Усилитель мощности на 6П45С
Л.ТЕРЕХОВ, RA4HME, г.Сызрань.
Предлагаемый вниманию читателей КВ-усилитель мощности работает в комплекте с модернизированным приемником Р-326М и имеет выходную мощность около 130 Вт Тем не менее, конструкция может использоваться отдельно или как составная часть трансивера.
Усилитель собран по схеме с общим катодом. Зачастую при изготовлении таких устройств радиолюбители уделяют недостаточное внимание их согласованию с транси-вером Последствия такого подхода не заставляют себя долго ждать — это и малая «раскачка» на ВЧ-диапазонах, и помехи телевидению, и самовозбуждение (даже выход из строя транзисторов выходного каскада трансивера), и т.д.
В данной схвме (рис.1), благодаря применению фильтра нижних частот (ФНЧ) с частотой среза 32 МГц и широкополосного трансформатора Т1 с коэффициентом трансформации 1:4, удалось согласовать усилитель и трансивер с КСВ не хуже 1,2. Идея применения ФНЧ взята из [1]. Кроме того, трансформатор Т1 позволяет увеличить входное напряжение, подаваемое на сетку лампы, в 2 раза. Таким образом, при входной мощности 5… 10 Вт обеспечивается достаточная раскачка лампы 6П45С.
Предлагаемый вниманию читателей КВ-усилитель мощности работает в комплекте с модернизированным приемником Р-326М и имеет выходную мощность около 130 Вт Тем не менее, конструкция может использоваться отдельно или как составная часть трансивера.
Усилитель собран по схеме с общим катодом. Зачастую при изготовлении таких устройств радиолюбители уделяют недостаточное внимание их согласованию с транси-вером Последствия такого подхода не заставляют себя долго ждать — это и малая «раскачка» на ВЧ-диапазонах, и помехи телевидению, и самовозбуждение (даже выход из строя транзисторов выходного каскада трансивера), и т.д.
В данной схвме (рис.1), благодаря применению фильтра нижних частот (ФНЧ) с частотой среза 32 МГц и широкополосного трансформатора Т1 с коэффициентом трансформации 1:4, удалось согласовать усилитель и трансивер с КСВ не хуже 1,2. Идея применения ФНЧ взята из [1]. Кроме того, трансформатор Т1 позволяет увеличить входное напряжение, подаваемое на сетку лампы, в 2 раза. Таким образом, при входной мощности 5… 10 Вт обеспечивается достаточная раскачка лампы 6П45С.
Однако плохое согласование усилителя мощности и трансивера — не единственная причина малой выходной мощности на ВЧ-диапазонах. На высоких частотах для получения резонанса необходимо уменьшать и индуктивность, и емкость выходного П-кон-тура. До некоторых частот удается поддерживать его параметры оптимальными, но, к сожалению, уменьшать емкость анодного конденсатора можно только до некоторого предела, определяемого суммой паразитных емкостей монтажа, межвитковой емкостью катушек, а также выходной емкостью лампы. Естественно, общая емкость контура не может быть меньше суммы этих емкостей, поэтому на диапазонах 21 и 28 МГц резонанс достигается только при уменьшении соотношения L/C. что приводит к падению резонансного сопротивления контура.
Выход из этого положения был найден давно, но радиолюбители, как правило, упорно делают усилители по классическим схемам, и в то же время жалуются на неудовлетворительную работу устройства на ВЧ-диапазонах. Тем не менее, все делается довольно просто. В цепь анода лампы последовательно с конденсатором С6 включается индуктивность L3, которая подобрана таким образом, что вместе с выходной емкостью лампы и конденсатором СЮ образуется П-контур К этому П-контуру подключен еще один контур (общий), в который также входят конденсаторы СЮ, С11 и индуктивность (вариометр) L4, с помощью которых и осуществляется настройка и согласование усилителя с нагрузкой.
Коммутация режима RX/TX осуществляется с помощью реле К1… КЗ (рис.2). Переключателем SB1 усилитель может быть переведен в режим «обвод». В этом режиме выходной каскад трансивера подключается прямокантвнне»
В случае применения в усилителе двух ламп, ток покоя каждой из них необходимо устанавливать отдельно С этой целью требуется параллельно резистору R3 подключить еще один аналогичный резистор. Вывод ползунка дополнительного резистора подключается к управляющей сетке второй лампы.
