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无线电电子与电气工程百科全书 GU-81M 灯上的功率放大器。 无线电电子电气工程百科全书
功率放大器（PA）是根据具有公共栅极的方案在经过时间考验的可靠的石墨阳极直接灯丝灯GU-81M上制成的（图1）。 该 PA 毫无疑问的优势在于其在开机后几秒钟内即可准备好运行，并且运行时朴实无华。 放大器中使用的过载和短路保护、软开关和可调睡眠操作模式使得能够以最小的尺寸和成本创建具有良好特性的经济型 PA。 主要采用国产零部件。 由于风扇自动开启（仅当灯室温度达到 100 以上时，放大器的噪音水平较低） оC）。 通过选择灯的最佳工作模式以及在 P 环路中使用变压计而不是传统的匝数短路线圈，确保了高线性度。 所有这些使得输出信号中的二次和三次谐波的抑制水平达到 -55 dB 成为可能。 在灯阳极电压为 1 kV、额定输入功率为 3 瓦时，放大器的输出功率为 100 kW。
在放大器的输入端，范围 P 电路 L9-L17、C8-C25 通过继电器 K6-K14 接通。 它们可与任何进口收发器（即使没有内置调谐器）进行协调，在所有频段上提供至少 1,5 的输入 SWR。 PA 到睡眠模式从 5 秒到 15 分钟的转换时间由调节器设置，该时间显示在前面板上。 还引入了放大器工作模式，输出功率降低高达 50%（“TUNE”），这是通过将灯电压 VL1 降低至 9 V 来获得的。同时，您可以将 PA 调节为任意长时间、充分、不损失信号质量地在空中工作。 该放大器的阳极电路采用并联供电电路。 与串联电路相比，它更安全，因为 P 环路元件上没有高电压。 在高频频段上使用与变速计绕组并联的高质量电感器，并且没有 P 环线圈的短路匝，也使得在所有范围内获得几乎相同的输出功率成为可能。 当PA接入网络时，220V电压通过L19L20电源滤波器通过EL2卤素灯提供给T1变压器的初级绕组。 这提供了放大器的软启动，延长了 GU-81M 灯和设备其他元件的使用寿命。 将高压整流器的电容器 C40-C49 充电至 2,5 kV 后，从电阻器 R13-R16 上的分压器获取的电压馈送到晶体管 VT3 的基极，晶体管打开，继电器 K4 被激活，闭合其触点K4.1、K4.3、K4.4 卤素灯EL1。 网络的全部电压提供给变压器T2的绕组I。 该夹杂物的特点是 K4 继电器的操作/释放滞后小，可针对各种过载（次级电源电路中的短路、灯丝电路和变压器 T2 绕组中的短路）提供可靠的保护。 若出现上述故障，则三极管VT3基极电压下降，继电器K4截止，变压器T2通过EL1灯重新接入网络，将电流限制在1A，防止VL1灯和PA作为一个整体出现故障。 放大器的操作由晶体管VT1上的节点控制。 当触点 X1“控制 TX”与公共线短路时（该电路中的电流为 10 mA），晶体管打开，继电器 K1、K2 将放大器的输入和输出通过其触点连接到 RF 连接器 XW1、XW2 。 同时，继电器K1.2的触点将VL1灯的阴极电路与公共线闭合，放大器切换到信号传输模式。 在“QRP”模式下，SA3开关关闭晶体管VT1的电源，从而防止放大器切换到有源模式，天线直接从收发器的输出接收信号。 风扇 M1 和 M2 维持 PA 的温度，防止放大器元件过热。 在电源电压降低的情况下，它们几乎无声地运行。 放大器的电源舱装有M1电脑风扇（12V，0,12A，直径80mm），工作电压为7…灯丝灯电路VL8。 在正常模式下，风扇的工作电源电压降低至 2 ... 150 V，而在全输出功率时，电源电压升至 150 ... 37 V。VT24 晶体管上的节点控制 M1 风扇的操作。 当放大器切换到“TX”模式时，来自晶体管VT8集电极的+10V电压通过二极管VD20和电阻器R22将到达电容器C2。 当灯室温度升至 100 оC，热触点 SK1 打开，8 ... 10 秒后电容器 C35 充满电。 晶体管VT2打开，继电器K5工作并将风扇M2切换到更高的速度。 放大器退出工作模式后，由于电容器C35通过基极电路缓慢放电，晶体管VT2又保持开路1,5…2分钟，风扇继续高速运转。 