Как направих радиочестотен усилвател за 50 MHz с лампа ГУ29
/kn34pc.com/конструкции/...

Идеята ми дойде малко след като закупих радиото си FLEX-1500. Оказа се, че работи и на обхват 6 m (50 MHz). Разгледах мнооого схеми и всичките са или с транзистори, или като са с лампи за големи мощности. Моето желание беше съществуващите 5 W от радиото да се повишат в рамките от 50 до 100 W и схемата да бъде с лампи.

Знам, че някой ще ми опонира, но ще повторя мисълта на един украински конструктор – лампата ще издържи и голяма атака, и работа на съборена антена.

От събрания материал се открои една конструкция с лампа ГУ29, но тя беше на 144 MHz [1]. Интересното в нея беше, че е изпълнена в кутия от компютърно захранване. Там лампата беше разположена хоризонтално и анодният кръг беше с малки размери и разположен далеч от стените на кутията. Такова изпълнение разрешаваше да се работи по двутактна схема на усилвателя, защото внесеният монтажен капацитет е пренебрежимо малък и натоварването на кръга беше симетрично.

На 50 MHz обаче кръгът вече трябва да е с по-големи размери и не може да се получи симетрично натоварване с посоченото разположение (както се вижда от снимките) на лампата. Затова реших да използвам и част от схемата на VK3NX [2]. Той прави изходния кръг като П-филтър, а усилвателя като еднотактен.

 

И така на бял свят се появи схемата ми, захранвана директно от мрежата, без захранващ трансформатор, а целият усилвател бе монтиран в две кутии от компютърно захранване. Показаният трансформатор е само за отоплението на лампата и за автоматиката. За създаване на преднапрежение на първа решетка използвам мощни ценерови диоди включени в катода на лампата, а първа решетка се включва електрически преди тях. Създаденото така преднапрежение е 22 V.

Теоретически би могло да се постави един ценеров диод на това напрежение, но съображенията ми са, че като са два, по-лесно ще се охлаждат. За втора решетка също използвам ценерови диоди с общо напрежение 250 V. От него като се извади така създаденото за първа решетка, се получава 228 V, което е близко до препоръчваното от производителя, а именно 225 V. Освен това, за да не се натоварват топлинно тези два диода, напрежението за тях реших да подавам само в режим на предаване. Така в режим на приемане лампата се запушва.

На входа поставих трептящ кръг с нисък Q-фактор, някъде около 3. Този кръг ми служи да повиша входното напрежение за атака, а едновременно и като товар за входа, защото съм го шунтирал с два мощни резистора с общо съпротивление около 270 ома. При такова низко съпротивление в решетъчната верига лампата няма да проявява склонност към самовъзбуждане.

За предотвратяване на самовъзбуждането на много по-високи честоти са поставени дроселите във всеки от анодите на ГУ29. Те представляват по 2 навивки от дебел съпротивителен проводник (не знам точно какъв е, ама мисля че е нихром). Използвам съпротивителен проводник, защото той внася повече затихване и увеличава ефективността на тези дросели.

В изправителната част (другата кутия) съм поставил трансформатора за отоплението и за изправителя за релетата. Много се озорих с изработката на този трансформатор, защото при такава схема на захранване изискванията към него са големи. Хубавото при него беше, че първичната и вторичните намотки са на различни макари и се получава добра изолация между тях.

Трудното беше да осигуря добра изолация между двете вторични намотки. Навих няколко слоя целулоидна изолация и накрая и тефлонова лента за по-сигурно. Понеже трансформаторът беше с вит магнитопровод, трябваше да го стегна с продаваните по железариите скоби и (понеже сме българи) с помощта на доста нецензурни забележки. От напрежението за релетата взех и за захранване на вентилатора. Тези вентилатори работят по-тихо ако са на по-ниско напрежение. Затова последователно на веригата на вентилатора включих три мощни жични резистора с общо съпротивление 148 ома. Така захранващото напрежение на вентилатора спадна на 9,5 V и наистина се чуваше едва-едва. Затова пък въздушният му поток беше с много по-малък дебит.

Един резистор със стойност 24 ома е включен последователно на цялото захранване за ограничаване на зарядния ток на големите електролитни кондензатори. По този начин се предпазват и диодите от големия токов импулс. При достигане на това зареждане до 0.8 от цялото напрежение, се включва едно реле, което с контактите си шунтира посочения резистор и зареждането става докрай. Както се вижда от схемата диодите са шунтирани с високоомен резистор за изравняване на обратните напрежения, а също така и с кондензатори с малък капацитет за предпазване от пиковете на напрежението по мрежата. Двата електролитни кондензатора са шунтирани с по един мощен резистор за саморазреждане след изключване на захранването. Малко са големи по стойност и разреждат по-бавно, но след 1 минута общото напрежение е под 10 V.

Настройката отначало се сведе до измерване на всички напрежения посочени на схемата. След това усилвателят бе поставен в работни условия – свързан с радиото, на изхода му бе включен мощен изкуствен товар, беше свързана и веригата за командването му.

Трудност в настройката беше, че бобината на П-филтъра трябва да се манипулира съвсем леко – не може с по 1-2 навивки да намалявам или увеличавам. Там дори половин навивка е от значение. В крайна сметка когато измерих върху изкуствения товар мощност от 60 W, реших да приключа с работата по усилвателя.

Ако никой не реши да повтаря конструкцията, поне се радвайте на гледката от снимките. 73!

Архив [zip,spl7,gif,pdf,jpg,xls][728kb]

Препратки:
1. www.cqham.ru/forum/forum.php
2. www.vk3nx.com/files/50_MHz_Amplifier.pdf

LZ2CH, Силистра
13 декември 2014 година