Меню

Самодельный усилитель мощности радиостанции

Схема усилителя мощности для СИ-БИ радиостанции

Данный усилитель предназначен для использования в составе самодельной радиостанции диапазона 27 МГц предназначенной для работы в мобильном режиме с питанием от аккумулятора 24V, например грузового автомобиля.
При входном сигнале 0,6V усилитель выдает в нагрузку мощность около 100 W. Входное сопротивление усилителя 50 Om, выходное – 75 Om. Малосигнальная часть передатчика выполнена на микросхеме МС2833 в варианте типового включения для работы на диапазоне 27 МГц. Приёмный тракт выполнен на микросхеме МС3362.
Ток потребления усилителем 9 А при напряжении источника питания 24 V.
Принципиальная схема усилителя изображена на Рис.1 . Коммутация режимов приёма и передачи осуществляется по цепи питания каскада предварительного усиления на транзисторе VT1 и стабилизатора режима работы выходного каскада на транзисторах VT2 и VT3. При передаче напряжение питания 24 V подаётся на “ ТХ” +24 V, от этой точки питается каскад предварительного усиления и схема стабилизации смещения выходного двухтактного усилительного каскада на VT4 и VT5, а также реле К1 и К2, коммутирующие антенную цепь. При приёме, напряжение с “ТХ” снимается и усилитель мощности выключается переходя в энергосберегающий режим работы, а реле переключают антенную систему к приёмному тракту ( на приёмник сигнал поступает от антенны через разъём Х2 ).
Весь усилитель, до выходного “П”-контура, апериодический и может работать на других частотах ( до 50 МГц ), при этом, соответственно, меняются параметры выходного “П”-контура.

Входной сигнал, напряжением около 0,8 V от предварительного каскада маломощного передатчика, поступает на разъём Х1. Резистор R1 обеспечивает согласованность по эквивалентному сопротивлению кабеля и выходного каскада источника сигнала. Каскад на транзисторе VT1 поднимает мощность примерно до 1,5 Вт. Он работает в классе “А”, смещение на его базе создаётся делителем R1 и R2, а катушка L2 уменьшает ООС по ВЧ.

Данный усилитель можно использовать для повышении мощности радиостанции с выходной мощностью 1,5 – 2 Вт. Для этого можно исключить каскад предварительного усиления на транзисторе VT1 и подавать сигнал с выхода её передатчика на Т1 ( с соответствующим согласованием ).
Трансформаторы Т2 и Т3 служат для создания противофазных симметричных сигналов, поступающих на плечи двухтактного усилителя мощности на транзисторах VT4 и VT5. Сдвиг фаз составляет 180°. Часть сигнала, отличного от этого сдвига, рассеивается на резисторе R14. Резисторы R13 и R15 включённые в базовых цепях выходных транзисторов защищают их от перегрузок по базам.
Через дроссели L4 и L5, служащие для разделения ВЧ и постоянного тока, на базы выходных транзисторов поступает напряжение смещения от формирователя – стабилизатора на транзисторах VT2 и VT3. Режим работы выходного каскада устанавливают резистором R7 ( ток покоя выходного каскада ).
В коллекторных цепях выходного каскада включены нагрузочные дроссели L6, L9 и фильтры питания C6-L17-L8-C18.
Реле К1 и К2 – любые на напряжение питания 24 В
На трансформаторах Т4 и Т5 выполнено согласующее устройство, обеспечивающее работу выходного каскада на несимметричную антенную систему. “П”-контур С20-L10-С21 согласует выход усилителя с антенной системой и подавляет гармоники. Его выходное сопротивление 75 Ом.
Намоточные данные. Катушка L2 намотана на корпусе постоянного резистора сопротивлением более 100 кОм и мощностью 2 Вт ( МЛТ-2″ ). Она содержит 22 витка провода ПЭВ-0,35. Дроссели L1, L3, L4 и L5 намотаны на ферритовых кольцах диаметром 20 мм из феррита 100 ВЧ. Первые два дросселя содержат по 30 витков литцендрата сделанного из пяти проводов ПЭЛ-0,35, вторые два – по 15 витков такого же провода. Дроссели L6-L9 все одинаковые, они бескаркасные, – внутренний диаметр обмотки 20 мм. Длинна обмотки 30 мм, по 25 витков провода ПЭВ-0,61.

