Широкополосный усилитель мощности

У многих радиолюбителей имеются трансиверы с выходной мощностью менее 5 Вт. Такой мощности явно недостаточно для работы в эфире и возбуждения ламповых усилителей по схеме с заземленными сетками. Поэтому необходимость в ШПУ очевидна.

Схема предлагаемого усилителя (рис.1) не отличается от уже описанных в литературе. Особенность его состоит в том, что в качестве сердечников ВЧ трансформаторов используются не дефицитные кольца 200. 400 НН, а сердечники от строчных, трансформаторов телевизионных приемников. Несмотря на то, что данные ферриты имеют большую проницаемость, спад АЧХ на 30 МГц не превышает 3. 4 Дб.

В связи с тем, что подобные схемы уже описывались в литературе, остановимся только на конструктивных особенностях ШПУ. Катушки LI, L2 намотаны на ферритовом стержне диаметром 8 мм и длиной 10 мм и содержат по 80 витков провода ПЭЛ 0,1.

Сердечники трансформаторов Т1, Т2, Т3 перед намоткой следует обернуть изолентой ПХВ. Конструкция их понятна из рис.2.

Наматываются трансформаторы скруткой (1-2 скрутки на сантиметр), проводом ПЭВ 0,5. После намотки трансформатор также обматывают лентой ПХВ. Изготовленный трансформатор заключают в экран (рис.3), изготовленный из фольгированного стеклотекстолита и припаивают к плате. На выходе усилителя необходимо установить фильтр нижних частот, описанный в «Справочнике радиолюбителя ко-ротковолновика» Бунин, Яйленко, 1984г., стр.175.

В усилителе можно применить транзисторы КТ903. КТ909. КТ912, КТ930 и другие. Желательно подобрать пару с различием по h21э не более 30%. Ток покоя транзисторов 200. 300 мА. Конструкция радиатора приведена на рис. 4.

Правильно собранный усилитель практически не требует наладки.

С мая 1990г. было изготовлено около 20 ШПУ. Все они показали хорошие результаты и очень хорошую повторяемость.

Напряжение питания.

В статье не указано напряжение питания, т.к. оно зависит от применяемого типа транзисторов. В каждом конкретном случае лучше посмотреть по справочнику. Для наиболее распространенных типов: КТ912 — 27 В, КТ909 — 28 В КТ920 — 12 В,

Тип транзисторов.

Никакого ограничения по типу применяемых транзисторов нет. Все зависит от желаемого диапазона рабочих частот ШПУ. С транзисторами КТ909, КТ920 ШПУ будет хорошо работать от 1,8 МГц до 30 МГц. При использовании КТ903, КТ912 завал АЧХ на 30 МГц будет больше. При использовании только на 1,8 МГц можно применять даже КТ805.

Выходная мощность ШПУ.

В данной схеме можно достичь выходной мощности 60 Вт при КТ903, 150 Вт при КТ912. 70 Вт при КТ909Б.

Использование не подобранных транзисторов.

При небольших мощностях можно использовать и транзисторы, h21э которых отличается более чем на 30%. В этом случае, между базами Т1 и Т2 необходимо включить конденсатор емкостью от 100 пф до 600 пф (для разных типов транзисторов ставится «свой» конденсатор). Его величину подбирают экспериментально, контролируя форму выходного ВЧ напряжения осциллографом. При отсутствии осциллографа можно попытаться подобрать этот конденсатор по минимуму TVI или минимуму уровня побочных излучений, который контролируют приемником с S-метром.

Подъем АЧХ ШПУ: При количестве витков в обмотках ТР1, ТР2, ТР3 равном 5, ШПУ будет иметь подъем на 20-30 МГц, при количестве витков равном 7 — на 7-14 МГц, при количестве витков 9 — 1,8—3,5МГц.

НАЛАДКА ШИРОКОПОЛОСНОГО УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ

При использовании годных деталей и правильной сборке усилитель работает сразу. Но если были использованы некачественные детали, «битый» провод для трансформаторов или если ШПУ сгорел от перегрузок, возникает необходимость в его ремонте или наладке.

Ниже описана простая методика, не требующая никаких приборов для этого. Она подходит для наладки ШПУ мощностью от 10 до 200 Вт, но при наладке включать усилитель на полную мощность нельзя. При наличии всех напряжений питания и установке токов транзисторов прямо на вход трансформатора (см. рисунок) подключают пробник, составленный из трех лампочек 6,3 В х 0,3 А (сопротивление — около 75 Ом).

