Широкосмугові підсилювачі потужності (ШУМ) застосовуються всверхширокопопосных системах радіолокації і зв'язку, при побудові перебудовуються генераторів, створення панорамних вимірників імпедансів і модуляторів лазерного випромінювання. Пропонований ШУМ призначений для роботи в складі системи кабельного телебачення, що забезпечує місцеву трансляцію 5...10 каналів ТБ-мовлення в низькорозташованих житлових районах. Даний підсилювач є модифікацією підсилювачів, описаних у J1]. Його переваги - простота виготовлення і налаштування, великий коефіцієнт підсилення, наявність ручного регулювання посилення і індикатора рівня вихідної потужності.
Підсилювач (рис.1) містить п'ять каскадів підсилення на транзисторах VT2, VT4, VT6, VT8, VT10.
(натисніть для збільшення)
Всі каскади підсилювача працюють в режимі класу "А" з фіксованою робочої точкою і струмами спокою транзисторів VT2, VT4, VT6. VT8, VT10, рівними 0,08; 0,12; 0.3; 0,4 і 0,4 відповідно. Стабілізація струмів спокою каскадів досягається завдяки застосуванню схеми активної колекторної термостабілізації [1, 2]. Самі струми спокою при цьому встановлюються підбором резисторів R6. R11. R16, R21. R26. Зменшення опору зазначених резисторів призводить до зменшення струмів спокою, і навпаки.
У всіх каскадах підсилювача, крім вихідного, використані реактивні межкаскадные коригувальні ланцюга третього порядку [1, 3], де в якості одного з елементів коректує ланцюга використовується реактивна складова вхідного імпедансу транзистора [4]. Вихідний каскад виконаний за схемою зі складанням напруг і забезпечує підсумовування в навантаженні сигнальних напруг, віддаються транзисторами VT8 і VT10 [1.5]. При складанні підсилювача слід мінімізувати довжину ланцюга, що зв'язує колектор VT8 з емітером VT10. Це обумовлено тим, що наявність індуктивної складової у зазначеній ланцюга призводить до неповного складання сигнальних напруг, що віддаються транзисторами.
Друкована плата підсилювача (рис.2) розмірами 180x80 мм виготовляється з двостороннього фольгованого склотекстоліти товщиною 2...2,5 мм. Розташування елементів на платі РОЗУМ показано на рис.3.
(натисніть для збільшення)
Пунктирними лініями позначені місця металізації торців. Металізація необхідна для усунення паразитних резонансів і заземлення потрібних ділянок друкованої плати.
В підсилювачі використані безындуктивные конденсатори типу К10-42 в високочастотному тракті і типу К10-17иК50-29в ланцюгах фільтрації.
Корпус підсилювача (рис.4 і 5) виконаний з дюралюмінію і при тривалій експлуатації встановлюється на невеликий радіатор. Всі транзистори підсилювача кріпляться до основи з використанням тепло-пасти. Для поліпшення теплового контакту транзисторів VT2 і VT4 з корпусом підсилювача вони притиснуті до основи стеклотекстолитовой пластиною (рис.4).
Налаштування підсилювача складається з декількох етапів. Спочатку за допомогою резисторів R6, R11. R16, R21, R26 встановлюються струми спокою транзисторів VT2. VT4, VT6. VT8, VT10 Дпя цього зазначені резистори по черзі замінюються потенціометрами, вимірюються напруги на резистора R8, R13. R18, R22, R28 і визначаються необхідні струми спокою транзисторів VT2, VT4, VT6, VT8. VT10. Впаюються всі елементи високочастотного тракту за винятком конденсаторів С12, С17 і С22.
Примітка. Конденсатори С3Ц, С8 і С27 на рис.3 не показані, їх роль виконують металізовані майданчики, до яких припаюються бази транзисторів VT2, VT4, і доріжка друкованої плати, що йде до виходу ШУМ.
При включенні підсилювача без конденсаторів С12, С17 і С22 його АЧХ в режимі малого сигналу рівномірна до частот 400...500 МГц з подальшим повільним спадом, складовим на частоті 800 МГц близько 4,..7 дБ. Підключення конденсаторів С12, С17 вирівнюється АЧХ в області частот 500...800 МГц.
Переходячи від режиму малого сигналу до режиму обмеження (вихідних каскадів), з допомогою підбору ємності С22 домагаються максимальної величини вихідної потужності підсилювача в робочому діапазоні частот.
Вихідна ємність транзистора VT10 виявляється включеної паралельно навантаженні, що призводить до зменшення максимального значення вихідної потужності підсилювача з ростом частоти. Для усунення цього недоліку на виході підсилювача встановлені елементи 18 і С27, утворюють спільно з вихідною ємністю VT10 фільтр нижніх частот [1]. Тому з допомогою варіювання в невеликих межах індуктивності L8 домагаються вирівнювання максимальної вихідної потужності підсилювача в робочому діапазоні частот. І нарешті, підбираючи струми спокою транзисторів, необхідно знайти такі значення струмів, при яких підсилювач віддає в навантаження необхідну потужність при мінімальній споживаній потужності. Ручне регулювання посилення реалізована на потенціометрі R1 і забезпечує глибину регулювання 12 дБ в діапазоні 400...800 МГц з поступовим збільшеному рівня регулювання до 30 дБ з пониженням частоти сигналу до 45 МГц.
Для індикації рівня вихідної потужності підсилювача на його виході встановлений спрямований відгалужувач (АЛЕ) падаючої хвилі. Спрямований відгалужувач виконаний у вигляді відрізка склотекстоліти довжиною близько 4 см з односторонньою металізацією, поміщеного над полоском довгій лінії, що йде до виходу підсилювача. Спільно з детектором на діоді VD1 і стрілочним індикатором типу М4761-М1 спрямований відгалужувач дозволяє контролювати рівень вихідної потужності в робочому діапазоні частот з похибкою 4..Ц. 5 дБ.
Література
Автор: А. Тітов, р. Томськ