Конструкции усилителя могут быть самыми разнообразными — все зависит от возможностей радиолюбителя, поэтому будут указаны нюансы, от которых зависит его качественная работа. Верхняя часть корпуса усилителя перегорожена на две половины. В одной из них находится блок питания, в другой установлены лампа 6П45С, анодный дроссель и элементы П-контура. Все напряжения, подводимые к лампе и репе, должны подаваться через проходные конденсаторы, включая напряжение канала.
При монтаже усилителя входные цепи необходимо отделить от выходных экраном. Входные цепи — К1, Т1, L1, L2, СЗ-установлены в нижней части шасси. Лампа VL1, анодный дроссель Др1, детали П-контура и К2 располагаются в верхней части. Проводники ВЧ-цепей должны быть короткими и, по возможности, прямыми. Обмотки реле К1..КЗ блокированы конденсаторами.
Особое внимание следует уделить ФНЧ. Конструктивно фильтр выполнен в металлическом корпусе, разделенном на 3 отсека (для исключения взаимной индуктивной связи между Т1, L1 и L2) Конденсаторы фильтра должны иметь рабочее напряжение не менее 100 В. В первом отсеке расположен трансформатор Т1, во втором-L1, С1, С2, в третьем-L2, С4 Стабилитрон VD1 установлен на небольшом радиаторе, изолированном от шасси.
Анодный дроссель Др1 намотан на фарфоровом каркасе 020 мм проводом ПЭЛШО-0,31, число витков — 150. Ближние к аноду 50 витков намотаны с шагом 0,5 мм. Катушка L3 — бескаркасная, 030 мм, намотана посеребренным проводом 02 мм с шагом 2 мм. L4 — вариометр заводского изготовления.
Имеет смысл включить в разрыв между анодом лампы и точкой соединения Др1 и С6 антипаразитный дроссель. Этот дроссель, содержащий 3 витка, можно намотать проводом ПЭВ-1 01 мм на двухваттном резисторе сопротивлением 51 ...100 Ом.
Конденсатор С1 Одолжен иметь зазор между пластинами не менее 1 мм. С11 -сдвоенный, а лучше строенный, от радиовещательного приемника. С6 должен иметь рабочее напряжение не менее 2500 В. Реле К1 — РЭС55, К2 — маятниковое, КЗ — РЭС10. Дроссель Др2 намотан двумя проводами на ферритовом стержне 012 мм и длиной 70 мм из материала Ф-600 и имеет 40 витков провода ПЭЛШО 0,51. ДрЗ — трехсекционный, содержит 150 витков провода ПЭЛШО 0,21 — по 50 витков в каодой секции, намотанных на каркасе диаметром 5 мм, высота секций — 10 мм. Широкополосный трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце ЗОВЧ К10x6x2 двумя скрученными проводами ПЭЛШО 0,41 (две скрутки на 1 см длины) и содержит 12 витков. Начало одной обмотки соединяют скопцом другой — таким образом получается средний вывод. Катушки ФНЧ L1 и L2 содержат по 6 витков провода ПЭВ-2 01,2 мм, диаметр катушек — 12 мм, шаг намотки — 3 мм.
Налаживание
Перед включением усилителя необходимо убедиться в правильности монтажа, отсутствии коротких замыканий, наличии и соответствии норме всех напряжений.
Порядок настройки П-контура в особых пояснениях не нуждается. Процедура начинается на самом высокочастотном диапазоне. Путем сжатия или растяжения витков катушки L3 добиваются максимума выходной мощности в середине десятиметрового диапазона. При настроенных ФНЧ и П-контуре выходная мощность будет составлять около 120 Вт при входной мощности 5 Вт.
ФНЧ должен без значительных ослаблений пропускать частоты до 32 МГц. Настраивается ФНЧ путем сжатия/растяжения витков катушек L1, L2 и изменением емкостей конденсаторов С1, С2 и С4 (желательно установить подстроечные конденсаторы). Настройка осуществляется с помощью ПСС на частоте 21 МГц, уровень ВЧ-напряжения контролируется на управляющей сетке VL1 при выключенном усилителе. Далее проверяется АЧХ по всем диапазонам, и если будет обнаружен значительный провал на каком-либо из них, процесс настройки ФНЧ повторяется.
Схема блока питания особенностей не имеет, поэтому не приводится.
Литература
1. Как закачать мощу.-KB журнал, 1993, N1, С. 27.