Простой усилитель мощности на транзисторах КП904А
06.03.2017 11:35| Уголок радиоконструктора |
После публикации (1) мне пришло много писем. Из этого следует сделать вывод, что те, кто еще сохранил желание держать в руках паяльник, живо интересуются такими конструкциями. Поэтому я решил опубликовать схему еще одной конструкции.
Как видно из рис.1, схема является доработанной из публикации (1). Данная конструкция, думаю, заинтересует многих радиолюбителей, так как гораздо проще таких же по мощности усилителей на биполярных транзисторах. Кроме того при питании 12 – 27в требуются источники питания, рассчитанные на значительные токи. Описанный усилитель прекрасно работает от нестабилизированного источника 42 – 45 вольт с током нагрузки 2А и емкостью фильтра 5000-6000 мкф.
Данный усилитель работает в составе трансивера “РОСА” в течении 10 лет. Работает исключительно линейно и надежно. Корреспонденты отмечают высокое качество сигнала. Следует иметь ввиду, что при нагревании усиление транзисторов падает, поэтому при малых габаритах корпуса трансивера следует применять радиаторы. В авторском варианте тразисторы закреплены на корпусе трансивера. Сейчас доступны импортные элементы, поэтому можно не изменяя схемы применить транзисторы IRF510,IRF511. Но нужно не забывать что напряжение питания не должно превышать 27-28 вольт. Крутизна этих транзисторов достигает 2А/В.Причем начальный участок входной характеристики очень нелинейный. Ток стока появляется при смещении около +1В. Подобрать пару с одинаковыми параметрами затруднительно Поэтому следует применять раздельные цепи смещения. А теперь вернемся к схеме.
Итак, как видно из рисунка, схема является двухтактной. О преимуществах двухтактной схемы не стоит говорить, они очевидны. На входе стоит трансформатор ШПТЛ на ферритовом кольце. Он является симметрирующим с трансформацией сопротивлений 1:4. Для раскачки транзистора КП904А требуется напряжение 7в эфф. ( 20 в размах ). Поэтому легко подсчитать какая требуется мощность на входе – примерно 1вт. К сожалению при таком включении сказывается входная емкость затвор-исток, поэтому усилитель имеет завал на ВЧ диапазонах. Если переделать входную цепь на понижение сопротивления, то завала на ВЧ диапазонах не будет, но входную мощность придется увеличить до 5-7 вт Диоды V1 и V2 служат для автосмещения . Они позволяют работать транзисторам при минимальном смещении, а следовательно облегчают тепловой режим усилителя. Кроме-того они уменьшают размах напряжения между затвором и каналом увеличивая надежность усилителя. Резисторы R7,R8 выравнивают усиление транзисторов, а так же защищают от перегрузки по току. В стоковых цепях стоят стабилитроны с напряжением стабилизации 90в. Они надежно защищают транзисторы от пробоя при высоком КСВ или при обрыве нагрузки.
Выходной трансформатор включен непосредственно в цепи стоков транзисторов. Он преобразует выходное сопротивление усилителя примерно в 75ом. Получить выходное сопротивление 50 ом просто – вторичная обмотка трансформатора должна иметь 2 витка. При этом несколько увеличивается широкополосность. Конструкция трансформаторов видна из рисунка. Монтаж усилителя произвольный, следует стремиться к симметричности монтажа. Длина проводников ВЧ цепей должна быть минимальной. Материал колец - 1000НН-2000НМ.Выходной трансформатор можно изготовить из колец диаметром 7мм . Тогда потребуется бинокль из 2*10 колец. Кстати он получается в конструктивном отношении более удачным, так как провода в трубке из 7мм колец помещаются более плотно, а это увеличивает широкополосность. Налаживание усилителя сводится к установке на затворах КП904А напряжения 0,5в. При этом ток покоя усилителя должен быть 100-200 мА. Следует иметь ввиду, что ток стока в хороших транзисторов при нулевом смещении равен нулю. Крутизна обычно не превышает 0,5А/В. Если есть осциллограф, можно более точно вывести усилитель в линейный режим, подав на вход сигнал уровнем не более 1в и изменяя напряжение смещения, добиться максимального усиления. Настройку усилителя лучше всего производить при пониженном напряжении питания – 15-20в. Не следует забывать, что транзисторы боятся статики, и при монтаже и налаживании следует соблюдать меры предосторожности.
Литература:
- Радиолюбитель. КВ и УКВ 2/97
Б.Тимонов UR5ATK