И.ГОНЧАРЕНКО
(DL2KQ, EU1TT)
ЦЕПЬ СМЕЩЕНИЯ ДЛЯ УСИЛИТЕЛЕЙ МОЩНОСТИ
Оригинал статьи по адресу http://www.qsl.net/dl2kq/pa/1-6.htm
Режим
работы по постоянному току ламп
выходного каскада (например,
генераторных триодов ГИ-7Б, ГС-35Б)
обычно задается мощным
стабилитроном в цепи катода или его
транзисторным аналогом. Напряжение
смещения в таких схемах не очень
стабильно, и, как правило, при
изменении тока катода от 10 мА до
0.8...1 А оно меняется на 0.3...1 В.
Заметно
улучшить коэффициент стабилизации
и одновременно получить весьма
полезную функцию ограничения
максимального тока катода можно,
используя схему, показанную на
рисунке.
В
качестве аналога мощного
стабилитрона здесь используется
микросхема DA2 LM317T (аналог — К142ЕН12).
Паспортное назначение этой
микросхемы — проходной
регулируемый стабилизатор
напряжения. Фактически LM317T представляет
собой стабилизатор напряжения 1,2 В
с очень малым (50...100 мкА) током
управляющего электрода. Таким
образом, работа микросхемы
сводится к такому изменению своего
сопротивления между входом и
выходом, чтобы между управляющим
электродом и выходом ИМС
напряжение всегда составляло 1,2 В.
На приведенной схеме LM317T включена
несколько необычно — своим выходом
на шасси (это очень удобно
конструктивно, так как корпус
микросхемы электрически соединен с
ее выходом, поэтому можно просто
прикрутить микросхему к шасси без
изолирующей прокладки).
Работает
схема следующим образом. На
управляющий вход LM317T поступает
напряжение с делителя, включенного
между фиксированным
вспомогательным источником
отрицательного напряжения DA1 (7905)и
выходом аналога стабилитрона.
Стабилизатор LM317T ничего не
"знает" о таком включении и
ведет себя как и положено — меняет
внутреннее сопротивление до тех
пор, пока на управляющем выводе не
установит-
ся
напряжение -1,2 В относительно
общего провода, т.к. выход ИМС
заземлен. Как только напряжение на
нашем аналоге стабилитрона начнет
возрастать, часть этого
положительного прироста попадет на
управляющий вывод LM317T, и напряжение
на нем станет чуть более
положительным, т.е. отрицательное
напряжение на управляющем выводе
будет уменьшаться по модулю. ИМС LM317T
отреагирует на это уменьшением
своего сопротивления, и излишек
напряжения будет ею
"проглочен". При уменьшении
выходного напряжения процесс
повторится с обратным знаком. В
результате получается стабилитрон
очень высокого качества — при
изменении тока от 5 до 800 мА
напряжение на нем меняется всего на
3...4 мВ!
Приведенные
на рисунке номиналы R1...R3 позволяют
регулировать напряжение
стабилизации в пределах 26...32 В. При
необходимости получить другие
выходные напряжения надо
пересчитать номиналы этого
делителя, учитывая, что на движке R2
всегда будет напряжение -1,2 В. Не
следует забывать, что максимально
допустимое напряжение на LM317T — 40 В.
В качестве вспомогательного
источника отрицательного
напряжения DA1 можно использовать
любой интегральный стабилизатор
серии 79хх.
Теперь
об ограничении максимального тока.
Допустим, наш стабилизатор
используется в усилителе на двух
ГИ-7Б при анодном напряжении 2000 В и
максимальном токе ламп 0,8 А.
Необходимое напряжение смещения
составит около 28 В. ИМС LM317T имеет
встроенное ограничение
максимальной рассеиваемой
мощности на уровне Ртах=25 Вт, причем
этот порог весьма стабилен — т.е.
при напряжении на ИМС UCT =28 В она
может пропустить через себя
максимальный ток:
25
Вт/28 В=0,89 А.
Как
только ток катодов ламп достигнет
этой величины, ИМС выходит из
режима стабилизации напряжения и
начинает закрываться, предотвращая
дальнейший рост тока. Это надежно
защищает усилитель от
"перекачки" по входу.
Ну
а что делать, если необходима иная
точка срабатывания защиты, чем UCT=28
В при lmax=0,89 А, как в рассмотренном
выше примере? Если:
то
ничего не произойдет, все получится
автоматически. Если это
произведение меньше 25 Вт — функция
ограничения тока в данной схеме
работать не будет. Если это
произведение больше 25 Вт —
приходит на помощь резистор R5,
показанный на рисунке пунктиром.
Рассмотрим
в качестве примера усилитель на
ГС-35Б, необходимое напряжение
смещения которого в рабочей точке
равно UCT =35 В при lmax=1 А. Итак, чтобы
защита ИМС сработала при нужном нам
токе 1 А, напряжение на микросхеме
должно составить:
Оставшиеся
до требуемого UCT десять вольт (UCT - Umax)
должен погасить на себе резистор R5.
Его номинал определяется так:
Обратите
внимание, что на этом резисторе
рассеивается мощность до 10 Вт.
Стоит отметить, что включение этого
резистора не ухудшает стабилизации
напряжения — при изменении тока от
5 до 980 мА напряжение на нашем
аналоге стабилитрона меняется
менее чем на 5 мВ.
Об
остальных деталях схемы.
Конденсатор С2 — блокировочный по
ВЧ; с помощью контактов реле К1.1
выходной каскад переводится из
режима приема в режим передачи;
резистор R4 обеспечивает запирание
ламп в режиме приема.