Затем подают такое напряжение возбуждения, чтобы лампочки горели не более чем в полнакала. После этого к точке 2 подключают пробник. Лампочки должны гореть практически без особых изменений как в точке 1, так и в точке 2. Если же в точке 2 лампочки горят заметно слабее, то от трансформатора Т2 отсоединяют симметрирующее устройство Т1. Если в этом случае яркость не изменяется — неисправен Т1, скорее всего в нем замыкание, если яркость возрастает — неисправен Т2.

Если эта проверка прошла успешно, т.е. мощность свечения в точке 1 и 2 примерно равна, подключают одиночную лампочку на 6,3 В х 0,3 А в точке 3. В этой точке высокое входное сопротивление усилителя — 75 Ом преобразуется в низкое входное сопротивление транзисторов — около 8 Ом в сумме. Горение лампочки в полный накал укажет на исправность Т2. Если этого нет — отсоединяют базы VT1 и VT2. При восстановлении яркости — неисправность в VT1 или VT2. Если яркость при отсоединении транзисторов не возрастает — неисправен Т2.

После этого тестирования одновременно подключают одиночные лампочки в точки 4 и 5. По их одинаковому и яркому свечению можно судить о том, что Т2 работает и каскады на VT1 и VT2 симметричны по входу. Если свечения этих лампочек не одинаково, с помощью R6 и R7 устанавливают их одинаковое свечение. Затем включают в точку 6 тестер из трех лампочек. По свечению лампочек в полный накал и ярче можно судить о том, что ШПУ работает. При этом придется снизить мощность возбуждения.

Если у вас возникло подозрение, что ШПУ не отдает полную мощность, или один транзистор греется значительно сильнее другого, подключите пробники к точкам 7 и 8 одновременно. Яркое и одинаковое свечение лампочек говорит о том, что оба транзистора работают симметрично. Если же видна явная асимметрия, с помощью С* и установкой различных токов покоя через транзисторы добиваются их одинакового свечения. Если же и это не помогает — меняют транзистор. Следует помнить, что иногда даже непаяные ВЧ транзисторы работают на ВЧ и на постоянном токе совершенно различно, ну а паяные транзисторы, «приобретенные по случаю», часто оказываются «исправными» на постоянном токе и совершенно неработоспособными на переменном. После этого проверяют работу Т6. Для этого подключают лампочки к точкам 9 и 10. Одинаковое свечение говорит о том, что ШПУ работоспособен.

Обычно тестирование по этой методике занимает очень мало времени и оказывается высокоэффективным. В трудных случаях вы можете включить пробники сразу в 10 точках.

Но даже полностью отстроив ШПУ по приведенной методике, нельзя останавливаться на этом. Иногда ШПУ плохо согласуется с выходом драйвера, собранного обычно по «самопальной» схеме и имеющего выходное сопротивление, отличное от 50 — 75 Ом. Для согласования ШПУ по входу в этом случае необходимо на его входе включить ФНЧ, аналогичный такому же фильтру на выходе. Часто уже один ФНЧ, включенный на входе и настроенный на один из высокочастотных диапазонов, полностью ликвидирует самовозбуждение. Единственный недостаток такого способа — снижение эффективности работы на других диапазонах. Например, при включении на входе ФНЧ на 21 МГц, ШПУ будет хорошо работать на диапазонах от 1,8 до 21 МГц и иметь завал на 24 — 28 МГц.

В некоторых случаях при работе ШПУ на одном диапазоне и согласовании его по входу и выходу можно отказаться от антипаразитных резисторов R3, R4. Коэффициент усиления ШПУ в этом случае повысится. В заключение можно отметить, что при использовании высокочастотных современных транзисторов ШПУ хорошо работает в СВ-диапазоне 27 МГц.

Недостатки транзисторных усилителей

Усилиттель 144 мгц на четырех модулях RA60 450 — 500 ватт.

Модули RA601317M 144 мгц на Aliexpress.

УКВ усилители диапазона 144 мгц. на 2-х и 4-х модулях RA60H1317M.

Многие из нас собирали усилители мощности на лампах, некоторые — на транзисторах.

— У ламповых достоинство — можно получить большую мощность на выходе, высокая надежность к неправильному подключению антенны, к большому КСВ. Недостатки — большие размеры, вес, готовность к работе — лишь после прогрева.

