Почему называется гибридным кв усилитель. Гибридный умзч без оос. Подробнее об элементах схемы

Рассказать в:

Гибридный линейный усилитель мощности

В коротковолновых, трансиверах пере­дающий тракт обычно содержит мощный оконечный усилитель на электровакуумной радиолампе и предвари­тельный усилитель на транзисторах. При этом, для согласования предварительного усилителя с оконечным, применяют резонансные цепи. Подоб­ные же цепи включают и между предварительным усилителем и последним смесителем передающею тракта.

Такое построение передающего тракта трансивера нельзя считать опти­мальным. Применение двух переключаемых резонансных контуров на входе и выходе предварительного усилителя усложняет устройство. Кроме того, включение коллектора мощного транзистора в цепь резонансного контура может привести к появлению нелинейных искажений, обусловленных большой нелинейностью емкости коллекторного перехода транзистора.

На рисунке приведена схема гибридного усилителя мощности, в выходном каскаде которого используется каскодное соединение биполярного транзисто­ра VT4, включенного по схеме с об­щим эмиттером, и лампы VL1, вклю­ченной по схеме с общей сеткой. Такое построение не только позволило хорошо согласовать низкое выходное сопротивление мощного транзистора со входом лампы, но и обеспечило исключительную линейность амплитуд­но-частотной характеристики каскада. Другим важным преимуществом явля­ется то, что в лампе оказались «заземленными» три электрода - пер­вая и вторая сетки и лучеобразующне пластины.Проходная емкость лампы стала пренебрежимо малой, вследствие чего отпала необходимость в ее нейтра­лизации.

Для повышения входного сопротив­ления оконечного каскада на его входе включен эмиттерный повторитель на транзисторе VT3. Поскольку эмиттер этого транзистора непосредственно со­единен с базой транзистора VT4, то ток покоя выходного каскада можно регу­лировать подстроечным резистором R20, включенным в цепь базы VT3. Для повышения линейности и температурной стабильности усилителя каскодный кас­кад охвачен последовательной отрица­тельной обратной связью через два па­раллельно включенных резистора R23 и R25. При токе покоя 25 мА. анодном напряжении 600 В и мощности сигнала на входе эмиттерного повторителя 8…10 мВт усилитель отдает мощность не менее 130 Вт на всех KB диапазонах. При этом постоянная составляющая анодного тока равна 330 мА. Интермо­дуляционные искажения третьего и пя­того порядка при выходной мощности 140 Вт не превышают-37 дБ.

В усилителе предусмотрена защита транзистора VT4 от пробоя при не­исправностях лампы, а также во время переходных процессов при ее разогреве. Для этого коллектор транзистора VT4 через диоды VD2, VD3 подключен к стабилитрону VD4 с напряжением стабилизации 50 В. При нормальной работе усилителя диоды VD2, VD3 за­крыты, поскольку напряжение на кол­лекторе VT4 не превышает 35 В. Если по какой-либо причине мгновенное напряжение на коллекторе пре­высит 50 В, диоды VD2. VD3 от­кроются и он окажется зашунтпрованным низким дифференциальным сопро­тивлением стабилитрона VD4.

Входное сопротивление каскодного каскада (со входа эмиттерного повто­рителя) практически активно, мало за­висит от частоты и близко к 400 Ом. Чтобы получить выходную мощность 130 Вт, достаточно иметь на входе эмиттерного повторителя ВЧ сигнал напряжением 1,8 В. Такой уровень впол­не может обеспечить смеситель на тран­зисторах (Если в трансивере послед­ний смеситель передающего тракта вы­полнен на диодах, то мощность ВЧ сигнала на выходе смесителя не превы­шает, как правило, 0,05…0,1 мВт).

Для повышения коэффициента усиле­ния на входе эмиттерного повторителя включен двухкаскадный широкополос­ный усилитель на транзисторах VT1 и VT2. Входное сопротивление усили­теля около 200 Ом, что хорошо согла­суется с выходным сопротивлением обычных диодных смесителей. Коэффициент усиления в интервале частот 1...30 МГц практически постоянен и равен 26 дБ. Для получения выход­ной мощности 130 Вт на вход предварительного усилителя достаточно по­дать сигнал мощностью 0,05 мВт, т е. усилитель можно включить непосред­ственно на выходе диодного смесителя передающего тракта KB трансивера.

