Простой усилитель мощности на двух ГК-71
Многие радиолюбители конструируют коротковолновые усилители мощности на лампах прямого накала, таких как ГУ-13, ГК-71, ГУ-81. Эти лампы не дорогие, неприхотливы в эксплуатации, отличаются высокой линейностью характеристики и не требуют принудительного охлаждения. Главным положительным качеством этих ламп является их готовность к работе через одну-две секунды после подачи питания. По предлагаемому описанию было изготовлено более десятка конструкций, которые показали отличные технические характеристики, хорошую повторяемость, простоту в налаживании и эксплуатации. Конструкция рассчитана на повторение радиолюбителями средней квалификации.
Усилитель выполнен по схеме с общим катодом (рис. 1), которая несколько сложнее схемы с общей сеткой, так как требует подачи питания на экранные и управляющие сетки ламп. Но эти сложности с лихвой окупаются малой необходимой мощностью входного сигнала (15…20 Вт), соответственно, облегчённым режимом работы трансивера и его полной независимостью от состояния выходной колебательной системы (ВКС) усилителя (против схемы с ОС), простотой настройки и стабильной работой.
Оптимальный режим питания радиоламп, наличие в усилителе защиты от коротких замыканий и перегрузок, «мягкое» включение и режим «Сон» делают это устройство экономичным, малошумящим, с высоколинейным усилением сигнала и отсутствием помех ТВ-приёму.
Лампы ГК-71 работают в усилителе надёжно и без прострелов при анодном напряжении +3 кВ, отдавая мощность до 1 кВт при напряжении -120 В на первой сетке и +700 В на второй. Ввиду малого потребления тока в цепи питания экранных сеток обеих ламп (50…60 мА) применена простая и оригинальная схема стабилизации напряжения их питания за счёт большой ёмкости конденсаторов С34, С35 и «подкачки» напряжения с трансформатора тока Т3, которое изменяется пропорционально току в первичной обмотке трансформатора Т1 . Нестабильность напряжения на вторых сетках не превышает 15…20 В, что вполне приемлемо, учитывая весьма малую крутизну ламп ГК-71 по второй сетке, что не ухудшает линейность работы усилителя в целом.
Напряжение питания первых сеток ламп стабилизировано устройством, так называемым регулируемым аналогом стабилитрона, выполненным на элементах VD9,VD10,VT13,VT14. Стабилитрон VD9 ограничивает максимальное напряжение на транзисторах VT13 и VT14. Подстроенным резистором R22 устанавливают токи покоя ламп.
В усилителе применена схема параллельного питания анодной цепи, как более надёжная и безопасная, так как на элементах ВКС нет высокого постоянного напряжения. При этом снижение на 15…20 % выходной мощности на диапазоне 28 МГц не столь существенно.
Широкополосный трансформатор Т5 на входе усилителя обеспечивает согласование с КСВ не более 1,5 на всех диапазонах с любым импортным трансивером, даже не имеющим встроенного антенного тюнера. ФНЧ L4L5C12C13 с частотой среза 32 МГц компенсирует входную ёмкость ламп ГК-71 на ВЧ-диапазонах.
Источник питания усилителя выполнен на трансформаторах Т1— ТЗ. При замыкании выключателя SA5 напряжение сети через автомат защиты SF1 и фильтр L11L12C36C37 поступает на первичные обмотки трансформаторов Т1, Т2 через галогенную лампу накаливания EL1, что обеспечивает «мягкое включение» УМ, продлевая жизнь лампам и другим элементам усилителя.
После зарядки высоковольтных конденсаторов С25 и С26 часть напряжения, снимаемого с делителя на резисторах R28, R33—R35, поступает на узел автоматики и защиты с малым «гистерезисом срабатывания», выполненном на транзисторе VT4 и реле КЗ. Если во вторичных цепях трансформаторов Т1, Т2 нет перегрузок и короткого замыкания, транзистор VT4 откроется, включится реле КЗ и замкнёт своими контактами К3.1 лампу EL1. На сетевые обмотки поступит полное напряжение сети, а на лампы VL1, VL2 через контакты реле КЗ.2 поступит напряжение накала. В случае перегрузки или короткого замыкания напряжение на базе транзистора уменьшится, транзистор закроется, реле КЗ обесточится и трансформаторы подключатся к сети через галогенную лампу, которая работает как бареттер, ограничивая ток на уровне 1…2 А и предотвращая выход из строя трансформаторов Т1, Т2 и усилителя в целом.