Катушка L10 намотана на керамическом каркасе диаметром 15 мм, она содержит 5 витков посеребрённого медного провода диаметром 2,0 мм. Длинна намотки 20 мм. В крайнем случае можно использовать провод ПЭВ-2,0.
Для намотки трансформаторов Т1, Т2 и Т3 требуются кольца диаметром 20 мм из феррита 100 ВЧ. Для Т1 используется литцендрат из сложенных вместе пяти проводов ПЭВ-0,35. Он содержит 21 виток с отводом от седьмого ( считая от заземлённого конца ). Для трансформатора Т2 используется литцендрат из 10 проводов ПЭВ-0,35. Обмотки наматываются одновременно ( двадцатью сложенными вместе проводами ). Число витков – по 10. Затем обмотки разбираются по десять в каждой. Трансформатор Т3 выполнен также как и Т2, но его обмотки, после того как будут разобраны, включаются последовательно ( конец одной обмотки соединить с началом другой ).
Выходные трансформаторы Т4 и Т5 намотаны на четырёх кольцах диаметром 32 мм из феррита 100 ВЧ. Для каждого из трансформаторов используется по паре из колец, сложенных вместе. Намотка трансформаторов выполняется таким же способом, как трансформаторы Т3 и Т2 соответственно, но литцендрат сделан из десяти проводов ПЭВ-0,43.
Конденсаторы С15, С19, С20, С21 должны быть рассчитаны на реактивную мощность не ниже 50 ВА.
Усилитель собран в металлическом корпусе с радиатором, на котором установлены все транзисторы, кроме VT2. Ориентировочные габариты корпуса – 240 х 130 х 90 мм. Монтаж – объёмный на керамических монтажных гребёнках.

Читайте также:  Как можно повысить мощность дизеля

Налаживание следует начинать с каскада предварительного усиления на транзисторе VT1. Подав питание только на него нужно подбором резистора R3 установить напряжение на эмиттере около 10 В.
Затем подключить питание только на выходной каскад. Но подавать питание только не от аккумулятора, а от лабораторного источника. Подстройкой резистора R7 установить ток покоя выходного каскада около 0,3 А.
Затем отключив питание, подключить на выход эквивалент нагрузки ( проволочный резистор мощностью 100 Вт сопротивлением 75 Ом ). Восстановить соединение по питанию и подать на весь усилитель напряжение питания начиная с 15 V, при этом постоянно контролируя самовозбуждение на выходе усилителя ( это можно сделать с помощью осциллографа, подключённого к резистору – эквивалент нагрузки ). Постепенно повышая напряжение питания до 26 V, также контролировать возбуждение ( его не должно быть ).
Далее – настройка в работе, при подаче на вход сигнала частотой в диапазоне 27 МГц и напряжением 0,6 – 0,8 V. Здесь возможно придётся подстроить “П”-контур, меняя ёмкости конденсаторов С20 и С21, а также изменяя длину намотки L10.

источник: ” РАДИОКОНСТРУКТОР “, 03 – 2006, стр. 2-3

Источник

Самодельный усилитель мощности радиостанции

Автор: МП42Б
Опубликовано 04.02.2010

В начале 90-х как и многие тогда увлекался Си-Би радиосвязью , висел в эфире ночи на пролёт.
Первыми станциями были Урал-р на 27,185 мгц (18 канал европейской сетка):

Через некоторое время в ЛеМонти на ВДНХ купил COBRA-19dx , работает и сегодня.

Сколько раций прошло через мои руки сейчас уже трудно вспомнить, но дощечка из ДСП, на которой они крепились для работы на столе жива и по ныне.
В те годы популярны были так называемые помощники (кирпичи) — усилители мощности, немалое количество которых было успешно убито по причине перегрева и неправильного согласования с антенно-фидерным хозяйством.
Недавно разбираясь в гараже наткнулся на убитый CTE-735 точнее на корпус от него.

Восстанавливать его не имеет практического смысла, так как он был собран на одном полевом транзисторе MS1307, купить который и сегодня достаточно не просто.
Долго размышлял — а не выбросить ли его в помойку, но вспомнил что дома есть IRF510 .
Прикинул схему с двумя транзисторами в параллель для повышения КПД.
Схема совершенно стандартная и особенностей не имеет.

На макетке испытывать не стал, усилителей было сделано в своё время не мало.
Зато название для него как то сразу нашлось — CTE-735 PLUSS
Нарисовал плату под размер корпуса.

Собрал и прикрутил к корпусу.