Когда на входе нет РЧ сигнала, усилитель потребляет ток около 40 мА от источника напряжением +15В и 25 мА от источника +600 В. Поэтому выгодно в режиме приема усилитель «закры­вать». Для этой цели к цепям питания баз трех транзисторов VTI-VT3 под­ключены выходы инверторов DDI.1 - DD1.3. В режиме приема на их входы подают логическую 1. При этом потенциал на выходах инверторов ниже напряжения открывания кремниевых транзисторов, вследствие чего все кас­кады усилителя закрыты. В режиме пе­редачи на входы инверторов подают низкий логический уровень. Потенциал на выходах элементов DD1.1-DD1.3 становится высоким, и усилитель откры­вается.

Эквивалентное сопротивление выход­ного каскада усилителя около 900 Ом. Расчетные значения реактивных эле­ментов П-контура для согласования усилителя с антенной приведены в таблице.

Паспортное значение допустимой мощности рассеивания на аноде лампы 6П45С равно 35 Вт. В данном усили­теле при анодном токе 330 мА на аноде лампы рассеивается мощность около 70 Вт. Однако это не снижает заметно надежность лампы, поскольку мощность рассеивания достигает 70 Вт только на пиках огибающей SSB сигна­ла или во время телеграфных по­сылок. Средняя рассеиваемая мощность обычно не превышает допустимого зна­чения.

Конструктивно лампа 6П45С и эле­менты согласующего П-контура разме­щены в экранированном отсеке, выводы из которою сделаны посредством про­ходных конденсаторов КТП. Для улучшения охлаждения лампы верхняя и нижняя крышки должны быть перфорированы. Следует отметить, что лампа лучше охлаждается при её горизольтальном положении. Транзисторы VTI и VT3 размещены в непосредственной близости к панели лампы и закреплены на шасси так, чтобы обеспечивался хороший теплоотвод. Остальные элементы усилителя могут быть разме­щены на печатных платах трансивера.

Эта схема лампово-транзисторного усилителя для наушников повторена многими любителями хорошего звука и известна во многих вариантах, как с применением биполярных транзисторов на выходе, так и полевых.

В любом случае это Class-A . Привлекает своей простотой и повторяемостью, в чем также я убедился, заодно имея желание услышать музыку в «его исполнении».

Предлагаю вашему вниманию концепцию построения гибридного однотактника, на разработку которого меня натолкнули статьи «Карманный гадкий утёнок, или Pockemon-I» Олега Чернышева и «Лампово–полупроводниковый УНЧ» (ж. Радио № 10 за 1997 год).

В первой статье описывается ламповый усилитель, выходной каскад которого охвачен цепью параллельной отрицательной обратной связи (ООС). Автор сетует на возможную критику за несовременность подобного схемотехнического решения (ООС да еще и по первой сетке). Однако, подобные решения повсеместно использовали в золотую пору лампового звукостроения. Смотри, например, статью «Радиола Урал-52» (ж. Радио № 11 за 1952 год).

Мне нравится простота реализации такой ООС: количество элементов в цепи обратной связи всего два, причем это резисторы и один из них, как правило, служит нагрузкой драйверного каскада. Такая ООС не требует адаптации к типу используемой выходной лампы (в разумных пределах). Но! В той же статье, автор, приводя расчетные формулы, говорит о том, что необходимо в зависимости от выходного сопротивления драйверного каскада, корректировать номиналы резисторов цепи обратной связи.
Сколько «возможностей для творчества»! Поставил другую лампу – перепаяй и парочку резисторов. Мне показалось это неправильным.

В своей статье я предлагаю решение этой «заморочки».

Попросили меня сделать усилитель для озвучки комнаты в 50 м 2 , своеобразный «деревенский клуб». Нужно сказать, что там есть уже некий промышленный усилок, который используется для всевозможных мероприятий типа «дискотека». Т. е. играет громко, но в ущерб качеству. Нужен был усилитель именно для более-менее качественного прослушивания музыки, Ватт по 30 на канал.