Все выпрямители источника питания усилителя выполнены по схеме удвоения напряжения. Это упрощает конструкцию трансформаторов и повышает их надёжность.
В режиме ожидания на нити накала ламп поступает напряжение 10 В. При переводе усилителя в активный режим с максимальной выходной мощностью подаётся полное напряжение накала 22 В (если переключатель SA3 находится в верхнем по схеме положении) или 17 В (если переключатель SA3 находится в нижнем положении). В последнем случае усилитель отдаёт 50 % выходной мощности и позволяет сколь угодно долго проводить операции по его настройке, а также работать в эфире без ухудшения качества сигнала. В режиме «Сон» накал ламп отключается полностью контактами реле КЗ.2.
В активный рабочий режим «ТХ» усилитель переходит практически за 1 с, для чего достаточно кратковременно нажать на кнопку SB1 «ТХ» или на педаль (тангенту), подключённую к гнезду Х1 (РТТ) и замыкающую его на общий провод (ток в цепи — 10 мА). Транзистор VT1 откроется, включатся реле К1 и К2, которые коммутируют вход/выход УМ и его цепи управления. Если контакты переключателя SA4 «QRP» разомкнуты, питание на транзистор VT1 не поступит, и это исключает переход усилителя в активный режим. Сигнал с трансивера, минуя УМ, проходит в антенну, и измерительный прибор РА1 (шкала прибора проградуирована в ваттах) при этом покажет мощность проходящего с трансивера сигнала.
В режиме «ТХ» контакты реле К1.2 соединяют с общим проводом цепь стабилизатора напряжения питания первой сетки (С1), и усилитель переходит в активный режим. Измерительный прибор РА2 показывает при этом ток покоя ламп VL1 и VL2.
Для облегчения теплового режима ламп на корпусе усилителя установлены два вентилятора, работающие при пониженном напряжении питания практически бесшумно. На повышенные обороты вентиляторы включаются при температуре в ламповом отсеке более 100 °С.
Узел управления вентиляторами выполнен на транзисторах VT2, VT5— VT7, VT12. При переходе в режим «ТХ» напряжение +24 В с коллектора транзистора VT1 через цепь VD3R11 поступает на конденсатор С8, который через 10…12 с заряжается и открывает транзистор VT2. Он замыкает базовую цепь транзистора VT6 на общий провод, при этом транзистор закрывается и в базовую цепь транзистора VT5 поступает практически полное напряжение +48 В, определяемое подстроечным резистором R19. Вентиляторы включаются на повышенные обороты. После окончания сеанса передачи и перехода усилителя в режим ожидания конденсатор С8 медленно разряжается через базовую цепь транзистора VT2, а вентиляторы ещё 2…3 мин работают на повышенных оборотах. Если сеанс передачи — менее 10с, конденсатор С8 не успевает зарядиться и вентиляторы работают на пониженных оборотах, не создавая лишнего акустического шума. Резистор R13 определяет рабочую точку транзистора VT6, в которой терморезистор RK1, установленный в ламповом отсеке усилителя, при увеличении температуры до 100 °С начинает закрывать транзистор и частота вращения вентиляторов увеличивается. Подстроечными резисторами R17 и R19 устанавливают минимальную и максимальную частоту вращения вентиляторов, соответственно. При переходе УМ в режим «Сон» транзистор VT12 открывается, замыкает базу транзистора VT5 на общий провод и вентиляторы отключаются.
В усилителе применён хорошо зарекомендовавший себя во многих конструкциях автора режим энергосбережения «Сон». Узел, управляющий этим режимом, выполнен на транзисторах VT8—VT12 и работает так: при включении УМ в сеть, на время зарядки конденсатора С5 (30…40 с), открывается транзистор VT9, открывая транзистор VT8, который разряжает времязадающий конденсатор С6. После чего конденсатор С6 начинает заряжаться на время от 20 с до 15 мин, установленное подстроечным резистором R8. При каждом включении режима «ТХ» напряжение с коллектора транзистора VT1 через резистор R3 открывает транзистор VT8 и разряжает конденсатор С6. Но если он успевает полностью зарядиться, открывается составной транзистор VT10 VT11 и замыкает базовую цепь транзистора VT4 на общий провод. Транзистор закрывается, реле КЗ обесточивается и накал ламп ГК-71 отключается. Также отключаются вентиляторы, а сетевые обмотки трансформаторов Т1, Т2 вновь подключаются через лампу EL1, и загорается индикаторный свето-диод HL4 «Сон».
