MEDNNYANSZKY
(HA7VC).
ШИРОКОПОЛОСНЫЙ
ЛИНЕЙНЫЙ КВ - УСИЛИТЕЛЬ
(Окончание.
Начало в N1/2001)
Конструкция
усилителя
Усилитель
собран на двусторонней печатной
плате размерами 113x233 мм. Чертежи
печатной платы показаны на рис.2 и 3,
а схема размещения деталей — на рис.4.
Усилитель и блок фильтров нижних
частот размещаются на общей плате.
Естественно, их можно изготовить в
виде отдельных блоков, но тогда
нужно позаботиться об их
соединении и о коммутации прием/
передача. Для предотвращения
выхода из строя транзисторов
обязательно наличие схемы защиты
от высоких значений КСВ.
Тиристорную автоматику можно не
использовать, а применить более
простой индикатор превышения
допустимого КСВ на све-тодиоде.
Плата
изготавливается любым методом.
Целесообразно вначале нанести
печатный рисунок на плату, а затем
просверлить отверстия там, где
рисунок двусторонний. После этого
можно расчертить вторую сторону.
Фольга для заземления должна
занимать возможно большую площадь.
Для выводов деталей, которые не
соединяются с корпусом, делают
зенковку сверлом диаметром 3...5 мм.
Шунтирующие конденсаторы
припаиваются непосредственно
между "землей" и контактными
площадками.
Индуктивности
для блока ФНЧ нужно изготовить в
соответствии с табл.1, намотав их
вплотную (виток к витку) на "хвостовике"
сверла. Весь блок закрыт экраном из
меди или белой жести. (Прим.пе-рев, —
В авторском варианте для
переключения фильтров
используется самодельный
переключатель, размещенный под
экраном блока ФНЧ, его конструкция
пока зана на рис.5. Целесообразнее
подобрать подходящий
малогабаритный промыш-
ленный
переключатель и скорректировав
размеры печатной платы с учетом его
га-
баритов).
Для средних емкостных звеньев
фильтра на плате предусмотрена
новка
двух конденсаторов — таким
способом легче получить требуемые
емкости из нескольких параллельно
включенных конденсаторов. В ФНЧ
необходимо использовать слюдяные,
полисти-рольные или керамические
конденсаторы.
Дроссели
Др1 ...Др7 имеют одинаковую
индуктивность (65 мкГн) и
конструкцию — 14 витков провода
диаметром 0,5 мм на ферритовых
трубках с проницаемостью 300
размерами 8x7x10 мм. Дроссель Др8
намотан проводом диаметром 1,5 мм на
ферритовом кольце 2000 НН размерами 20x11x10
мм (L=500 мкГн). Этот дроссель
подключается к пластине из
двустороннего текстолита
размерами 15x20 .мм (обозначенной на
схеме размещения деталей как "Z. panel"
под ТрЗ) и к двухмиллиметровой
контактной площадке на плате. На
пластине крестообразно вытравлена
фольга в виде полосок шириной 5 мм. В
результате на каждом конце
образуется по 2 "островка",
которые укрепляются трубочными
заклепками. Под верхнюю заклепку
подкладывается лепесток для пайки.
Второй конец с обеих сторон
припаивается к "земле" платы
усилителя. К лепестку
присоединяются кабель, идущий от
блока питания (сечением 5 мм2),
дроссель Др8, диод VD18, резисторы R14, R15
и конденсатор С72. Отсюда гибким
проводом подается напряжение
питания +28 В на остальную часть
схемы.
Транзисторы
VT1, VT3 и VT4 крепятся с монтажной
стороны; выводы, пропущенные в
отверстия соответствующих
диаметров, припаиваются по всей
длине. Во время окончательной
сборки плата привинчивается к
крышке винтами М4 и М5 через
прокладки, обеспечивающие зазор в 4...4,5
мм. Это гарантирует необходимую
механическую прочность и делает
излишними дополнительные
крепления. Рекомендуется
принудительное воздушное
охлаждение транзисторов.
Транзисторы VT5 и VT6 через
изолирующие про
Рис.
4
кладки
крепятся к крышке корпуса; их
выводы припаиваются к контактным
площадкам. Для лучшего охлаждения
изолирующие прокладки
целесообразно смазать с обеих
сторон силиконовой смазкой.
Интегральный стабилизатор DA1
крепится к задней панели. Указанные
элементы закрепляются во время
окончательной сборки и
подсоединяются гибкими проводами.