Ламповый усилитель такой мощности делать мне не улыбалось, поэтому обратил свое внимание на гибридные усилители.
Есть у нас на Датагоре . Напомню, «Corsair» это в инвентирующем включении с ламповым буфером на входе. Решил изучить отзывы и мнения в Интернете.

После остался рабочий макет SRPP на 6Н23П.
Выкидывать было жалко. Было желание доделать усилитель до конца. В предыдущей поделке пришлось применить некоторые упрощения, связанные с размерами корпуса, например: общее питание для обоих каналов, не совсем те ёмкости, которые хотелось бы попробовать.

Было принято решение сделать новый усилитель SRPP для наушников на 6Н23П без указанных упрощений.
В итоге получился вдруг вот такой гибрид.

Приветствую вас, уважаемые датагорцы!
Представляю вашему вниманию гибридный усилитель для наушников на лампе 6AQ8 (6Н23П) и полевых транзисторах IRF540.

Чертежи печатных плат, нюансы монтажа в комплекте, фона нет.

29.04.14 изменил Datagor. Исправлена схема усилителя

Давно хотелось послушать как же лампа с камнем в тандеме звучат. Решил собрать гибридный усилитель для наушников. Просмотрел несколько схем. Основным критерием при выборе была простота схемы, и соответственно легкость ее сборки.
Остановился на двух:
1) С. Филин. Лампово-транзисторный усилитель для стереотелефонов.
2) М. Шушнов. Гибридный усилитель для наушников. (Радиомастер №11 2006)
В общем эти схемы мало чем отличаются друг от друга и без сильных изменений можно попробовать как одну, так и другую. Я решил собрать схему М. Шушнова с полевиками.

Очередной провальный эксперимент привёл к идее лампового буфера для и получилось же когда на совесть отфильтровал питание ламп.

Долго шёл к идее лампового буфера, но все провалы в прошлом и идея себя оправдала. Не только же ОУ могут согласовывать сопротивления - катодный повторитель на подходящей лампе тоже годен для такого дела.

Самолет уверенно снижался по глиссаде, как по невидимой ниточке, навстречу быстро приближалась полоса. Турбины плавно перешли на малый газ, самолет завис над полосой и через секунду покатился, пересчитывая стыки между бетонных плит. Створки реверса переложились, и тишину разрезал шум воздуха, отворачиваемого створками...

Увы, слышал много раз, но воспроизведенный звук реверса симулятором полета через пищалки Genius, меня не впечатлил. А прослушивание музыки без наушников не приносило никакого удовольствия. И тут я решил, пора бы обзавестись приличной акустикой для компьютера. Недолго думая, написал сообщение Сергею (SGL), что бы такое приобрести, чтобы радовало слух. На что получил ответ, самая лучшая АС - АС сделанная своими руками!
Допустим. И тут же получил от него ссылку. Так я оказался на Датагоре.

Началось месяц назад с добродушной провокации Александра на Датогорском форуме, при обсуждении индикаторов.
На выходе у меня был отлаженный оконечный каскад и вспомнилось, что в барахле индикаторы какие то имеются. И «завела» удачная попытка кажется Гунтиса поиграть с индикатором.

Далее всё сложилось в то, что можно разглядеть на фотке, и что женой называется кошмаром, ну а мною «сладкоголосым творческим беспорядком».
При желании можно даже разглядеть, как индикаторы светятся, но отнюдь не мигают в такт музыке, как на то намекал Александр.

За фотку сорри, имею только мультимедийную камеру.

, в которых используются лампы и полевые транзисторы, имеют ряд преимуществ по сравнению с чисто микросхемным или транзисторным УНЧ. Тут за счёт использования радиолампы, достигается отличное усиление сигнала, который можно сразу подавать на раскачку мощных выходных полевых транзисторов. Таким образом, мы имеем всего 2 каскада усиления, в то время как если брать предусилитель с операционником, то звук внутри микросхемы пройдёт по десятку каскадов, наполнившись пусть небольшими, но искажениями. Так что разрешите представить вам, уважаемые посетители сайта " ", проект нового гибридного УМЗЧ .