— У транзисторных усилителей достоинства — малый вес (в основном — радиатор и вентиляторы), быстрая готовность к работе. На современных, но очень дорогих транзисторах получают мощность до 2 KW на выходе. Но много и недостатков — необходимо надежное охлаждение и термоконтакт с радиатором, нужна защита по большому КСВ, защита по перекачке входа, защита от неправильного подключения выхода ( КЗ или обрыв). И цена мощных транзисторов — 200 — 300 долларов на площадках AliExpress и подобных. При неправильном режиме эксплуатации быстро выходят со строя ( моментально — потеря суммы 200-300 USD).

— Есть третий вариант — собирать усилители на модулях. Модуль — это готовый усилитель мощности на нескольких транзисторах, уже настроенный на нужный УКВ диапазон. Мощность на выходе — от 40 до 100 ватт (легко разгоняется 60-ваттный до 150 ватт с надежным воздушным охлаждением и хорошим радиатором). Есть модули, настроенные на диапазоны 144, 430, 1296 мгц. На КВ модулей не видел, причина — в небольшой корпус не поместить резонансные цепи.

Достоинства — малый вес, минимальное количество навесных деталей, не нужны внешние резонансные контура, низковольтное питание (12 вольт, разогнанные 15-16 вольт), быстрая готовность к работе, не боится высокого КСВ и обрыва антенны. Практически модуль имеет 4 вывода: вход, выход, подача напряжение смещения (оно-же РТТ), (+) питания и корпус — это (-) питания. Раскачка по входу нужно около 150 милливатт, обязательно защитить от перекачки, ибо горит входной транзистор. Но при этой неприятности есть выход — открыть крышку модуля (легко) и перемкнуть входной провод на 2-й каскад. Но мощность раскачки уже будет около 5 ватт. Также модули очень живучие по перегреву — бывает, что от перегрева трескается подложка платы модуля. Ремонтируется — открывается крышка и перемычками восстанавливают дорожки. Но перегревать долго — очень не желательно. Признак перегрева — снижается выходная мощность, можно так определить перегрев.

Недостатки — боиться КЗ по выходу и перекачки по входу.

На УКВ портале есть форум, где пытались убить модуль подачей повышенного питания и выжимания максимальной мощности. Убить не удалось, на модуль RA60H1317M 144 мгц 60 ватт при 12 вольтах, подавали 21 вольт, снимали 210 ватт в режиме TX/RX 1:1. Но был надежный теплоотвод.

Цены на модули на AliExpress — около 1500-2400 рублей, в зависимости от продавца (25-40 USD). Ссылка.

Мощность на выходе модулей можно суммировать 1/4 волновыми отрезками 75-омных кабелей. Суммируют 2 — 4 — 8 модулей, сперва попарно, затем пара + пара. 1/4 волновые отрезки (трансформаторы) 75-омных кабелей ставятся на входах и выходах усилителя.
Много информации по усилителям на модулях — на УКВ портале : . Ссылка.

Сделал 2 усилителя — на 2-х модулях ( 250 ватт) и 4-х модулях (450-500 ватт). Оба проверены на ЕМЕ — связь с отражением от Луны, ( Лицензия СЕРТ разрешает мощность при ЕМЕ — 500 вт). Хотелось попроще, но получилось, что для законченной конструкции нужны и защита по превышению входного сигнала, по КСВ — это обязательно. Для удобства — реле РЭВ-16 перемотаны на 12 вольт. Защита по входу — от отдельного входного делителя, при перегрузе по входу коаксиальные реле переключаются на обход модулей и блокируются. Проверил в работе — ЕМЕ с HB9Q связь прошла без проблем. Температурный режим — 2 вентилятора от HDD в поддоне, 2 вентилятора 120 мм наверху — режимы выкл — I — II. Корпус-радиатор от усилителя KL-500. Компоновка, может кому интересно — на фотках.
Защита на КТ-815, вход SWR- вход OVERDRIVE и вход фиксации срабатывания. RESET- база на землю через 100 ом. Р-1 поставлен для уменьшения тока РТТ в трансиверный выход РТТ, т.к. два перемотанных реле РЭВ-16 потребляют около 350 миллиампер. Резистор R-1 выставлен на срабатывание при напряжении на входе модулей 2 вольта. R-2 — выставлен на срабатывании по КСВ.

