзистора MRF 479 по сравнению с MRF 475.
При использовании на выходе усилителя НЧ-фильтров высших гармоник в зависимости от выбора ТЗ или Т4 в гнезде антенны получают мощность высокой частоты 15 Вт или 25 Вт.
Рис. 2.34. Конструкция широкополосных трансформаторов Ul -U3, представленных на рис. 2.33.
Таблица 2.2. Список элементов схемы, представленной на рис. 2.33
Рис. 2.35. Фотошаблон печатной платы, для схемы, изображенной на рис. 2.33. Слева вид со стороны печати, справа-вид со стороны элементов.
Рис. 2.36. Монтажная схема к рис. 2.35. Расположение такое же, как указано на рис. 2.35.