Усилитель

Схема электрическая гибридного усилителя

Первый каскад усилителя построен на двойном триоде по схеме SRPP с целью уменьшения собственной нелинейности и увеличения нагрузочной способности. Нижняя по схеме половинка лампы занимается усилением сигнала, а верхняя - играет роль динамической нагрузки. Положительные особенности такого включения - это высокий коэффициент усиления и низкое выходное сопротивление каскада. Анодное напряжение выбрано равным 150-180 В.

Однотактный выходной каскад построен на полевом транзисторе по схеме мощного истокового повторителя, нагруженного на генератор стабильного тока на транзистор той же структуры. Входной сигнал с лампы через межкаскадный конденсатор поступает во входную цепь усилительного транзистора, обеспечивая хорошие технические характеристики, особенно если учесть, что усилитель не охвачен ООС.

Интегратор собран на операционном усилителе ОРА134 (можно применять к140уд6 ), что обеспечивает автоматическое удержание нулевого потенциала на выходе усилителя. Кроме того, интегратор имеет эквивалентную частоту среза 3 Гц на инфранизких частотах, что благоприятно сказывается на демпфирование акустических систем.

Блок питания

Схема БП гибридного усилителя

Блок питания - 300 Ватный тороидальный трансформатор снят с галогеновой люстры, с двумя обмотками по 12 В 6,5 А, к которым домотано по 4 витка того же провода, намотана анодная 140 В 200 мА и обмотка накальная 6,36 В 0,7 А. Количество витков подбирал экспериментально, намотав 10 витков измерил напряжение подсчитав сколько нужно витков на Вольт. В качестве межслойной изоляции использовал фторопластовую ленту ФУМ, закрепленную скотчем. Диодные мосты взяты с запасом для зарядки выпрямительных конденсаторов. Монтаж навесной. Все поместилось в корпус компьютерного БП.

Электронный фильтр с умножением емкости, размещён на основной плате УНЧ. Емкость в базе умножается на h21э составного транзистора. Из-за того что транзисторы биполярные, пришлось в базу городить многозвенную фильтрующую RC цепочку. Резистор 12 кОм шунтирующий последний конденсатор этой цепочки задает падение напряжения на транзисторе, предотвращая его насыщение. При подаче питания, напряжение плавно нарастает по мере заряда базовых конденсаторов, тем самым обеспечивая плавный выход в режим всего УНЧ. Транзисторы можно заменить на составные TIP142 и TIP147 которые уже имеют на борту диод это упростит немножко схему.

Защита колонок

Схема защиты АС усилителя

Задержка включения и защита от постоянного тока АС - Универсальная защита акустических систем от постоянного напряжения, щелчков и выбросов при включении питания, инфранизких частот. При появлении на выходе УНЧ постоянного напряжении любой полярности более 1,5 В открывается соответствующий ключ, что закроет полевой транзистор и реле разомкнет цепь АС. Защита обеспечивает задержку подключения акустических систем при включении питания (на время 5 с), тем самым предотвращается проникновение в акустическую систему помех, вызванных переходными процессами в усилителе.

Настройка усилителя

Настройка сводится к установке нулевого потенциала подстроечным резистором коррекции интегратора при снятых лампах и заданием необходимого максимального тока 2,5 А, в токозадающей цепи при положении аттенюатора наименьшего сопротивления.

Аттенюатор сконструирован на галетном переключателе 10П4Н , состоит из 4-х галет на 11 положений с широким лепестком ротора для безразрывного переключения сигнала. Одним из важных параметров регуляторов громкости является согласование секции правого и левого канала, так как этим явлением обусловлены пространственные характеристики всего усилителя. Регулятор громкости состоит из делителя многозвеньевой цепи из одиннадцати резисторов.

Резисторы подбирались методом подбора одинаковых сопротивлений из десятка по каждому номиналу. Две остальные галеты переключателя используются для изменения тока выходных транзисторов по отношению к амплитуде выхода аттенюатора громкости. Делитель намотан нихромом диаметром 0,5 мм., скрученным в двое на оправке 6 мм. и припаян к контактам галеты каждым третьим витком так чтоб между соседними контактами сопротивление составляло 0,15 Ом.