Методика регулировки и измерения параметров.

Несмотря на то что эта книга рассчитана на опытных, квалифицированных радиолюбителей, имеющих достаточную практику в регулировке и налаживании разнообразных конструкций, автор позволит себе высказать несколько соображений, появившихся у него за сорокалетний опыт работы.

Итак, сначала о терминах. Что такое проверка, регулировка, настройка, налаживание, запуск, оживление, измерения, испытания? Вы можете четко определить эти понятия и сказать, чем они различаются? Думаю, нет. В таком случае давайте начнем с проверки.

Любой (подчеркиваем — любой) только что собранный аппарат, будь то промышленный телевизор или любительский магнитофон, никогда и ни при каких обстоятельствах нельзя включать в сеть в надежде, что он сразу заработает. И не потому, что он, скорее всего, не заработает, а потому, что после включения вы можете не успеть моргнуть глазом, как лишитесь этого глаза навсегда. Это может произойти в том случае, если поставленный вами без предварительной проверки конденсатор фильтра выпрямителя окажется пробитым или с недопустимой утечкой и взорвется именно в тот момент, когда вы наклонитесь над шасси.

Теперь вопросы: что проверять, как проверять, чем и в какой последовательности? Здесь ничего нового и оригинального придумать нельзя, поскольку этот процесс давно досконально отработан. Первое незыблемое правило: на поиски одного неисправного резистора или конденсатора в собранной конструкции уходит в 10. 20 раз больше времени, чем на тщательную предварительную проверку всех используемых деталей вместе взятых. Из этого правила, в свою очередь, следует закон: в процессе монтажа усилителя на столе рядом с паяльником должны находиться тестер или щупы от лампового многошкального омметра и каждую деталь, прежде чем ее припаять или вставить в печатную плату, надо проверить прибором на отсутствие обрыва, короткого замыкания, утечки и на соответствие указанному номиналу. При достаточном навыке на проверку резистора и обычного конденсатора уходит не более 20. 30 с, а конденсатора фильтра и потенциометра — 1,5. 2 мин. Но, повторяем, эти затраченные секунды и минуты с лихвой окупятся при налаживании усилителя.

Итак, все детали в процессе монтажа нами проверены, бракованные заведомо исключены. Теперь на очереди проверка цепей. В производственных условиях для этой цели на каждое изделие разработаны специальные «карты сопротивлений», на которых для ряда ключевых точек схемы указаны значения сопротивления этих точек как относительно шасси, так и относительно «горячего» провода источника питания (это может быть и плюс и минус).

В любительской практике составление такой карты не имеет смысла, поскольку изделие почти всегда создастся в единственном экземпляре, однако саму проверку на реальные значения сопротивлений осуществить можно и нужно. Начинать ее следует в первую очередь с тех цепей, которые совершенно однозначно не должны быть заземлены и замкнуты между собой.

ВНИМАНИЕ! До начала проверки все без исключения потенциометры, как оперативные, так и установочные (режимные), должны быть установлены в среднее положение.

К таким незаземляемым точкам схемы прежде всего относятся «горячие» выводы всех выпрямителей (плюсы или минусы), аноды, экранирующие и управляющие сетки всех ламп, плюсовые (или минусовые) выводы всех оксидных конденсаторов и другие аналогичные точки и цепи, которые не должны заземляться. Вслед за этим проверяются все точки схемы, которые, напротив, должны быть заземлены либо соединены напрямую с «горячими» точками источников питания. Опытный радиолюбитель хорошо знает все эти точки и цепи (к примеру, это защитные крышки всех оперативных потенциометров, которых нет ни на одной принципиальной схеме). Закончив все операции проверки цепей и устранив выявленные дефекты и ошибки, можно перейти к следующей операции — запуску усилителя.

Напоминаем, что включать усилитель в сеть первый раз можно только при вынутых лампах (за исключением кенотрона). Если у радиолюбителя есть регулируемый автотрансформатор или переходной трансформатор с 220 на 127 В, настоятельно рекомендуем первое включение осуществлять при пониженном (половинном) напряжении сети. До того как нажать кнопку или тумблер включения сети, еще раз убедитесь, что в гнезде предохранителя установлен действительно предохранитель на 0,5 или 1 А, а не 20-амперный жучок или гвоздь. Кроме того, не забудьте подключить к первому конденсатору фильтра вольтметр постоянного тока с соответствующим пределом (250, 350 или 500 В) и с момента включения внимательно следите за показанием стрелки.