В таком режиме УМ потребляет мощность не более 50 Вт и может находиться сколь угодно долго в постоянной готовности к работе. Достаточно нажать на педаль, и через 1 с он готов к активной работе на полную мощность!
Питание всех реле и узлов автоматики обеспечивает выпрямитель-удвоитель на диодах VD11, VD12 и конденсаторах С23, С24.
Переключателем SA3 выбирают напряжение накала ламп VL1, VL2 22 В или 17 В, а через переключатель SA2 постоянно подаётся полное напряжение накала, что иногда необходимо при работе в контестах.
Узел на транзисторе VT3 служит для защиты от пробоя и подгорания пластин ротора/статора конденсатора С1 (например, при обрыве в антенне). Если на конденсаторе появится ВЧ-напряжение более 300 В, оно через делитель на резисторах R46, R47 и диод VD27 поступит на базу транзистора VT3, который откроется, шунтируя базу транзистора VT4, и усилитель переключится в режим «Сон». Порог защиты регулируется подстроечным резистором R48.
Усилитель собран в вертикальном корпусе размерами 240х х420х420 мм (рис. 2).
Его каркас сварен из стального уголка 15×15 мм, что придаёт корпусу необходимую прочность. Внутренний объём каркаса разделён пополам вертикальной перегородкой, которая, в свою очередь, разделена на высоте 220 мм от дна горизонтальным субшасси.
Все узлы и детали усилителя размещены в образовавшихся четырёх отсеках (рис. 3).
Такая компоновка обеспечивает удобный доступ к монтажу и хорошее охлаждение элементов.
На лицевой панели усилителя расположены органы управления, индикации и контроля. Оси подстроечных резисторов выведены «под шлиц» ниже уровня тумблеров «PWR», «QRP», «TUNE». На задней панели установлены ВЧ-разъ-ёмы XW1, XW2, клемма заземления, разъём Х1 «РТТ», вентиляторы.
Все ВЧ-разъёмы, клемма заземления, блокировочные конденсаторы и КПЕ С1, С31 соединены между собой медной полосой 15×0,5 мм, проходящей по осевой линии между лицевой и задней панелями.
Катушка L1 намотана медной трубкой диаметром 5 мм на оправке диаметром 50 мм. Число витков — 10, шаг намотки — 8… 12 мм. Её индуктивность — 2,8 мкГн. Отводы у катушки сделаны от 3, 4, 6 и 8-го витков, считая от вывода, соединённого с конденсатором СЗ0. Катушка L2 намотана проводом ПЭВ-2 1,5 на керамическом каркасе диаметром 50 мм. Число витков — 27, индуктивность — 24 мкГн. Отводы сделаны от 3, 8, 15-го витков, считая от вывода, соединённого с катушкой L1.
Катушка L3 — четыре секции по 80 витков с намоткой «Универсаль» проводом ПЭЛШО 0,2 на керамическом каркасе диаметром 8 мм. Расстояние между секциями — 2,5 мм. Индуктивность — 250…350 мкГн.
Катушки ФНЧ L4, L5 намотаны проводом ПЭВ-2 0,7 на оправке диаметром 8 мм. Число витков — 10, индуктивность — 1,1 мкГн.
Дроссели L6, L7 — по 7 витков провода ПЭВ-2 0,7 на резисторах R42, R43. Антипаразитные дроссели L8, L9 — по семь витков стальной проволоки диаметром 1,3 мм, намотанных на оправке диаметром 8 мм.
Анодный дроссель L10 по конструкции аналогичен дросселю от УМ «Америтрон». Он намотан проводом ПЭТВ-2 0,38 на керамическом каркасе диаметром 24 мм и длиной 180 мм. Намотка — виток к витку, секционная — 82+55+42 витка. Расстояние между секциями — 20 мм. После намотки секции пропитаны изоляционным лаком или клеем БФ-2.
Катушки сетевого фильтра L11, L12 намотаны на половине от магнитопровода трансформатора ТВС-110. Намотка — бифилярная проводом МГТФ 1,0 до заполнения.
Анодный трансформатор Т1 выполнен на тороидальном магнитопроводе от ЛАТР-1М/9 А (габаритная мощность — 2 кВт). Сетевая обмотка I содержит 240 витков проводом ПЭТВ-2 1,4. Ток холостого хода не должен превышать 0,3 А. Высоковольтная обмотка II (1100 В) — 1250 витков проводом ПЭТВ-2 0,67. Обмотка III питания экранной сетки (270 В) — 580 витков проводом ПЭВ-2 0,45.