Технологические особенности

Электронный фильтр, усилитель, защита акустики - сделаны на плате из одностороннего текстолита лазерно-утюжным способом. Плата выполнена отдельными блоками для настройки и проверки индивидуально каждой схемы. Полевые транзисторы впаяны со стороны дорожек и прижаты через слюдяные прокладки алюминиевой пластиной к корпусу из радиаторов 4 м2, на полной мощности греются до 60-75 0с.

При подаче питания, лампа прогреваясь через межкаскадный влияет на полевой транзистор тем самым смещая ноль, схема защиты не подключает АС до выхода в режим лампы 30-40 секунд. Если резко крутнуть ручку аттенюатора, действие вызовет появление инфранизких частот и сработает защита на 5 секунд. При значительным увеличении тока подстрочным резистором могут возникнуть искажения на высоких частотах, лучше уменьшить токовый резистор до 0,25 - 0,28 Ома. Межкаскадный конденсатор нужно выбрать по лучше чтобы не испортить всю картину звука.

УНЧ получился отличный, слушаю больше месяца. Выходной каскад в точности повторяет усиленный входной сигнал от 10 Гц почти до 1 МГц, проверял генератором без ламп сигналами - меандр, пила, синусоида, комплексными шумами. Лампа придает звуку характерною окраску, которая в свою очередь хорошо восприниматься слушателем. Классический завал меандра на частоте 50000 Гц характерная черта каскадов построенных на лампах. Это есть, мягкое и незаметное ограничение амплитуды звукового сигнала на динамических всплесках, своего рода улучшайзер.

P.S. Кому хочется точной передачи сигнала можно удалить лампу, а интегратор использовать еще как предварительный усилитель, добавив в схему два резистора, но тогда надо качественные ОУ, а они дороговаты. Все необходимые файлы и даташиты на используемые радиоэлементы - в общем архиве .

Есть ещё мысль попробовать генератор тока на операционнике подвязав его сдвоенным резистором с регулятором громкости, чтобы плавно регулировать ток в зависимости от мощности. В общем проекту есть куда развиваться, с вами был О.Сененко.

При повторении аналогичных "гибридных" усилителей мощности многие радиолюбители сталкиваются с такой проблемой, что усилитель мощности на двух лампах ГИ-7Б предложенный, например С. Воскобойниковым, (UA9KG) "не отдает" положенные 600 Вт. Попробуем разобраться на примерах и тех ошибках которые совершает большее количество радиолюбителей в приведенной ниже статье.

Желание изложить свои мысли по такой, в общем, не новой тематике, как гибридный усилитель мощности, появилась после ознакомления со статьей и на основе своего опыта. Эксплуатационные характеристики, приводимые автором этой статьи, к сожалению, не достижимы. В частности, выходная мощность этого каскада, в том варианте, в котором он опубликован, не превысит 360Вт. Получать такую мощность с двух ламп ГИ-7Б, мягко говоря, нерационально. Так почему же этот каскад "не отдает", обещанные автором 600 Вт? Рассмотрим, вкратце, работу этого каскада, рис. 1.

Для начала следует напомнить, что лампы ГИ-7Б, кстати, как и большинство металлокерамических СВЧ триодов - это лампы с "средней" анодно-сеточной характеристикой. Для получения тока покоя 30...40 мА на лампу, при рабочем анодном напряжении около 2 кВ, необходимо подать отрицательное смещение на сетку - 25 В или, что одно и тоже, придать положительный потенциал катоду на ту же величину. Напряжение возбуждения, поданное на базу транзистора VT1, открывает его положительной полуволной. Напряжение на коллекторе и, соответственно, на катоде лампы уменьшается, в следствии чего, ток через лампу растет.

Отрицательная полуволна закрывает транзистор, напряжение на коллекторе возрастает, ток через лампу уменьшается, т.к. увеличивается разность потенциалов участка катод-сетка. С точки зрения энергетики каскада нас интересует лишь положительная полуволна возбуждающего напряжения, ввиду того, что отрицательная полуволна при идеализации входной характеристики лампы, не вызывает анодного тока и лежит в области отсечки.

Напрашивается вывод: амплитуда ВЧ напряжения на коллекторе, а, именно она является возбуждающим напряжением для лампы, лежит между двумя граничными условиями. Снизу - это напряжение насыщения на коллекторе (или катоде) в точке покоя, около 25В.