Испытания на столе провести не удалось, нет эквивалента нагрузки соответствующей мощности и антенна на крыше тоже давно спилена да и 15 амперного блока питания не сохранилось.
Все настройки и измерения проводились в автомобиле, помогали в них КСВ метр SWR-430

Амперметр безродный, но тарированный до 10 ампер

Антенна автомобильная LEMM AT-1200

В самый не подходящий момент, как это обычно и бывает, у фотоаппарата сели аккумуляторы, поэтому дальнейшее повествование без картинок и вам придётся поверить на слово.
Первым делом проверяется и подстраивается КСВ между передатчиком и антенной. КСВ у меня настроился на 1,1 в 20-м канале сетки С.
При испытаниях и настройке тем же методом не забывайте завести двигатель автомобиля, чтобы избежать просадки напряжения и посадки аккумулятора.
Первое нажатие гашетки передатчика с подключенным усилителем показало, что ток потребления равен 10 ампер. Это слишком большая величина для данных транзисторов и такого радиатора, что и показал SWR-430 — мощность на выходе была 10 ватт.
Двигая диэлектрической отвёрткой витки выходной катушки и наблюдая за стрелкой SWR-430 добиваемся максимальных показаний шкалы мощности. У меня стрелка расположилась между 5 и 6 делением, что примерно равно 40-60 ватт. Усилитель при этом употребляет 8 ампер, нагрев корпуса (радиатора) примерно 50 гр.
От родного движкового выключателя питания на усилителе пришлось отказаться, от протекающего тока у него разгибаются лепестки контактов (место занял предохранитель).
В заключение немного посчитаем.
8 ампер Х 13,2 вольта = 105 ватт
105 ватт — КПД (50-60 %) =

Читайте также:  Пускатели электромагнитные мощностью до 3 квт

50 ватт
Что и подтвердили приборы и косвенно нагрев корпуса усилителя.

Источник



Усилитель мощности ВЧ для радиостанции на 430МГц (5-6 Вт)

Схема самодельного усилителя мощности высокой частоты для карманной УКВ радиостанции на 430 МГц. В настоящее время бурно развивается гражданская связь на диапазоне 430 МГц.

В продаже имеется широкий выбор многоканальных карманных радиостанций, не требующих регистрации. Дальность связи комплекта радиостанций обычно в рекламе указывается 3-5 км.

Реально, такую дальность можно получить только в условиях прямой видимости в отсутствие помех. Фактическая мощность выхода такой радиостанции около 10 мВт, поэтому, в реальных условиях дальность связи получается около 500 метров.

В то же время, радиостанции сделаны по «взрослым» схемам, — супергетеродинный приемник с синтезатором частоты, хороший набор дополнительных функций, возможность скремблирования и др. Все удовольствие по цене от 800 до 1500 рублей за комплект из двух штук.

Невысокая цена позволяет использовать такую радиостанцию как малосигнальный тракт стационарного трансивера, то есть, приемник и модулятор с предварительным усилителем, в качестве которого выступает собственный УМ радиостанции.

Нужно сделать только дополнительный усилитель мощности, усиливающий сигнал до 5-6 Вт, при питании от сетевого источника, которым может быть, например, лабораторный источник питания, либо аккумуляторный.

В таком случае, используя хорошо согласованную антенну, можно получить реальную дальность в сельской местности или над водой в несколько десятков километров.

Принципиальная схема

Принципиальная схема усилителя мощности показана на рисунке. В нем используются относительно устаревшие высокочастотные транзисторы, но потому доступные, особенно если использовать детали с разборки списанной военной техники.

Принципиальная схема усилителя мощности ВЧ для УКВ радиостанции на диапазон 430МГц (6 Вт)

Рис. 1. Принципиальная схема усилителя мощности ВЧ для УКВ радиостанции на диапазон 430МГц (6 Вт).

Схема трехкаскадная. Входной сигнал с выхода передатчика радиостанции поступает через разъем Х1 на первый усилительный каскад на VT1, усиливающий входной сигнал по мощности примерно до 100 мВт.

Режим работы каскада задан резистором R1, создающим на базе напряжение смещения. Нагрузкой является дроссель L1, согласование с вторым каскадом осуществляется с помощью контура C4-L2-C5.

Каскады усиления мощности на транзисторах VT2 и VТ3 работают в режиме «АВ», — с небольшим напряжением смещения на базах, «помогающем» входному сигналу открывать транзисторы. Смещение на базе VТ2 задается цепью R4-R5. Нагрузка — дроссель L3.

Согласование с последующим каскадом с помощью контура L4-C7. Усиление в каскаде на VТ2 примерно до 1 Вт.

Каскад на VT3 усиливает сигнал до 5-6Вт. Напряжение смещения на его базу подается цепью R6-R7, через дроссель L5. Нагрузка -дроссель L6, а согласование с антенной с помощью контура L7-C10-C11.

Детали и монтаж

Монтаж выполнен на листе фольгированного стеклотексталита размерами 160×70 мм. Монтаж «печатно-объемного» типа. Расположение деталей почти как на принципиальной схеме.

Все соединения с общим минусом выполняются пайкой на фольгу, другие — на выводы деталей, либо посредством вырезанных в фольге площадок в виде кружков диаметром примерно по 5 мм каждый. Аналогичный метод используется в радиостанции Жутяева. Примеры такого монтажа можно посмотреть в комментариях к схеме УКВ приемника на 144МГц.