Готовая
плата встраивается в корпус,
изготовленный из двух алюминиевых
пластин, согнутых U-образ-но (рис.6).
Лицевой и тыльной стенками служат
загнутые вниз концы крышки корпуса.
На крышке корпуса винтами МЗ
укрепляется радиатор,
изготовленный в размер с крышкой.
Нижняя часть на 9 мм перекрывается с
верхней и привинчивается винтами
МЗ к радиатору. Ко дну корпуса
приклеиваются резиновые ножки
высотой 15 мм.
Плата
прикрепляется к крышке винтами,
крепящими транзисторы. Зазор
обеспечивается, во-первых,
прокладками и, во-вторых,
припаянными к углам платы уголками
высотой 6 мм, изготовленными из
согнутых под прямым углом тонких
пластинок. Таким образом, в готовом
усилителе панель висит "вниз
головой", поэтому весь корпус, а
не только ребра, участвуют в
охлаждении. Под транзисторы в
радиаторе изготавливаются выемки,
которые для хорошей теплоотдачи
целесообразно перед окончательной
сборкой заполнить силиконовой
смазкой.
На
лицевой панели размещаются
светодиоды: желтые
—
VD9, VD10 и красные — VD12, VD17. Светодиоды
зеленого цвета — VD15, VD16
—
освещают индикатор, который
размещается в прямо-
Рис.
5
А
угольном
вырезе на лицевой панели. Удобно
также разместить на лицевой панели
и переключатель S1 с четырь- -мя
переключающими контактами, под
который проделывается отверстие,
диаметр которого зависит от
имеющейся в распоряжении кнопки; в
опытном образце оно имело диаметр 10
мм.
На
тыльной стенке размещаются два
коаксиальных разъема типа SO239,
которые крепятся винтами МЗ.
Целесообразно при этом подложить с
внутренней стороны контактные
лепестки. К ним припаиваются
заземление платы и экраны
соединительных кабелей. Кабель,
подводящий напряжение питания +28 В,
вводится в прибор через резиновое
кольцо (без разъема и выключателя).
Отрицательный провод подключается
к одному из лепестков, соединенных
с корпусом.
Конструкция
широкополосных трансформаторов
Чертежи
трансформаторов, примененных в
усилителе, приведены на рис.7.
Сердечник трансформатора Тр1 такой
же, как и у дросселей Др1...Др7 —
четыре (склен-ные по две и между
собой) ферритовые трубки с
проницаемостью 300 размерами 8x4x10 мм.
Индуктивность L1 (14,5 мкГн) имеет 3,5
витка многожильного
изолированного провода диаметром 5
мм. Катушка L2 индуктивностью 5 мкГн
содержит 2 витка такого же провода.
Готовый трансформатор крепится
между четырьмя контактными
площадками на плате и припаивается
к ним.
Трансформаторы
Тр2 и ТрЗ имеют такую же конструкцию.
Однако они работают при повышенной
мощно-сту и имеют другие размеры. Тр2
состоит из шести (склен-ных по три)
ферритовых трубок с проницаемостью
300 размерами 8x4x10 мм. Первичная
обмотка L3 (15 мкГн) имеет два витка
провода диаметром 1 мм, продетых в
один виток медной трубки,
образующий вторичную обмотку L4. ТрЗ
изготовлен из десяти (скленных по
пять) ферритовых трубок размера
Рис.
6
ми
20x12x6,5 мм. Обмотка L5 также состоит из
одного витка медной трубки. В нее
продевается вторичная обмотка L6 (30
мкГн), состоящая из четырех витков
провода ди-
аметром
1,5 мм.
Вначале
целесообразно изготовить из
одностороннего фольгированного
текстолита пластинки,
ограничивающие с обеих сторон
ферри-
Радиатор
товые
трубки. С одной стороны будет
пластинка с разорванной посередине
фольгой — здесь будет начало и
конец одновитковой катушки. На
другой стороне фольга
сплошная
— здесь будет отвод от середины. С
одного края каждой из пластинок
стравливается полоска шириной 2 мм (как
показано на рис.7). При сборке эти
полоски должны быть с одной стороны,
и трансформаторы размещаются на
основной плате так, чтобы полоски
непосредственно лежали на фольге
"земли". Таким образом, можно
избежать возможных замыканий без
применения дополнительных
изоляторов. После травления в
пластинках просверливаются
отверстия, соответствующие
внутреннему диаметру ферритовых
трубок. В отверстия одной из
пластин вставлены отрезанные по
размерам медные трубки, концы
которых припаяны к фольге
пластинок, образуя одну из обмоток
трансформатора. На медные трубки
надеваются ферритовые трубки,
затем — другая пластинка; после
этого производится пропайка
противоположных концов трубок.