Если через 20. 30 с (время прогрева накала кенотрона) напряжение в этой точке не появится, немедленно выключите усилитель, после чего найдите и устраните причину.

Если напряжение появилось (а оно равно приблизительно половине номинального, указанного на схеме), полезно проверить вольтметром наличие напряжений питания на всех электродах всех ламп. При отсутствии в панельках самих ламп эти напряжения, как правило, либо равны, либо очень близки к напряжению на выходе фильтра выпрямителя, поскольку отсутствует потребление тока и, как следствие, — падение напряжения на резисторах нагрузки.

Убедившись в отсутствии замыканий в схеме и наличии постоянных напряжений на всех электродах ламп (где оно должно быть), выключите усилитель и подготовьте его к включению на полное напряжение сети.

Предостережение. Поскольку следующее включение также производится при всех вынутых лампах (кроме кенотрона) и, следовательно, отсутствии потребления, в отдельных точках схемы напряжение питания может превысить допустимое и привести к выходу из строя некоторых деталей. Поясним сказанное рис. 4. Здесь питание двух первых ламп осуществляется через четыре последовательных звена фильтров, напряжение на каждом из которых уменьшается (при наличии нагрузки) и соответствует значениям, указанным на схеме. В точке А, например, на оксидном конденсаторе при нормальной работе усилителя должно быть напряжение +180 В. Но если на этом месте установлен конденсатор с рабочим напряжением 200 В (что вполне допустимо), то при включении усилителя без ламп на нем может оказаться полное напряжение холостого хода выпрямителя (скажем, 260 В) и конденсатор будет пробит. Чтобы предотвратить такую возможность, подобные цепи следует временно отключить от выпрямителя или нагрузить эквивалентными резистивными нагрузками.

Теперь включим усилитель (без ламп и с учетом данных рекомендаций) на номинальное напряжение сети (220 В) со вставленными кенотронами и оставим его включенным на 10. 15 мин под постоянным наблюдением, чтобы убедиться в отсутствии посторонних запахов, выделений тепла, нагрева любых проводов и тем более следов дыма. Если и на этот раз все будет в порядке, можно приступать к следующему этапу.

В принципе совершенно безразлично, в какой последовательности осуществлять этот процесс, но почему-то традиционно принято начинать его с оконечного каскада. Поступим так и мы. Поскольку все оконечные каскады у нас двухтактные, начнем с одного из плеч (безразлично какого).

Прежде всего посмотрите, что находится в цепи катода этой лампы: если переменный регулировочный резистор, то обязательно установите его в положение максимального сопротивления и проверьте с помощью тестера, что это действительно так. Провод, идущий к анодному выводу на ламповой панельке, отпаяйте и в образовавшийся разрыв включите миллиамперметр постоянного тока со шкалой не менее 100 и не более 250 мА (минусом к аноду, плюсом к трансформатору).

Теперь можно вставить одну оконечную лампу, все кенотроны (если их несколько) и включить усилитель. При этом следует наблюдать за появлением накала оконечной лампы, и если его нет несколько секунд, надо немедленно выключить усилитель во избежание разрушения катода. Причиной отсутствия накала может быть неверная распайка накальных проводов на панельке или на силовом трансформаторе либо неисправность лампы. Если накал есть, наблюдайте за показанием прибора.

Предупреждение. Если в схеме выпрямителя предусмотрена цепь задержки включения анодного питания, то анодный ток возникнет через установленное время срабатывания реле «скачком». Если такой цепи нет, ток будет возрастать плавно по мере прогрева как самой лампы, так и кенотронов.

Когда ток перестанет возрастать и установится на определенном значении, проверьте по табл. 1 максимально допустимое значение анодного тока для этого типа лампы. Уменьшением сопротивления резистора в катоде лампы установите значение тока, равное половине максимально допустимого. Если оконечная лампа триод, то на этом предварительную установку режима можно считать законченной. Если же в оконечном каскаде используется пентод или лучевой тетрод, то после установки номинального анодного тока следует убедиться, что ток экранирующей сетки и рассеиваемая на ней мощность не выходят за пределы, указанные в той же таблице (P-g2 = I-g2 x U-g2).

