Оконечные усилители передатчиков или трансиверов на комплементарных транзисторах
Двухтактные транзисторные усилители мощности КВ и УКВ диапазонов
Мощные выходные усилители передатчиков и трансиверов давно уже выполняются по двухтактным схемам. Преимущества такой схемотехнической
реализации по сравнению с однотактными схемами очевидны:
- Возможность получения более высоких значений КПД;
- Возможность работы выходных транзисторов при меньших токах, вследствие чего уменьшаются габариты и масса выходного
трансформатора (в виду снижения токов подмагничивания);
- Меньший уровень нелинейных искажений.
При этом использование комплементарных транзисторов в выходных цепях КВ-УКВ усилителей практически не используется, хотя и тут
проявляются определённые преимущества по сравнению с расхожими схемами, выполненными на транзисторах одинаковой структуры:
- Возможность вообще отказаться от трансформаторов, причём как на выходе, так и на входе;
- Значительно меньшая чувствительность усилителя к отклонению КСВ от единицы на выходе, вплоть до полного обрыва в цепи нагрузки.
Ну а поскольку отдельные робкие попытки построить ВЧ усилители мощности на комплементарных транзисторах всё-таки предпринимаются, то
не пройду стороной и я и приведу некоторые описания подобных разработок.
ДВУХТАКТНЫЙ ОКОНЕЧНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ПЕРЕДАТЧИКА
На рисунке показана принципиальная схема экономичного оконечного усилителя любительского передатчика диапазона 144 МГц.
Усилитель собран по двухтактной схеме и работает в режиме В, но не содержит, как обычно, на входе и выходе трансформаторов с отводом
от середины обмотки.
Объясняется это тем, что усилитель собран на комплементарных транзисторах подобно оконечным узлам усилителей НЧ. Начальное
смещение на базах транзисторов V1 и V2 отсутствует (по постоянному току базы соединены с эмиттерами через дроссели L3 и L4).
Катушки индуктивности L1 и L2 совместно с конденсаторами С2 и С4 образуют резонансные контуры, настроенные на частоту 144 МГц.
Конденсатором С1 устанавливают оптимальную связь с предварительным усилителем.
На выходе оконечного усилителя катушки L5, L6 и конденсатор С7 образуют выходной колебательный контур, настроенный на частоту 144 МГц.
Конденсатором С8 устанавливают оптимальную связь усилителя с антенной.
Катушки L1 и L2 должны содержать по 3,5 витка медного посеребрённого провода диаметром 1 мм. Диаметр намотки — 8 мм, шаг — 1 мм.
Катушки L5 и L6 — по 5 витков того же провода и выполнены аналогично.
При повторении усилителя можно использовать отечественные транзисторы КТ914А (VI) и КТ904 (V2).
Амплитудная характеристика усилителя при подводимой мощности от 50 до 250 мВт практически линейна. Выходная мощность при этом изменяется
от 0,48 до 2,24 Вт.
Etaj de pulere. — Tehnium. 1982, N 4. pag. 7
На приведённой схеме допущена явная опечатка! Абсолютно нет никакой необходимости (при заявленной в статье выходной мощности 2,24 Вт)
в использовании такого высокого значения напряжения питания, тем более что указанные на схеме импортные транзисторы и не поддерживают таких
напряжений Uкэ. А вот, 15...16В - окажется вполне достаточной и разумной величиной.
А теперь плавно перейдём к конструкции КВ усилителя, описанной польским радиолюбителем Джерси Мрощаком (SQ7JHM).
Откровенно говоря, приводить параметры и углубляться в работу данной разработки особого желания у меня не возникает.
Схема, на мой взгляд, малоинтересна тем, что не использует главного преимущества наличия комплементарных транзисторов - возможности
отказаться от применения выходного трансформатора, а согласование обеспечить тем же ФНЧ с трансформацией импедансов.
Другое дело схема, опубликованная на странице http://rfanat.ru/s15/um-ssb.html. Давайте осмотрим её повнимательней.
ПРОСТОЙ И МОЩНЫЙ SSB УСИЛИТЕЛЬ НА НЧ ДИАПАЗОНЫ.
Усилитель не содержит дорогих или дефицитных деталей и не боится ни обрыва антенны,
ни короткого замыкания на выходе. Усилитель собран по двухтактной схеме.
Схема усилителя изображённого на рис.1, рассчитана на применение антенн, кратных половине волны. При использовании антенн, кратных четверти
волны - необходимо подключать антенну через согласующее устройство, либо намотать поверх контура L1 катушку связи из нескольких витков
провода того же диаметра. Количество витков подбирается экспериментально по максимальной отдаче в нагрузку.
Ток покоя усилителя мощности устанавливается в пределах 80-100ma с помощью резисторов R1 и R2. Ими же настраивается напряжение
на стоках полевых транзисторов равное половине питающего напряжения Uпит/2.
При применении в усилителе комплементарной пары IRF540, IRF9540 напряжение питания усилителя не должно превышать 90V,
а мощность, подводимая к выходному каскаду, значения 360W.
Надо отметить, что данную схему можно использовать и для построения более мощных усилителей, если применить параллельное включение двух -
трёх транзисторов, а также для более высокочастотных диапазонов вплоть до 28 Мгц при применении полевых транзисторов типа
IRF510, IRF9510 и подводимой мощности - не более 80W.
На ВЧ диапазонах цепочка диодов КД522, включённая параллельно транзисторам, из-за инерционности переключения перестаёт выполнять свои
функции, поэтому её следует исключить.
Мощность раскачки предлагаемого усилителя до подводимой мощности Р=200W составляет 2-4W, а КПД >70%.
Для защиты от пробоя затворов транзисторов на входе схемы стоят стабилитроны типа КС520, включённые встречно-параллельно.
Цепочки R6,C6 и R7,C7 служат для устранения самовозбуждения усилителя.
|
