Транзисторный усилитель мощности для диапазона 144 и 430 МГц
автор: Николаи МЯСНИКОВ ( UA3DJG )
В статье приведено описание усилителей на диапазоны 144 и 430 МГц, максимальной выходной мощностью 80 и 50 Вт соответственно. Следует звметить, что данные значения выходных мощностей превышают допустимые по "Инструкции о порядке регистрации и эксплуатации любительских радиостанций" значения. Перед постройкой такого усилителя необходимо получить разрешение местного ГРЧЦ на эксперименты при повышенной мощности.
Предлагаемые усилители мощности выполнены на сдвоенном транзисторе VT7, VT8 типа 2Т985АС (КТ985АС), построены по практически одинаковым схемам (рис. 1). На схеме номиналы элементов, показанные без скобок, соответствуют диапазону 144 МГц, в скобках — 430 МГц. Если указан только один номинал, то он используется в обоих вариантах, а при отсутствии того или иного номинала данный элемент на данном диапазоне отсутствует вовсе.
Усилители дополнены полезным сервисом — светодиодным индикатором выходной мощности и схемой высокочастотного VOX (разработка YU1AW). На рис. 2 приведен внешний вид усилителя диапазона 430 МГц. Из всех опробованных автором схем VOX, данная обеспечивает наибольшее быстродействие на срабатывание, что оберегает от неприятностей при переключении контактов антенного реле. Действительно, если взглянуть на схему VOX, в ней практически отсутствуют емкости в цепи формирования сигнала "+Т". Электролитический конденсатор С38 обеспечивает задержку на отпускание VOX. Его величину подбирают такой, чтобы время отпускания VOX усилителя примерно соответствовало времени переключения режимов прием-передача, выставленному в базовом трансивере. В авторском варианте, при величине указанной емкости 4,7 мкФ, время задержки VOX равно 0,2 с. При желании схему VOX можно и не использовать, классически соединив цепи коммутации с трансивером. Выключатель SA1 "QRO" позволяет отключать VOX (режим "Обход").
В усилителях применимы любые непроволочные углеродистые резисторы. Подстроечные конденсаторы применены типа КТ4-21, постоянные (до 1000 пФ) — КМ с отпаянными выводами (используемые как безвыводные), а электролитические любые (в авторском варианте К52-1) на напряжение 25 В. Все светодиоды, имеющиеся в усилителе, на напряжение 1,5 В (например, АЛ307).
Катушки индуктивности L1, L2 и L17 имеют 4 (2) витка проводом ПЭВ-0,8 на оправке диаметром 4мм; L3, L4, L15, L16 выполнены тем же проводом и оправке и имеют 2(1) витка. При снятии всех выше перечисленных катушек с оправок необходимо растянуть их так, чтобы расстояние между витками было приблизительно 0,6...1,0 мм. Дроссели L9 — L12 являются отрезками провода ПЭВ-0,47 длиной 25 мм. Катушки L7, L8, ИЗ, L14 — полосковые линии в виде полукруглой скобы из медного (лучше посеребренного) провода диаметром 1,0 мм, длиной 15 (10) мм. Дроссели L5 и L6 типа ДМ. Реле К1 и К2 применены типа РПВ-2/7 (12 В). Также применимы РЭС-34. Разъемы ХР1 и ХР2 — байонетные, типа СР-50.
Сборку производят навесным монтажом на опорных площадках, вырезанных в фольге печатной платы из стеклотекстолита. Расположение элементов ВЧ части — в линейку. Оно повторяет рисунок схемы. Требования к монтажу классические для УКВ конструкций — минимальная длина выводов деталей. Печатная плата устанавливается в корпус-радиатор размерами 50x120x150 мм. Особенно хочется подчеркнуть способ подпайки подстроечных конденсаторов КТ4-21. Выводы последних перед пайкой загибают вверх, практически вдоль корпуса, затем зачищают места изгиба шкуркой и залуживают паяльником. При пайке прижимают конденсатор пинцетом к фольге (площадкам платы) и быстро разогревают паяльником фольгу (предварительно облуженную) вблизи вывода. Таким образом происходит подпайка конденсатора с минимальной длиной выводов. Выпаять такой конденсатор также просто — ухватившись пинцетом за вывод, опять разогреваем фольгу. Реле К1 и К2 установлены непосредственно на разъемах ХР1 иХР2.
Для уменьшения термодрейфа тока коллекторов выходных транзисторов диод VD9 в стабилизаторе можно заменить на транзистор типа КТ814, как показано на рис. 3, и через теплопроводящую мастику установить его поверх КТ985А.
ум увч
Конденсаторы С18, С19, С27 и С28 напаиваются непосредственно на выводы транзисторов VT7 и VT8 на минимально возможном расстоянии от их корпусов.
Следует учесть, что в цепи коллекторов значения ВЧ токов достаточно велики, поэтому применение других элементов, чем указано, не гарантирует стабильную работу (и работу вообще) усилителей. К такому же результату может привести и неправильная процедура настройки с подачей на вход полной мощности. При настройке необходимо соблюдать следующее:
подать питание 13.13,8 В и подбором резистора R18 выставить ток покоя транзисторов (0,1...0,2 А); плавно увеличивать мощность на входе до срабатывания высокочастотного VOX, этот уровень должен быть 0,5... 1 Вт; подать на вход мощность 1 Вт, подстроить диэлектрической отверткой последовательно все подстроечные конденсаторы в цепях баз по максимальному току коллекторов; подстраивать последовательно подстроечные конденсаторы в цепях коллекторов по максимальной выходной мощности; удваивая мощность на входе, повторить п. 3 и 4; измерить КСВ по входу, он не должен превышать 1,5, при несоответствии повторить настройку базовых цепей, следя за значением КСВ; измерить входную и выходную мощности и токи коллекторов, они должны примерно соответствовать приведенным в таблице. Конденсатор С23 участвует в режимах приема и "Обход" (питание усилителя выключено) и предназначен для компенсации индуктивности выводов реле К1.1 и К2.1. Его применение улучшает сквозной КСВ усилителя. В варианте усилителя на 144 МГц он отсутствует, а на его месте стоит перемычка. Установив на этапе настройки вместо С23 подстроечный конденсатор, можно изменять этот параметр усилителя.
Резистор R1 служит для корректировки калибровки светодиодного индикатора мощности. В схеме (см. рис. 1) приведен номинал данного резистора для диапазона 430 МГц.
При правильной настройке выходной цепи усилителя последовательное прикосновение неоновой лампочкой к "горячим" выводам конденсаторов С18 (С19), С14 (С15), С7, С2, С1 приводит к возрастанию яркости ее свечения, что свидетельствует о трансформации выходного сопротивления в согласующих цепях.