Если
нет соответствующей медной трубки,
можно использовать согнутую тонкую
пластинку или экранирующую
оболочку кабеля. В последнем случае,
сдавливая ее, можно получить трубку
практически любых размеров. С целью
повышения надежности работы
трансформаторов, отверстия
подготовленных сердечников
изолируются изнутри фторопла-стовыми
трубками. После установки
одновитковой об
Рис.7
мотки
в нее в противоположном
направлении продевается вторая
обмотка. Одним из важнейших условий
удовлетворительной работы
трансформаторов является
обеспечение идеальной симметрии.
Поэтому нужно тщательно следить за
тем, чтобы проводящие поверхности
были одинаковыми, витки
наматывались с натяжением вплотную
друг к другу. Конденсаторы С6, С7, СЮ,
С12 и С15 припаиваются
непосредственно к выводам
соответствующего трансформатора.
Трансформатор
Тр4 реализован на печатной плате.
Для увеличения поперечного сечения
печатных проводников, их
поверхности облу-живаются.
Подобным же образом необходимо
поступить с остальными
проводниками, по которым протекают
ВЧ-токи.
Настройка
Начинать
настройку изготовленного
усилителя необходимо с фильтров
нижних частот, используя генератор
качающейся частоты. Однако, если
конденсаторы фильтров тщательно
подобраны, а индуктивности
изготовлены
конец
точно
по описанию, дополнительной
настройки не требуется. АЧХ каждого
фильтра должна быть такой, чтобы
для указанной в табл.1 частоты среза
ослабление достигало 3 дБ,
увеличиваясь для более высоких
частот.
После
сборки и тщательной проверки
монтажа необходимо прежде всего
установить режим работы
транзистора VT1 по постоянному току.
Для этого отключают коллекторные
цепи транзисторов VT1, VT3, VT4, отпаяв
провода от Дрб, Др8 со стороны блока
питания. Последовательно с Дрб
включается амперметр,
переключатель S1 переводится в
положение SSB, и напряжение питания
подается на усилитель.
Потенциометром RP2 ток покоя VT1
устанавливается равным 80 мА.
Далее
проверяется работа цепи
термостабилизации. Разогрев
паяльником диода VD4 должен привести
к уменьшению тока покоя.
Переключите S1 в положение CW — ток
покоя должен
упасть
до нуля. Если все в порядке,
припаяйте обратно вывод Дрб.
Подключите
амперметр в разомкнутую
коллекторную цепь оконечных
транзисторов и подайте напряжение
питания. Установите под-строечным
потенциометром RP3 ток покоя 200 мА (S1
— в положении SSB). Нагревая диоды VD5, VD6,
проверьте исправность цепи
термостабилизации. Если цепь
работает правильно, припаяйте
обратно вывод Др8. В положении CW переключателя
S1 ток покоя должен быть равным нулю.
Включите
амперметр в цепь напряжения
питания. Подключите к выходу
усилителя через измерители КСВ и
мощности эквивалент нагрузки
сопротивлением 50 Ом. Соединив вход
РТТ2 с корпусом, переведите
усилитель на передачу, и в режиме CW подайте
сигнал "раскачки" мощностью 100...200
мВт. Если в работе усилителя нет
никаких отклонений, увеличивайте
мощ-
ность
входного сигнала до получения
выходной мощности 125 Вт.
Потребляемый ток при этом не должен
превышать 11 А. Потенциометром RP4
установите отклонение стрелки
индикатора РА1 примерно на 80% шкалы.
Отметим, что из-за роста потерь на
частотах выше 14 МГц, для достижения
номинальной выходной мощности
требуется более высокий уровень
входного сигнала. Может случиться,
что во время настройки сработает
цепь защиты по КСВ. Блокировать
работу данной цепи можно переведя
движок потенциометра RP1 в нижнее по
схеме положение.
Для
окончательной настройки
подключите к выходу усилителя
эквивалент нагрузки
сопротивлением 100 Ом, что обеспечит
КСВ, равный 2. Потенциометром RP1
установите порог срабатывания цепи
защиты. При дальнейшем ухудшении
КСВ защита должна срабатывать.
Активные элементы оконечного
усилителя не выдерживают КСВ более
5.
Radiotechnika
Evkonyve, 1997.
Перевод
А.Бельского. Печатается с
сокращениями.