如果传输时间小于 8 秒，风扇会以较低的速度运行，而不会产生不必要的噪音。 电阻器 R34 根据最小风扇速度选择，以确保 PA 中的温度状态。 放大器中采用了省电模式，这在作者的许多设计中都得到了证明。 该模式的控制单元由晶体管VT4-VT6构成。 当放大器通电时，电容器C55由+12V电源(DA1)通过微调电阻器R9和电阻器R12充电。 每次从晶体管VT1的集电极打开传输时，+24V电压通过电阻器R4、R6上的分压器提供给晶体管VT7的基极。 晶体管VT4打开并使电容器C55放电。 但如果放大器有一段时间没有发射信号，电容C55有时间充满电(充电时间由电阻R9决定)，复合晶体管VT5、VT6开闭晶体管VT13的基极电路，使普通线。 继电器K4断电，变压器T2的初级绕组通过灯EL1重新通电。 放大器将切换到省电模式，在该模式下，电流消耗和发热都最小，并且放大器可在 1,5 ... 2 秒内准备好以全功率运行。 在待机模式下，VL1 灯的灯丝电压降低至 9 V。要退出此模式，只需短按 SB1“TX”按钮或通过将 X1 连接器连接到公共电线将收发器置于传输模式即可。 DA1 和 DA2 芯片上的稳压器用于为自动化单元和继电器供电。 电阻R31限制+24V电路短路时的电流，高压整流器采用倍压方案，特性与桥式电路接近，但匝数减少一半变压器的阳极绕组。 变压器 T1 采用尺寸为 K20x10x7 mm 的磁路，采用 200-400NN 级铁氧体制成。 次级绕组包含 27 匝 PELSHO 0,25 线。 初级绕组是穿过环孔并将继电器触点K2.1与调速器L1连接的导线。 网络变压器 T2 缠绕在 LATR-1M (9 A) 的环形磁路上。 如果 PA 以“中等”模式运行（即在比赛中不长时间运行），则可以保留“本机”网络绕组，其中包含 245 匝直径为 1,2 毫米的电线。 若重绕绕组，宜将线径加大至1,5毫米，网络绕组的空载电流应为0,3... 继电器电源绕组 (III) 包含 0,4 匝 PEV-1300 2 线，灯丝 (IV) - 0,7 匝 PEV-28 2 线，第 0,7 匝开始有抽头。 放大器安装在尺寸为 500x300x300 毫米的金属外壳中。 底盘地下室深度 - 70 毫米（图 2）。 地下室（图3）有高压整流器板、控制板、+12V和+24V稳压器板、功率计板、浪涌保护器、输入电路板、K3-K5继电器、 SF1 VA47-29 断路器，电流为 10 A。EL1 灯位于 SA4“PWR”开关附近，因此可以通过 HL1 LED 的透明外壳看到其发光（发光颜色为蓝色），安装在 SA4 旁边的前面板上。
SA1开关取自R-130无线电台的匹配装置，该装置已进行了重大现代化改造：闩锁已重新设计为十个位置，添加了用于切换输入电路继电器的饼干，以及通用银-增加了1,5毫米厚的电镀集电器。 Variometer L1 - 来自 R-836 广播电台。 它具有可切换绕组，其电感范围为 2 至 27 uH。 您可以使用 R-140 或 R-118 无线电台的变速计，但它们的尺寸稍大。 线圈L2用直径6毫米的铜管缠绕在直径60毫米的心轴上。 它有九匝，从顶部（见图 3）线圈输出开始数，第 5、7 和 1 匝有抽头。 扼流圈 L3 用 PEV-2 0,25 电线缠绕在直径 8 毫米的陶瓷棒上，由四段 100 匝组成。 绕组 - “通用”型，电感 - 约 200 μH。 抗寄生电感器 L4 由直径为 1,3 mm 的钢碳弹簧线制成，并在直径为 5 mm 的心轴上缠绕 7 ... 12 匝。 使用同一根电线（无需切割），作为电感器的延续，在直径为 7 mm 的心轴上制作螺旋弹簧触点 - 8 ... 18 圈，紧紧地放在灯阳极端子上。 阳极扼流圈L5的绕组为三段式——100、80和60匝PEV-2 0,35电线。 绕组由 PEV-1,5 电阻器在陶瓷框架上逐匝（2-100 匝之间）制成。 部分之间的距离 - 15 毫米。 绕完后，线匝用BF2胶或ML92清漆浸渍。 扼流圈 L6 包含 50 匝 PEV-2 0,7 线，缠绕在直径为 10、长度为 80 毫米的杆上，由 1000NN 铁氧体制成。 双绕组电感器L7、L8包含2x27匝PEV-2 1,8线绕双线匝，以接通两个由10NN铁氧体制成的直径100、长600mm的磁芯。 线圈 L9-L17 为无框架，用 PEV-2 线缠绕在直径 18 mm 的心轴上。 输入电路的所有部分均从继电器板上印刷导线的一侧焊接。 表中给出了线圈的绕组数据和电容器的电容额定值。 表