Мощность трансформатора Т2 должна быть не менее 200 Вт. Напряжение обмотки II — 100В, намотка — проводом диаметром 0,2…0,3 мм, напряжение обмотки III — 21 В, провод — диаметром 0,7 мм. Обмотка IV (питания накала ламп) — 22 В (отводы от 17 В и 10 В), провод — диаметром 1,5 мм.
Трансформатор ТЗ выполнен на тороидальном магнитопроводе ОЛ 70x40x20 мм (от промышленного трансформатора тока). Его первичная обмотка содержит три» витка проводом ПЭВ-2 1,4, распределённых равномерно по периметру. Вторичная обмотка — 75+25+25+25+25+25 витков проводом ПЭВ-2 0,45.
ВЧ-трансформатор Т4 выполнен на кольцевом магнитопроводе типоразмера К20х10х5 мм из феррита марки 200—400НН. Обмотка II содержит 20 витков проводом ПЭТВ-2 0,38. Обмоткой I служит провод, пропущенный через отверстие магнитопровода и соединяющий разъём XW2 с переключающим контактом реле К2.1.
Трансформатор Т5 намотан проводом ПЭВ-2 0,7 на кольцевом магнитопроводе типоразмера К30х20х6 мм из феррита марки ВЧ20. Намотка — в три перевитых провода с шагом две скрутки на сантиметр. Число витков — 10. Ввиду большого разброса параметров отечественных ферритов число витков и шаг скрутки подбирают при настройке.
Все реле в усилителе — на номинальное напряжение 24В. Реле К1, КЗ — РЭНЗЗ, К2 — РЭН34. Автомат защиты SF1 — ВА47-29. Вентилятор М1 — размерами 120x120x32 мм, на номинальное напряжение 48 В (потребляемый ток — 0,25 А), например, D1238E48B или EFB1248HF. Вентилятор М2 — на напряжение 12 В (при токе 0,15 А) размерами 80x80x20 мм от компьютерного БП. Измерительные приборы РА1, РА2 — М42300 с током полного отклонения стрелки 1 мА и 1 А соответственно.
Конденсатор С1 — двух-трёхсекционный КПЕ от радиовещательного приёмника (зазор между пластинами ротора и статора — не менее 0,3 мм).
Все секции конденсатора включены параллельно. Анодный КПЕ С31 — от физиотерапевтического прибора УВЧ-66 (использована одна секция), зазор между введёнными пластинами ротора и статора — не менее 0,8 мм. Конденсаторы С15—С17, С29, СЗ0 — КВИ-3 и серии К15. Блокировочные конденсаторы — КСО или К31-11. Подстроенные конденсаторы С12 и С13 — КПК-МП. Все оксидные конденсаторы — импортные.
Конденсаторы высоковольтного выпрямителя С25 и С26 — К75-40б 100мкФх2кВ. Их можно заменить
десятью оксидными конденсаторами ёмкостью 470—680 мкФ на номинальное напряжение 400—450 В, соединёнными последовательно. Для выравнивания напряжения каждый конденсатор следует зашунтировать резистором МЛТ-2 220 кОм.
Переключатель SA1 применён от радиостанции Р-130, который подвергся модернизации: введён общий посеребрённый контакт токосъёма, после чего переключатель выдерживает мощность 2…2,5 кВт, сделана фиксация на десять положений, а общие подвижные контакты 2-й и 3-й галет соединены по оси с корпусом переключателя, что позволило коммутировать дополнительные конденсаторы на диапазонах 1,8, 3,5 и 7 МГц.
Большинство резисторов в усилителе — МЛТ или CF-2 Вт. Резистор R44 — безындукционный ТВО-10. Все подстроечные резисторы — СПО-0,5, СП4-1А. Терморезистор RK1 — ММТ-4.
Галогеновая лампа EL1 — 250— 500 Вт/220 В, диаметром 8 мм и длиной 78…115 мм. Лампа установлена в штатный керамический держатель с обратной стороны лицевой панели усилителя. Чтобы было видно её свечение, в панели просверлено отверстие диаметром 3 мм.
Индикаторы HL1—HL3 — импортные неоновые N-814 на 220 В, красного, зелёного и синего свечения. Свето-диод HL4 — импортный, синего свечения.