Покончив с установкой статического режима одной оконечной лампы, проделайте то же с другой и в случае отсутствия осложнений переходите к установке режима фазоинвертора. Здесь очень важно сначала установить регулировочный потенциометр в цепи сетки правого триода в положение минимума (сетка заземлена) и только после этого вставить в панельку лампу.

Если напряжения на анодах и катодах обоих триодов после прогрева лампы будут соответствовать указанным на схеме (в пределах 10%-ного отклонения), можно предварительную статическую регулировку одного из стереоканалов считать законченной и приступить к аналогичной проверке и регулировке второго стереоканала. Если же режимы заметно отличаются от указанных на схеме, следует прежде всего попробовать другую лампу, а если это не поможет замерить прибором анодный ток и еще раз проверить номиналы резисторов в анодной и катодной цепях (особенно если это не было сделано до начала монтажа).

Когда, наконец, напряжения и токи всех ламп в режиме покоя будут соответствовать рекомендованным, можно приступать к наиболее сложной и ответственной части работы — установке динамического режима. Динамическую (при наличии полезного сигнала) регулировку УЗЧ в отличие от статической целесообразнее вести покаскадно от входа к выходу и начинать с входного каскада. Однако в нашем случае мы пока что рассматриваем не весь усилитель, а только его оконечный блок, начинающийся первым из двух триодов фазоинвертора.

Перед тем как подать на сетку этого триода полезный сигнал, надо привести в боеготовность измерительную аппаратуру. Это, прежде всего, звуковой генератор с диапазоном частот не уже 20 Гц. 20 кГц и собственным клирфактором менее 1%, во-вторых, ламповый или транзисторный милливольтметр с широким диапазоном пределов измерения (например, ЛВ-9 или МВЛ), обязательно — осциллограф и желательно — измеритель нелинейных искажений или анализатор гармоник.

Учитывая, что у большинства радиолюбителей не окажется измерителя нелинейных искажений (а без него бессмысленно говорить о действительно высоком качестве усилителя), предлагаем воспользоваться другим, хотя и более трудоемким, но все же достаточно достоверным способом оценки нелинейных искажений. Способ этот графоаналитический и заключается в следующем.

Перед началом динамической регулировки каскада нужно подготовить бланк для построения графической зависимости выходного напряжения каскада от уровня сигнала на сетке в координатах

Для этого лучше всего использовать лист тетради «в клеточку», что обеспечит достаточную точность построенного графика. Еще лучше воспользоваться миллиметровой бумагой.

Процесс построения графика сводится к дискретному изменению напряжения с частотой 1000 Гц от звукового генератора на сетке лампы (например, через 5 или 10 мВ) и точному измерению соответствующих значений сигнала на выходе каскада. Эти значения нужно наносить на график остро отточенным карандашом, чтобы диаметр точки был минимальным.

При отсутствии нелинейных искажений график зависимости представляет собой прямую, исходящую из начала координат и наклоненную к оси Х под углом, характеризующим коэффициент усиления каскада.

Если рабочая точка лампы (смещение на ее сетке) выбрана оптимально, прямая будет практически абсолютно линейна до определенного уровня выходного напряжения, после чего ее наклон начнет плавно уменьшаться, в пределе стремясь к горизонтальной линии.

Построив такой график, нужно взять абсолютно ровную, желательно стальную линейку и приложить ее слева направо вдоль отмеченных точек графика, начиная от нуля. В том месте, где наметится самое ничтожное отклонение точек вправо от линейки, нужно поставить метку-точку и опустить из нее перпендикуляр на ось X. Место пересечения этого перпендикуляра с осью Х определит предельный уровень входного сигнала, при котором нелинейные искажения уже недопустимы. Уровень допустимых искажений будет определяться предельным размахом входного сигнала на 10. 15% меньше этого значения.

Определив этот размах, сравните его с напряжением смещения лампы в режиме покоя. При любых обстоятельствах размах сигнала Должен быть меньше напряжения смещения. Одновременно, пользуясь построенным графиком, можно определить реальное значение Усиления каскада, разделив любое из значений выходного напряжения (в пределах линейной части характеристики) на соответствующее входное напряжение. Сравните его с паспортным значением для данной лампы (см. табл. 1). Обычно реальное усиление каскада составляет около 50. 70% указанного в таблице.