Отсюда понятно, что амплитуда ВЧ напряжения на катоде лампы равна:

(1) U к возб. = U n к-э - U к-э нас.

Напряжение U к-э нас. в зависимости от типа транзистора составляет 0,5...2,5В. На практике его следует выбирать не менее 5В, поскольку при меньших напряжениях на коллекторе, усилительные свойства транзистора стремятся к нулю.Величина U к-э нас. есть напряжение на коллекторе (катоде) для заданноготока покоя в схеме с гальванически заземленной сеткой.

В нашем примере U n к-э - 25В. В общем случае эта величина берется по входным характеристикам лампы. Подставив эти величины в формулу (1) получим U к возб - 20 В. Далее не трудно вычислить мощность, отдаваемую каскадом. Амплитуда импульса анодного тока:

(2) I к А макс. = U к возб х S = 2 0 x 46 = 0,92 А,где:

• S - суммарная крутизна характеристики двух ламп.

Постоянная составляющая анодного тока:

(3) I ao = I а макс х К о = 0,92 х 0,33 = 0,3А. где Ко = 0,33 - коэффициент разложения косинусоидального импульса для угла отсечки 90 град, (класс В) и с учетом тока покоя лампы.

Мощность, подводимая к анодной цепи лампы, U а = 2 кВ:

(4) Р подв = I a o xU а = 0,3 x 2000 = 600 Вт.

Полагая КПД каскада около 60%, получим мощность в нагрузке Р н = Р подв х КПД = 600 x 0,6 = 360 Вт.

Понятно, что, полученная мощность в нагрузке, вряд- ли может устроить. Как же повысить мощность? Ведь те же лампы, в классической схеме с общей сеткой, отдают в нагрузку до 1 кВт. Из анализа схемы можно понять, что основным параметром, ограничивающим мощность, является напряжение возбуждения U возб. которое, в свою очередь, связано с напряжением смещения лампы.

Ясно, что транзистор работает в очень нерациональном режиме, при коллекторном питании. Повысить это напряжение можно, уменьшив смещение на базе транзистора, но тогда ток покоя недопустимо снизитсяи каскад перейдете режим С. Вот здесь мы и подошли к основной идее. Рассмотрим несколько видоизмененный вариант схемы, рис.2.

Рис.2.

Как видно, что схема почти такая. Разве, что на сетку подается положительное (!) смещение, а по ВЧ она заземлена через блокировочные конденсаторы С бл.

Что изменилось для лампы? Ровным счетом, ничего. Ведь, чтобы получить тот-же ток покоя, разность потенциалов участка катод-сетка должна остаться той-же. Она и осталась таковой, однако, потенциалы катода и сетки относительно общего провода увеличились на величину Uсм. А вот для транзистора произошли весьма существенные изменения. Напряжение на его коллекторе увеличилось на величину Uсм. и стало:

(5) U" к-э = U к-э - U см. , где:

• U к-э - напряжение для схемы на рис.1.

Иными словами; нам удалось поднять напряжение на коллекторе (катоде), не изменяя тока покоя лампы. Теперь можно рассмотреть более полную принципиальную схему выходного каскада, рис.3.

Рис.3.

Резистор R1 (в цепи сетки) в работе каскада не участвует и предназначен для обеспечения гальванической связи с "землей" в режиме приема. Номиналы базового делителя R3...R5 не указаны, т.к. напряжение на шине ТХ??? в различных конструкциях разное.

Ток, протекающий через делитель, для обеспечения нормальной термостабилизации рабочей точки должен быть не менее

(0,01...0,15) * I к макс.= 100 мА.

Несколько слов о выборе величины U см. Беспредельно поднимать его нельзя> поскольку при неизменном токе покоя растет и напряжение U" к-э. Эту величину можно определить из неравенства:

U см. < U n к-э доп. - U к-э, где:

• U n к-э доп. - максимально допустимое напряжение на коллекторе (справочная величина);
• U к-э - напряжение на коллекторе для заданного тока покоя в схеме с гальванически заземленной сеткой (из входных характеристик лампы).

Стабилитрон предохраняет транзистор от выхода из строя в момент, когда на базе транзистора присутствует! отрицательная полуволна возбуждающего напряжения. Кроме того, в режиме приема каскад закрыт и не "шумит".