Транзисторы VT1, VT4, VT5 установлены на теплоотводы площадью 25 см2.
Большинство деталей усилителя смонтированы на печатных платах. Плата измерителя мощности закреплена на выводах контактов разъёма XW2, а ось подстроечного резистора R49 (калибровки показаний РА1) выведена на задней панели «под шлиц» рядом с разъёмом.
Первичное налаживание усилителя проводят, не подключая к сети анодный трансформатор Т1 и отсоединив от выпрямителя его обмотку II, а также отсоединив от выпрямителя обмотку II трансформатора Т2. Сначала проверяют наличие напряжений источников +48 В/+24 В и накала ламп ГК-71, затем проверяют и налаживают работу узлов автоматики и подбирают оптимальные режимы работы вентиляторов. Нагревая терморезистор RK1 до температуры 100°С, подстроечным резистором R13 устанавливают порог резкого увеличения числа оборотов вентиляторов. Максимальное число оборотов вентиляторов устанавливают подстроечным резистором R19, минимальное — R17. Сопротивление резистора R51 выбирают таким, чтобы напряжение на вентиляторе М2 не превышало + 13 В в режиме «ТХ». Для проверки срабатывания автоматики защиты на базу транзистора VT4 через резистор 22 кОм подают напряжение +24 В (не отключая остальные цепи) и подстроечным резистором R28 устанавливают порог чёткого срабатывания (отключения) реле КЗ.
Лампы ГК-71, особенно которые долго лежали без работы, следует подвергнуть «тренировке», выдержав их под напряжением накала в течение 12…20 ч, после чего эмиссия ламп, как правило, восстанавливается.
Далее подключают обмотку II трансформатора Т2 к выпрямителю и проверяют работу стабилизатора напряжения первой сетки. Напряжение смещения должно регулироваться подстроечным резистором R22 в пределах -90…-130 В при токе 8…10мА, который измеряется на контактах реле К1.2. Затем подключают к сети трансформатор Т1 и измеряют напряжение на экранных сетках ламп, которое должно быть+650…+700 В. При необходимости фазируют и подбирают отводы обмотки II трансформатора ТЗ по наилучшей стабилизации напряжения второй сетки.
И в последнюю очередь,
СОБЛЮДАЯ МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ,
проверяют высоковольтный выпрямитель.
Сначала на него подают напряжение 270 В с обмотки III и измеряют распределение напряжения на конденсаторах. Только после этого подают полное напряжение с высоковольтной обмотки I трансформатора Т1. Напряжение на выходе выпрямителя должно быть 3100…3300 В без нагрузки, а под нагрузкой 0,6 А — 2900…3000 В.
Если все напряжения в норме, усилитель переключают в режим «ТХ» и устанавливают ток покоя ламп в пределах 140… 150 мА. Крайне важно проверить усилитель на отсутствие самовозбуждения в режимах «Настройка» и «Работа», о чём свидетельствуют резкие скачки тока покоя и срабатывания автоматики защиты на всех диапазонах и при различных положениях роторов конденсаторов С1, С31. В качестве индикатора самовозбуждения удобно использовать неоновую лампу МН-3, закреплённую на изолированной палочке, поднося её к элементам ВКС. Только после устранения самовозбуждения, если таковые имеются, можно приступать к дальнейшей настройке УМ.
Входные цепи и ФНЧ настраивают подбором числа витков трансформатора Т5 и подстройкой конденсаторов С12, С13, добиваясь равномерной раскачки ламп на всех диапазонах (особенно на диапазоне 28 МГц) при мощности сигнала с трансивера 15…20 Вт.
Подключив к выходу усилителя эквивалент нагрузки 50 (75) Ом мощностью 1…2 кВт, а к корпусу — защитное заземление, подают на вход усилителя сигнал мощностью 5… 10 Вт от трансивера. Настраивают П-контур на ВЧ-диапазонах подбором отводов катушки L1, поочерёдно начиная с диапазона 28 МГц. Ёмкость конденсатора С31 при этом должна быть близкой к минимальной. На диапазоне 14 МГц используется вся обмотка катушки. Затем подбором отводов катушки L2 и конденсаторов С15—С17 настраивают П-контур на НЧ-диапазонах.
Измеритель выходной мощности можно отрегулировать без включения усилителя в сеть. Достаточно подать на вход УМ сигнал мощностью 100 Вт с трансивера и подключить вместо антенны эквивалент 50 Ом.
