Усилитель мощности
|
На рис. 4 изображена схема усилительного каскада с общим эмиттером. Все каскады усилителя собираются по этой схеме, хотя в некоторых каскадах один или несколько элементов могут отсутствовать. Приблизительные значения номиналов деталей для различных каскадов смотрите в таблице 2.
Таблица 2
Номиналы деталей усилительных каскадов
при напряжении питания 20...24 В
В скобках
указаны требуемые мощности рассеяния резисторов в ваттах |
| Каскады
|
R1, Ом
|
R2, кОм
|
R3, Ом
|
Rk, Ом
|
С1, пФ
|
С2, пФ
|
С3, пФ
|
| 7 (вых.) |
10-12 (2) |
4,7 (2) |
0 |
0 |
50-150 |
2000 |
0 |
| 6 |
20-27 (1) |
4,7 (1) |
0,5-1 (2) |
0 |
30-60 |
1000 |
2200 |
| 5 |
30-50 (1) |
3,6 (1) |
1,5-2 (2) |
0 |
30-60 |
1000 |
2200 |
| 4 |
50 (0,5) |
2,4 (1) |
5-6 (1) |
30(1) |
80-200 |
1000 |
2200 |
| 3 |
150 (0,5) |
1,0 (0,5) |
10-15 (1) |
300 (1) |
300-500 |
1000 |
2200 |
| 2 |
1000 (0,5) |
1,0 (0,5) |
15-20 (0,5) |
400 (1) |
1000 |
нет |
2200 |
| 1 |
1000 (0,25) |
1,0 (0,25) |
100 (0,25) |
470 (0,5) |
1000 |
нет |
4700 |
Все резисторы - безындуктивные, типа МОН, МЛТ, С1-4, С2-33 и т.п. В маломощных каскадах можно применить устаревшие резисторы типа ВС. Резисторы SQP для высокочастотных цепей не годятся!
Конденсаторы - керамические КТ-1, КТ-2, КД или их более современные аналоги. В выходном каскаде конденсатор С2 составляется из двух параллельно соединенных КТ-2 (более мощные КТ-3 весьма трудно достать). Все значения сопротивлений и емкостей указаны приблизительно, при настройке каскада их, возможно, придется изменять, но вряд ли больше чем на 30 - 40%.
Блокировочные конденсаторы (Сбл) для всех каскадов имеют емкость 0,1 - 0,5 мкФ. В мощных каскадах имеет смысл составлять Сбл из нескольких параллельно соединенных конденсаторов разных типов - КТ, КСО, БМ, К73 и т.п. Индуктивность L в цепи обратной связи и дроссель Др представляют собой 30...50 витков провода на резисторе типа ВС-1, С2-33 или МЛТ-2 сопротивлением 100...150 Ом. Толщина провода - 0,2...0,4 мм, в зависимости от тока, потребляемого каскадом. В первых трех каскадах в качестве L и Др лучше применить дроссели заводского изготовления на ток не менее 0,1 А и индуктивностью 20 - 40 мкГн. В случае недостаточного усиления или самовозбуждения каскада может потребоваться установка в провод питания дополнительных дросселей и блокировочных конденсаторов, поэтому на плате надо предусмотреть места для них.
Каскады 1-3, работающие в режиме А, не имеют входных трансформаторов и соединяются между собой напрямую (через конденсаторы). Поэтому разделительные конденсаторы С2 на выходах каскадов 1 и 2 не нужны - для развязки каскадов достаточно конденсаторов С1. При мощности порядка 0,5 Вт уже необходим трансформатор.
Два первых каскада можно разместить на общей печатной плате, для остальных необходимы отдельные платы. На плате выходного каскада, кроме деталей самого каскада, размещается также устройство защиты транзистора от пробоя. Все платы изготовляются из двустороннего фольгированного текстолита толщиной 2 - 2,5 мм. Размеры плат старайтесь делать по возможности меньшими - каждый из каскадов 1, 2 и 3 реально разместить на площади 40х60 мм. В остальных каскадах размер платы фактически определяется габаритами входного трансформатора и может составлять примерно 80х80 мм (плата выходного каскада - 120х90 мм). На всех платах слой фольги со стороны установки деталей оставьте нетронутым - только вокруг отверстий, в которые проходят выводы деталей, фольга должна быть счищена в радиусе не менее 1 мм. Для крепления мощного ВЧ-транзистора необходимо вырезать в плате отверстие диаметром примерно в 1,5 раза больше диаметра корпуса транзистора (см. сюда). Печатные проводники делайте как можно более широкими и короткими. Земляной (общий) проводник должен быть соединен со сплошным слоем фольги на другой стороне платы в трех - четырех точках. Плата не должна крепиться к корпусу только на фланце припаянного к ней транзистора - необходимо еще хотя бы две точки крепления.
Коэффициент усиления каскада сильно зависит от индуктивности цепи эмиттера - она должна быть минимальной. Поэтому оба эмиттерных вывода транзистора соединяйте вместе как можно более коротким проводником. Блокировочный конденсатор С3 желательно составить из двух параллельных конденсаторов, припаяв их к разным выводам эмиттера как можно ближе к корпусу транзистора.
Порядок сборки следующий: сначала на плату устанавливается входной трансформатор, проверяется его работоспособность, затем ставятся все пассивные элементы и только потом - транзистор. Выводы всех деталей должны иметь минимальную длину. Катушки Др и L устанавливайте так, чтобы их оси были по возможности перпендикулярны. Цепи питания (дроссели и блокировочные конденсаторы) можно для экономии места расположить на дополнительной плате, установленной вертикально на основную плату. Особое внимание уделите креплению к плате кабелей, соединяющих каскады - при настройке их придется многократно отпаивать и припаивать, поэтому к местам крепления должен быть удобный доступ. Кроме того, в местах крепления кабелей не должно быть больших скачков волнового сопротивления.
Первый способ крепления кабеля: на верхней стороне платы (со сплошным слоем фольги) вырезается изолированный участок, к которому припаивается центральная жила кабеля и входной проводник трансформатора. Оплетка кабеля припаивается к сплошному слою фольги на плате, соединенному с общим проводом (землей).
Второй способ: кабель припаивается к пластинке из двустороннего фольгированного текстолита толщиной 2 - 2,5 мм и шириной 7 - 8 мм, вставленной вертикально в отверстие основной платы. Волновое сопротивление такой пластинки близко к 50 Ом. Фольга с разных сторон пластинки припаивается к соответствующим печатным проводникам на основной плате. Сторона пластинки, соединенная с наружной оплеткой кабеля (т.е. с общим проводом), для большей прочности дополнительно припаивается к верхней стороне платы с помощью уголка, согнутого из медного листа или проволоки.
|