Выбор напряжения стабилизации производится из условия:

U ст < = U n к-э доп.

Проведем расчет мощности видоизмененного каскада.

U" к-э = U к-э + U см = 25 + 35 = 60B < U к-э доп. + 65В;

U к возб = U" к-э - U к-э нас. = 60 - 5 = 55В;

I к а мах = U возб x S = 55 x 46 = 2,53А;

Р подв = I а мах x A o = 2,53x0,33 = 0,84А;

Р подв = КПД х Р подв = 1000 Вт;

Р а рас = Р подв - Р н = 1680 - 1000 = 680 < Р а доп = 700 Вт.

Таким образом, видим, что по сравнению с первоначальным вариантом мощность повысилась почти втрое. В этом случае практически полностью использован мощностной резерв ламп.

Следует заметить, что данный каскад работает с сеточным током. Из чего следует, что источник сеточного напряжения должен быть стабилизированным и обладать достаточной нагрузочной способностью - 200мА. Среди радиолюбителей почему-то прочно укоренилось мнение, что сеточный ток в лампе выходного каскада чуть ли не катастрофа. Это, конечно же, не так.

Мнение это утвердилось, вероятно, в те времена, когда подавляющее большинство радиолюбителей использовали лампы типа ГУ19, ГУ29, ГУ50 и т.п. Действительно, эти лампы не рассчитаны на работу с сеточным током, поскольку, при заходе сеточных напряжений в положительную область, - линейность анодно-сеточной характеристики резко нарушается. Кроме того, эти лампы развивают паспортную мощность и без сеточных токов. Другое дело металлокерамические лампы СВЧ-серии типа ГИ6Б, ГИ7Б, ГС23Б, ГС35Б и т.п. Эти лампы специально разработаны для работы с сеточным током и развивают паспортную мощность только при его наличии.

В заключении несколько слов о замере выходной мощности "гибрида". Ограничится только контролем анодного тока на пике возбуждения, а затем, с учетом КПД, рассчитать выходную мощность в ряде случаев будет не всегда верно. Вероятно, так и поступил автор упомянутой статьи.

Дело в том, что начиная с некоторого уровня напряжения возбуждения, прирост анодного тока продолжается, а ВЧ напряжение на эквиваленте нагрузки не растет, зачастую, даже падает. Объясняется это тем, что положительные полуволны вводят транзистор в состояние насыщения. Это не появление сеточного тока, как иногда можно услышать в эфире. Например, в усилителе по схеме на рис.1 сеточного тока не может быть в принципе, а тем не менее этот эффект сохраняется.

Чем больше амплитуда напряжения возбужения, тем дольше транзистор находится в состоянии насыщения, сопротивление перехода эмиттер-коллектор все больше уменьшается, ток через лампу растет, а прироста напряжения на эквиваленте нет. Поэтому, в любом случае, следует контролировать ВЧ напряжение на эквиваленте нагрузки. Мощность каскада следует устанавливать на 10...15% ниже максимально достижимой, путем соответствующего снижения возбуждающего напряжения.

Несколько слов о конструкции усилителя. Дополнительных требований к конструкции не предъявляется. Лампы размещены на металлической пластине, которая, в свою очередь, устанавливается на четырех высоковольтных конденсаторах КВИ, имеющих резьбовое крепление.

Конденсаторы расположены по четырем углам пластины. Конструктивно конденсаторы служат опорными стойками и, в то же время, являются блокировочными. Входное сопротивление выходного каскада, приблизительно, 30 Ом. Это обстоятельство, определенным образом, повышает его устойчивость, но требует принятия некоторых мер по согласованию с предыдущим каскадом передатчика или трансивера.

Параметры П-контура, анодный дроссель и прочие конструктивные особенности не приводятся, потому что автор делает акцент на способе каскодного включения усилительного каскада.

Г. Панов, (UA3AUP)

Литература:

1. С.Воскобойников "Усилитель мощности" - Радиолюбитель.