Закончив предварительную настройку, подают на вход УМ сигнал мощностью 20…30 Вт и ещё раз подстраивают ВКС. При выходной мощности 1 кВт ток анода может достигать 550.. .600 мА.
Радио № 4,5
Детали и возможные замены
На входе усилителя установлены полосовые фильтры с индуктивной связью, обеспечивающие:
- во-первых, гальваническую развязку с трансивером;
- во-вторых, хорошую диапазонную фильтрацию.
Входные сеточные контура переключаются галетным переключателем SA1. Данные входных катушек индуктивности приведены в табл. 1.
Диапазон | Число витков, L | Намотка | Сдоп | Диаметр провод, мм | Диаметр каркаса, мм | Катушка связи, L1 | Диаметр провод, мм |
160 | 49 | рядовая | 143 | 0,56 | 21 | 6 | 0,45 |
80 | 34 | рядовая | 100 | 0,8 | 21 | 5 | 0,45 |
40 | 23 | рядовая | С* | 0,8 | 21 | 5 | 0,45 |
30 | 16 | длина намотки 30мм | 0,8 | 21 | 4 | 0,45 | |
20 | 18 | шаг 2 мм | 0,9 | 16 шестиг. | 3 | 0,45 | |
17/15 | 11 | шаг 2 мм | 0,9 | 16 шестиг. | 2 | 0,45 | |
12/10 | 7 | шаг 2 мм | 1,0 ПСР | 16 шестиг. | 1,25 | 0,45 |
Таблица 1. Данные входных катушек индуктивности.
Сеточный дроссель Др1 намотан на фарфоровом секционированном каркасе. Внешний диаметр — 20 мм, общая длина — 39 мм. Имеет 4 секции шириной по 4 мм, диаметр в секции — 11 мм с перегородками толщиной 2 мм.
Провод марки ПЭЛШО 0,1, намотка до заполнения.
На выходе усилителя мощности применен П-контур. Катушка выходного П-контура L8 — бескаркасная намотана на оправке диаметром 40 мм и содержит 5 витков посеребренной медной трубки диаметром 5 мм, длина намотки — 30 мм. Высокая добротность этой катушки обеспечивает полную выходную мощность при работе в диапазоне 10 м.
В качестве катушки индуктивности L9 применена «вертушка» и счетчик витков от радиостанции РСБ-5 или ей подобная, например, от радиостанции «Микрон».
Катушки индуктивности П-контура, имеют намотку в одну сторону. В процессе настройки в качестве L8 использовалась «вертушка» от радиостанции Р-111, индуктивностью 1,3 МкГн. У этих катушек есть один недостаток — посеребренная поверхность со временем окисляется, и может быть нарушен контакт, для чего приходится делать ее чистку.
Для этой цели лучше всего пользоваться нашатырным спиртом. Конденсатор 03 настройки П-контура должен иметь зазор между пластинами не менее 1,2 мм. Хорошо подходит конденсатор от радиостанции РСБ-5 (Р-805) зазор между пластинами 2 мм.
Конденсатор С17 регулирует связь с антенной, зазор не менее 0,5 мм. Конденсатор С17 используется от радиоприемников старого образца, это трехсекционный вариант с зазором 0,3 мм, если антенна имеет входное сопротивление 50-100 Ом.
Если планируется использовать антенны с более высоким входным сопротивлением (например, типа Long Wire, VS1AA или «американка»), зазор между пластинами С17 должен быть не менее 1 мм, чтобы избежать нежелательных электрических пробоев воздушного промежутка.
Дроссель Др2 намотан на керамическом каркасе диаметром 13 мм длинной 190 мм. Его обмотка выполнена проводом ПЭЛШО 0,25, число витков — 160. До половины каркаса — намотка виток к витку, затем секциями с промежутками 5 мм, а с горячего конца часть витков дросселя имеет прогрессивную намотку.
Дроссель Др3 содержит четыре витка провода, равномерно распределенных по длине корпуса резистора R4 типа МЛТ-2.
Разъемы: XW1, XW2 — ВЧ разъемы СР-50-165ф; XS1 — СГ-5; X1 — клемма-зажим на ВЧ изоляторе, Х2 — клемма-зажим для массы. Разъем ХР1 типа РП 14-30ЛО или РП-30.
SA1 — переключатель галетный керамический типа ПГК 11П 1Н две платы. SA2 мощный ВЧ керамический га летный переключатель от PCБ-5.