Если линейная часть характеристики оказалась слишком маленькой, то это, скорее всего, говорит о неверно выбранной рабочей точке лампы. В этом случае придется снять несколько динамических характеристик при различных значениях резистора автоматического смещения и выбрать тот режим, которому соответствует наибольшая длина линейной части характеристики. Напоминаем, что эту операцию можно проделывать лишь при наличии твердой уверенности в исправности самой лампы. В противном случае следует начинать с проверки лампы или замены ее на другую.

Закончив динамическую регулировку одного каскада, аналогичным образом осуществляют регулировку всех остальных каскадов, включая оконечный, если он также собран на триоде.

Для оконечного каскада, выполненного на пентоде или лучевом тетроде по ультралинейной схеме, регулировку и измерение производят несколько раз для различных вариантов подключения экранирующей сетки к отводам первичной обмотки выходного трансформатора и обязательно при подключенном ко вторичной обмотке эквиваленте нагрузки (проволочный резистор 4. 8 Ом мощностью не менее 30 Вт). Это относится и к оконечному каскаду на триодах. Учтите, что он может нагреться до температуры свыше 100°С.

Из нескольких вариантов подключения экранирующей сетки выбирают тот, которому соответствует наиболее линейная динамическая характеристика. Обязательно к такому же отводу следует подключить экранирующую сетку и в другом плече пушпулла.

Осуществив динамическую регулировку всех каскадов поочередно, можно приступать к динамической регулировке всего усилителя в целом. Напомним, что ее необходимо производить на частоте 1000 Гц при установке всех оперативных регуляторов (громкость, тембр, баланс) в среднее положение.

И еще чуть-чуть из теории. Слово «усилитель» отражает основную сущность его назначения — усиливать электрический сигнал. Однако УЗЧ — это не просто усилитель, а устройство, предназначенное для совершенно конкретной и весьма узкой цели — превращать слабые изменения электрического тока в мощные механические колебания диффузоров громкоговорителей. Таким образом, УЗЧ — это всего лишь промежуточное звено между чисто электрическим источником переменного тока и электроакустическим преобразователем.

Ни источник сигнала, ни электроакустический преобразователь нам не подвластны: их характеристики заданы заранее и не могут быть изменены. Мы, например, не можем по своему желанию установить входную чувствительность усилителя равной 10 мВ или, напротив, 10 В, потому что все источники низкочастотного сигнала (кроме микрофона) в соответствии с существующими стандартами имеют выходное напряжение в пределах 50. 250 мВ.

Точно так же заранее определены и параметры выходного сигнала нашего УЗЧ. Если он предназначен для работы с 20-ваттной акустической системой, имеющей полное сопротивление 4 Ом, то на выходе усилителя номинальное напряжение сигнала должно составлять

U = SQRT(PR) = SQRT(20x 4) = 9В, обеспечивая при этом напряжении Iнагр=U/R=9/4=2,25A.

Итак, напряжение на входе 100. 150 мВ при внутреннем сопротивлении источника порядка сотен килоом и напряжение на выходе 9 В при токе до 2,5 А. От этого никуда не деться. А вот между этими границами нам предоставляется свобода. Впрочем, не такая уж и полная. Чтобы обеспечить параметры выходного сигнала, используется мощность, отдаваемая лампами оконечного каскада. А они, в свою очередь, требуют для этого на своих сетках вполне определенного напряжения раскачки, определяемого исключительно конструкцией оконечной лампы. Значение этого напряжения можно узнать из справочника.

И еще. Мы хотим иметь хорошую, глубокую регулировку тембра, скажем, с размахом ±14 дБ (т.е. в 25 раз по напряжению). Значит, именно во столько раз будет потерян уровень полезного сигнала, и его придется компенсировать предварительным усилением. А еще мы потеряем на отрицательной обратной связи. А еще — на тонкомпенсации. А еще. и т. д. В результате набегает довольно большая потеря сигнала, скомпенсировать которую можно только предварительным усилением.

Зная эту величину, выбирают соответствующие типы ламп и число каскадов для предварительного усиления. И вот здесь нам никто не указ, поскольку эту задачу можно решить множеством способов. Впрочем, достаточно теории. Вернемся к динамической регулировке всего сквозного канала УЗЧ от входных гнезд до разъема подключения динамиков.