Усилитель предназначен для линейного усиления однополосных, телеграфных и AM сигналов в диапазонах 10...80 м. При усилении телеграфных и AM сигналов (в режиме несущей) подводимая мощность 200 Вт, при усилении однополосных сигналов средняя подводимая мощность (при произнесении длительного «а» перед микрофоном) также 200 Вт, тогда как "пиковая подводимая мощность может достигать 400- 500 Вт. КПД усилителя 65-70% в зависимости от рабочею диапазона. В усилителе используют четыре параллельно включенные лампы Г811 по схеме с ОС (рис. 1).

A. Jankowski (SP3PJ)
Несмотря на общую тенденцию использования полупроводниковых приборов во всех технических устройствах, необходимо все же не забывать, что ламповые КВ-усилители мощности (с выходной мощностью более 100 Вт) гораздо проще в изготовлении и устойчивее в работе. Эксперименты с транзисторными устройствами - дорогое удовольствие,ведь как кто-то метко заметил, никто не умирает так тихо, так быстро и наверняка, как транзистор.

Кому нужны усилители мощности? Немногие из любителей работают QRP, большая же часть рано или поздно начинает мечтать об увеличении мощности передатчика. Однако необходимо отдавать себе отчет - чтобы корреспондент заметил изменение силы сигнала на один балл шкалы S (6 дБ), выходную мощность передатчика необходимо увеличить в четыре раза, при этом не имеет значения, местная ли это связь или же QSO с DX.

Вячеслав Федорченко (RZ3TI), г. Дзержинск Нижегородской обл. 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.

В. Гнидин UR8UM (ex,UR4UAS) За основу взял схему усилителя из статьи В. Дрогана (UY0UY). «КВ усилители мощности» Немного упростил схему, переделав под имеющиеся у меня детали так сказать бюджетный вариант. Предлагаю к обозрению то что получилось.

Олег Платонов (RA9FMN), г. Пермь
Этот усилитель работает на любительских диапазонах 3,5-28 МГц. При мощности входного сигнала 25...30 Вт его выходная мощность в режиме SSB на диапазонах 3,5-21 МГц будет не менее 600 Вт и не менее 500 Вт на диапазонах 24 и 28 МГц. Входное сопротивление усилителя - 50 Ом.

Он выполнен на двух импульсных генераторных тетродах ГМИ-11, включённых параллельно по схеме с общим катодом

С помощью гибридной схемы усиления и согласования импедансов входным П-контуром -раскачиваем сигнал до мощности 150-160Вт при токе анодов двух ГУ-50 - около 300мА в режиме нажатия ключа. Так же, желательно контролировать ток экранных сеток и не превышать его значение более 40мА для двух ламп. 250В x 0,02А = 5Вт - предельно допустимый уровень рассеиваемой мощности на экранной сетке для одной лампы. Защитный диод предохранит транзистор стабилизатора при возможном простреле лампы на сетку.

Обычно, усилитель мощности для радиостанции или КВ- трансивера строят на лампах типа «ГУ...» или на мощных высокочастотных транзисторах. Эти оба варианта не всегда могут быть приемлемы. Лампы серии "ГУ" относительно дефицитны, а мощные ВЧ-транзисторы, хотя и можно приобрести, но они чрезмерно дороги. К тому же, чтобы построить выходной каскад мощностью более 100 Вт потребуется несколько таких транзисторов, плюс еще трудоемкие высокочастотные трансформаторы. Описываемый, в данной статье, усилитель мощности построен по гибридной схеме на двух относительно доступных транзисторах (КТ610А и КТ922В) средней мощности, и одной лампе 6П45С, которая широко применялась в выходных каскадах строчной развертки ламповых телевизоров и, в связи с этим, тоже является относительно доступной и дешевой.

И.АВГУСТОВСКИЙ (RV3LE), Смоленская обл., г.Гагарин Идея построения двухтактного усилителя на электронных лампах не нова, и схемотехника данного усилителя, в принципе, ничем не отличается от схемотехники построения двухтактных усилителей на транзисторах. Следует заметить, что в данной схеме лучше всего работают токовые лампы, т.е. лампы с малым внутренним сопротивлением, которые способны при низком напряжении питания обеспечить значительный импульс анодного тока. Это лампы типа 6П42С, 6П44С и 6П45С. Однако и на лампе типа ГУ-29 мне удалось построить усилитель с неплохими характеристиками.