Читайте также:  Усилитель мощности gsm микросхема

Для вырезания этих кружков я пользуюсь стальной трубкой диаметром около 6мм. Один торец трубки обработан надфилем так чтобы край был неровным, — с зубцами как у пилки.

Противоположный конец трубки вставляю в патрон сверлильного станка, и придерживая плату, действую зубчатым концом трубки как сверлом при сверлении отверстий, но на малых оборотах и с очень малой подачей, так чтобы только прорезать слой фольги и не более того. В результате получаются очень ровные прочные контактные площадки для выполнения монтажа.

Плата обратной стороной (на которой нет контактных площадок) наложена на алюминиевую пластину размерами 160x70x5 мм, которая служит радиатором и нижней частью корпуса усилителя.

В этой платине нужно просверлить семь отверстий, — четыре по углам для крепления платы и три под радиаторные болты корпусов транзисторов. Все завинтить гайками соответствующего размера.

Затем, когда установлены транзисторы и радиатор можно выполнять монтаж, ориентируясь по принципиальной схеме.

В торцевых частях радиаторной пластины нужно сделать восемь отверстий для крепления крышек корпуса посредством болтов М3, соотвественно, нарезав в этих отверстиях резьбу.

Катушки все — бескаркасные. Дроссели L1, L3, L5 и L6 — одинаковые, для их намотки использован провод типа ПЭВ диаметром 0,56-0,61 мм. Как оправку использую хвостовик сверла диаметром 2 мм.

Наматываю виток к витку 7 витков. Затем, после разделки и лужения выводов, сверло из катушки вытаскиваю. Получившаяся «пружинка» -готовый дроссель.

Катушки L2, L4, L7 намотаны посеребрянным проводом 0,8 мм (в крайнем случае можно вместо посеребренного провода использовать зачищенный и луженый ПЭВ 0,76).

Оправкой служит хвостовик сверла диаметром 5 мм (после намотки и разделки выводов катушки сверло извлекается). Катушка L2 — 2 витка с шагом 2 мм, L4 — 3 витка с шагом 2 мм, L7 — 2 витка с шагом 2 мм.

Налаживание

Налаживание начинают с установки режимов работы транзисторов по постоянному току. Ток коллектора VT1 должен быть 30 мА (установка подбором сопротивления R1). Ток коллектора VT2 — 30 мА (подбором сопротивления R4), ток коллектора VT3 — 50 мА (подбором сопротивления R7).

После установки режимов нужно нагрузить усилитель антенной, с которой он будет работать (или эквивалентом) и подать на вход сигнал от передатчика радиостанции. Конденсаторы С7 и С10 установите в положение минимальной емкости. Контролируя ток коллектора VT2 настройте контур C4-L2-C5 по максимальному коллекторному току VT2. Затем, контролируйте коллекторный ток VT3 и настройте контур L4-C7 по максимальному коллекторному току VT3.

Настройку выходного контура L7-C10-C11 проводите по максимуму излучения антенной (или по максимальному ВЧ напряжению на эквиваленте нагрузки).

Чтобы не разрывать коллекторные цепи транзисторов VТ2 и VT3 для контроля тока при настройке контуров, изменения токов коллекторов можно смотреть по величине постоянного напряжения на резисторах R3 и R8. Соответственно, чем больше это постоянное напряжение, тем и больше ток коллектора транзистора.

Суммарный ток потребления усилителем при передаче достигает 630 мА. В ищущем режиме (при приеме) — около 120 мА. Ток высокий, поэтому, при работе на прием усилитель желательно выключать.

Чтобы этим же выключателем можно было коммутировать радиостанцию на прием-передачу и для переключения антенны между приемником и передатчиком можно использовать два реле.

Одно расположить возле входного разъема, а другое непосредственно возле выходного разъема. Одно реле будет переключать вход, а другое выход. Кроме того, свободные контакты реле, переключающего вход, можно использовать для переключения радиостанции на прием-передачу, подключив их параллельно соответствующей кнопке радиостанции.

Крышки корпуса усилителя состоят из жестяной П-образной крышки размерами 160x70x50мм и двух боковых крышечек размерами 70×50 мм. В боковых крышечках просверлены отверстия для входного и выходного разъемов, а так же для разъема подачи питания. На этих же крышечках можно установить реле.

Так как недорогие карманные радиостанции на 430 МГц обычно не имеют разъема для антенны, этот разъем будет необходимо установить.

Аналогичный усилитель можно использовать и совместно с так называемыми радиомодулями, для увеличения дальности передачи данных или тревожных сигналов.

Анисимов Н. РК-08-08.

Литература: 1. С. Жутяев. Трансвертер на 430 МГц. Р-10-1980.

Источник