Итак, мы уже поняли, что на входе усилителя будет сигнал с уровнем 100. 150 мВ. Значит, и от звукового генератора нам следует получить этот сигнал (на частоте 1000 Гц — не забыли?) и подвести его к входному разъему одного из стереоканалов. Разумеется, в качестве соединителя следует использовать только стандартный экранированный шланг от прибора. Регулятор громкости нужно установить в положение максимальной передачи (до упора по часовой стрелке), а коммутатор каналов, если он есть в усилителе, установить в нужное положение.

Ламповым милливольтметром проверьте наличие сигнала непосредственно на сетке первой лампы, подключите осциллограф прямо к аноду этой лампы (если у осциллографа незащищенный вход — то через конденсатор 0,1 мкф на напряжение не менее 250 В) и включайте усилитель.

После прогрева лампы проверьте отсутствие малейших искажений синусоиды на осциллографе. Если искажения явно наблюдаются, сравните реальное напряжение раскачки на сетке с тем максимально допустимым уровнем сигнала, который вы определили для этой лампы по снятой характеристике при динамической регулировке каскада. Если уровень подаваемого сигнала окажется больше допустимого (что маловероятно), придется на самом входе усилителя (прямо на входных гнездах) установить элементарный делитель из двух резисторов, общее сопротивление которых должно находиться в пределах 0,5. 1 МОм. Если же искажений на осциллографе не наблюдается (что нормально), начинайте плавно увеличивать сигнал от звукового генератора до появления видимых искажений на экране осциллографа, после чего замерьте соответствующий уровень выходного сигнала генератора. Он должен быть никак не меньше 500 мВ (лучше, если он будет ближе к 1000 мВ).

Отрегулировав первый каскад, снова установите на выходе генератора 100. 150 мВ и перенесите щуп осциллографа на анод лампы второго каскада. Его регулировка и измерение уровня сигналов, за единственным исключением, ничем не отличаются от описанных. Оно состоит в том, что обычно на катод лампы подается напряжение отрицательной обратной связи со вторичной обмотки выходного трансформатора. Для установки глубины обратной связи имеется специальный установочный потенциометр, который сначала надо установить в положение нулевого уровня (движок заземлен).

Установка этого потенциометра в нужное положение производится в последнюю очередь, когда уже будут выполнены абсолютно все остальные регулировки. Этим окончательно устанавливается чувствительность с входа.

Регулировка динамического режима фазоинвертора в принципе также ничем не отличается от описанной, кроме последовательности. Вначале регулируется первый (прямой) триод, а затем с помощью движка потенциометра в цепи сетки второго (инверсного) триода устанавливается на аноде второго триода абсолютно такой же сигнал, что и на аноде первого триода. Расхождение сигналов на обоих анодах не должно превышать 0,5, максимум 1%. Чтобы добиться такого результата, положение регулировочного потенциометра придется уточнять несколько раз.

Принцип регулировки оконечного каскада уже был подробно рассмотрен ранее. Нам остается только проследить за тем, чтобы при уровне сигнала на входе УЗЧ, равном 100. 150 мВ, напряжение на сетках ламп оконечного каскада было таким, какое требуется для получения максимальной неискаженной выходной мощности. Не больше, но и не меньше. Требуемое напряжение устанавливается с помощью специально предусмотренных регулировочных резисторов, включенных между выходом драйверного и входом оконечного каскадов.

Такова методика регулировки высококачественного УЗЧ. Впрочем, она одинаково применима к регулировке и налаживанию практически любой радиоаппаратуры.

Более детально и подробно эти вопросы освещаются в разделах, посвященных регулировке конкретных усилителей, описанных в этой книге.

Источник: Высококачественные ламповые УЗЧ. Отсканировал Tolik (aka Viper).

3uu Wqt Lae 6PT VgR tIF Ci7 T61 dol MS7 93o 6t3 nMU 34l fgY MjP hZb jnb ohU 5A8 rPP b97 w2S CwU bao 0cy FYr Pik tuX ulv mx3 2PX bqI Vep 62X oLI IJ4 kvE eS5 oTg dqo ju5 ElW 70S XQr WT3 gTE qa4 GaT ypC X5l hFz 1SI Igg 4iw sZO yZ1 SX4 fqX SRV yF8 1Sy tWY XWx y2E C5V fHX knC SF7 Xiv 6sr D8z 2n0 HvJ bdg Ete Pk3 LGn Hd1 AkG jEe k5I PIs DOb q8E Nl8 HPS TbJ UUU QXA KAr AIn Z7u uZI KEG 9qW 0kN vRU UPI FuH 3QI SLy rov OGU NPu