电感器 L18 - DM-2,4，电感量为 10 μH。 L19L20 线路滤波器缠绕在 TVS90 或 TVS110 变压器磁路的一半上。 缠绕 - 双股线 MGTF 填充前 1 毫米。 具有常闭触点的热触点 SK1（来自电冷却器或其他加热装置）的设计响应温度为 90 ... 100 оC、安装在GU-81M灯盘上。 GU-81M 灯安装在底盘水平以下 30 毫米的原生“马蹄形”面板中。 人们普遍认为需要“脱掉”GU-81M，只会带来触点损坏的问题，使灯的安装和冷却变得复杂。 据一些无线电爱好者 - 设计者称，阳极-阴极电容的减小“显着”，达到 2,8 ... 3 pF（实验测试），不会对 PA 的运行产生重大影响。 PA 的前面板上有控件、指示和控制（图 4）。 测量仪器 PA1 和 PA2 - М42300。 PA1 的总偏转电流为 1 mA，而 PA2 的总偏转电流可以更大。 该设备必须测量（考虑分流器 R30）高达 1 A 的电流。pA1 设备的标度直接以瓦为单位进行校准。 VL2指示器为进口氖灯，电压为220V。EL1灯为卤素灯，150V时220W（直径8，长78mm）。
放大器后面板上有射频连接器、控制插座X1“郁金香”、接地端子、网络连接器和风扇连接器。 所有射频连接器、电容器 C3、接地端子、隔直电容器和 GU-6M 灯板的端子 81 均通过横截面为 15x0,5 mm 的铜总线互连。 继电器 K1 - REN33、K2 - REN34、K3 - TKE54、K4 - TKE56、K6-K14 - RES9（通行证 RS4.524.200）。 所有继电器的额定工作电压均为 24-27 V。 可变电容器C3 - 间隙为0,8 ... 1 mm，电容器C4-C7、C27 - K15U-1、C33 - KVI-3。 C40-C49采用进口氧化电容，C35和C55必须具有低漏电流。 所有隔直电容器 - KSO、C8-C25 - KT、KSO。 所有固定电阻（R3除外）均为MLT型，R3为SQP-5系列。 放大器的初级调整是在变压器T2的绕组II关断的情况下进行的。 他们测量灯丝电压、稳定器输出端的电压，调试自动化单元的运行，只有在确保这些单元完全运行后，他们才会转向高压电路。 任何低功率变压器都不是高压绕组，而是连接到倍压器整流器，并通过提供 100 ... 如果一切正常，请连接高压绕组，并遵守预防措施。 空载整流电压可达200V。 VL1 灯的静态电流应为 25 ... 30 mA。 在不连接收发器的情况下，检查 PA 在所有量程的“TX”模式下是否无自激。 此外，通过使用不长于 1,2 m 的电缆连接收发器，在调谐器关闭（如果有）的情况下，输入电路 L9-L17、C8-C25 在 PA 打开进行传输的情况下进行调谐，应用 10 .. . 15 W 信号输入。 根据收发器设备上的最小 SWR，从 HF 范围开始进行调整。 然后增加输入功率，并通过移动/扩大这些线圈的匝数，再次细化设置。 P 环路还以最小输入功率进行调谐，之前已将足够功率的 50 欧姆等效负载连接到放大器输出（例如，来自 R-140 无线电台），并从 HF 频段开始，选择L2 线圈抽头的位置。 然后转向低频段。 笔者使用S4-25频谱分析仪和进口8590A分析仪测得谐波抑制在45MHz频段至少为-28dB，在低频段至少为-55dB。 在 CW 模式下长期（81 ... 3 分钟）运行期间，GU-5M 灯的阳极呈现出略带粉红色的色调，这对于灯来说是完全可以接受的。 作者：维亚切斯拉夫·费多琴科 (RZ3TI)
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