Постоянные резисторы типов МТ-2, МЛТ, С1-4, С2-23, R6 — переменный резистор типа СПО, СН2-2-1. Подстроечный резистор R7 СПЗ-19, СПЗ-38.
Конденсаторы типа КД, КМ, КТ, К10-7В, КСО. Подстроечный конденсатор С4 типа КПВ, КПВМ. Конденсатор С14 типа К15У-1 150 пФ 7 кВАр 6 кВ.
Конденсатор 08 — конструктивный, представляет собой кусочек коаксиального кабеля, расположенного вблизи катушки индуктивности L9.
SA3 тумблер типа ПВ2-1, ТП1-2, МТ1, ПТ8 или П2К.
Рабочее напряжение всех реле 24-27 В. Контакты высокочастотных реле К1 и К2 должны выдерживать соответственно проходящую мощность 100 и 500 Вт. Реле К1 — РПВ 2/7 с рабочим напряжением 27±3 В, сопротивление обмотки 1100 Ом, ток срабатывания 13 мА, ток отпускания 2 мА.
Полярность обмотки реле:
- вывод А — минус;
- вывод Б — плюс.
Паспорт РС4.521.952 или РС4.521.955, РС4.521.956, РС4.521.957, РС4.521.958.
Можно применить РЭС-59, паспорт ХП4.500.025. Хорошо подходит РЭС-48 паспорт РС4.520213. Реле К2 ВЧ типа «Гука» или подобное на рабочее напряжение 24-27 В.
Если не планируется применение антенн тина Long Wire, VS1АА и им подобных, то в качестве реле К2 хорошо подойдет реле типа ТКЕ54ПД1.
Реле КЗ типа РЭС15 паспорт РС4.591.001, РС4.591.007, ХП4.591.014 можно заменить на РЭС-49, паспорт РС4.569.421-00, РС4.569.421-04, РС4.569.421-07. Все реле соединены витой парой.
Измерительный прибор РА1 с током полного отклонения 1 мА типа М4231.
Диоды VD1, VD2, VD4, VD6 — КД522 или другие кремниевые, VD3 — АЛ310, VD5-Д2Е, Д18.
Настройка
При настройке лампового УМ необходимо соблюдать все меры предосторожности, так как в нем имеется высокое напряжение опасные для жизни. Никогда не включайте усилитель без установленной верхней крышки.
В условиях длительной эксплуатации верхняя крышка усилителя нагревается до высокой температуры, что может причинить ожог. Не следует прикасаться к этим частям УМ во время эксплуатации.
Перед снятием верхней крышки убедитесь в том, что БП отключен, по крайней мере, в течение 5 минут. За это время электролитические конденсаторы разрядятся полностью.
Прежде всего, необходимо проградуировать измерительные приборы, путем сравнения их показаний с образцовыми. Нельзя подбирать шунты при рабочих напряжениях.
Далее следует проверить все источники питания.
Основное внимание уделите проверке правильности и качеству монтажа. Изготовленный без ошибок УМ обычно не требует особого налаживания и сразу начинает работать.
К входу усилителя подключают трансивер. У большинства импортных трансиверов выходная мощность регулируется плавно. При первом включении УМ с трансивером мощность, подаваемую на вход УМ, нужно уменьшить до минимума.
В трансивере YAESU FT-950 минимальная выходная мощность составляет 5 Вт. Вот с нее мы и начинали.
Забегая наперед, скажем, что в процессе эксплуатации 5 Вт вполне достаточно для раскачки УМ на одной или двух лампах ГК71. Входной безиндукционный резистор R1 можно из схемы исключить. При этом КСВ при отключенном встроенном в трансивер тюнере на всех диапазонах составляет 1-1,2, при тщательном подборе витков катушки связи, а при включенном тюнере КСВ равен 1.
При одной лампе ток анода достигает 350 мА. Максимально допустимая раскачка не должна допускать появления тока управляющей сетки. Если хочется большей мощности, следует не увеличивать раскачку и не допускать тока сетки.
В этом случае лучше увеличить экранное напряжение, установить прежний ток покоя лампы, чтобы максимальная раскачка достигалась без тока управляющей сетки.
Подключить к выходу усилителя:
- или эквивалент нагрузки типа 39-4 на 1 кВт, имеющий вывод на разъем напряжения ВЧ 1:100, и ламповый вольтметр В7-15;
- или лампу накаливания мощностью 500 Вт на напряжение 220 или 127 В (применяются на железнодорожном транспорте).
SA3 — в положении «Вкл.». Включаем БП, измеряем ток покоя лампы, который должен быть около 30-40 мА.
Настраиваем входные диапазонные контура в резонанс конденсатором С4. Переменный конденсатор не должен быть в крайнем положении. Если нужно, изменяем количество витков катушек L1-L7.
Точный подбор витков катушек связи L1′-L7’ производится по минимуму встроенного в трансивер КВС-метра.
В диапазонах 18 и 21 МГц, 24 и 28 МГц, работают одни и те же контура L6, L6’ и L7, L7′.
Галетный переключатель SA2 подключает переменный анодный конденсатор С13 на диапазонах 160-30 м, а на диапазоне 160 м — дополнительно еще конденсатор С14. На диапазонах 20-10 м конденсатор С13 отключен. В этом случае настройка производится катушкой индуктивности L9 и конденсатором связи С17.
В завершение подключают антенну, с которой будет работать УМ. Не включайте УМ без подключенной антенны. После включения без антенны на антенном разъеме может образоваться опасное для жизни высокое напряжение.
Имеется три органа регулировки. На низкочастотных диапазонах анодный конденсатор С13 устанавливается на большую емкость и индуктивность. Варьируя индуктивностью, настраиваем выходной контур в резонанс, а конденсатором C17 устанавливаем необходимую связь с нагрузкой.
Чтобы избежать ложной настройки, надо следовать правилу: емкости С13 и С17 должны быть всегда установлены ближе к максимальному значению, что будет также соответствовать максимальному подавлению гармоник.
Манипулируя конденсаторами C13, C17, индуктивностью L9 добиваются максимума показаний индикатора выхода РА1 на каждом диапазоне. Следите при этом за спадом анодного тока.
Для надежной работы УМ необходимо хорошее заземление. Для снятия статического электричества, наводимого в антенне, полезно с разъема SW2 на корпус включить дроссель.
Данные анодного конденсатора такие:
- диапазон 160 м — 270 пФ;
- диапазон 80 м — 120 пФ;
- диапазон 40 м — 70 пФ;
- диапазон 30 м — 39 пФ;
- на остальных диапазонах — анодный конденсатор отключен.
В процессе эксплуатации для быстрого перехода с диапазона на диапазон необходимо составить таблицу соответствующих им положений роторов конденсаторов и показаний счетчика вертушки.
Общие рекомендации
метод расчета П-контура знаком читателям этой книги, Он описан в справочной литературе [31]. Имеются готовые таблицы для различных Roe. В Интернете много виртуальных калькуляторов для таких расчетов.
Расчеты говорят, что на 28 МГц нужен контур с индуктивностью 0,5 мкГн и с емкостью «горячего конца» П-контура — 40 пФ. А у нас 2 ГК71 Свых = 17х2 плюс С монтажа = 45-50 пФ. Тут можно сделать вывод, что 2хГК71 не будут работать на 28 МГц.
Выход из ситуации — применяем последовательное питание П-контура, а дроссель Др2 используем с меньшей индуктивностью, не входящий теперь в емкость монтажа. Анодный переменный конденсатор из схемы вообще исключаем.
Тренировка ламп
Пришлось много экспериментировать с ГК71, в тренировке они не нуждаются. Но случайные и с длительным сроком хранения лампы желательно тренировать в такой последовательности.
Грязные лампы промыть в воде со стиральным порошком, тщательно прополоскать, чтобы вода промыла внутренности цоколя и просушить. Запасные лампы, которые тоже долго не работали, полезно тренировать. В дальнейшем они будут готовы к работе немедленно и гарантированно.
Выдержите лампу под накалом несколько часов, затем подаете напряжение смещения. Далее подаете пониженное анодное и экранное напряжение, уменьшаете сеточное смещение до появления небольшого анодного тока и опять выдерживаете несколько часов.
Уменьшаем напряжение смещения до получения тока анода, чтобы аноды слегка розовели, пусть прокалятся некоторое время.
С работающих ламп время от времени необходимо убирать пыль с верхней части баллона сухой чистой ветошью (при выключенном УМ и разряженных конденсаторах).
- Оборудование для автоматизации производства
- Провод СИП-3 1х70: надежность и эффективность для электросетей
- Услуги электротехнической лаборатории: безопасность и проверка электрооборудования
- Как выбрать кондиционер: оптимальное соотношение цена-качество
- Обзор бесшовных труб: виды, подвиды и области применения