Сверхширокополосный усилитель

Рассказать в:

 В радиолюбительской практике, при построении перестраиваемых генераторов напряжений, для проверки и настройки передатчиков может быть полезен сверхширокополосный усилитель (СШУ) с электронной регулировкой усиления. На рис.1 приведена схема такого усилителя.

Сверхширокополосный усилитель

Рис.1. Принципиальная схема СШУ

Основные характеристики
Коэффициент усиления, дБ68
Полоса частот, МГц8...240
Неравномерность амплитудно-частотной характеристики, дБ±1,5
Глубина регулировки усиления, дБ34
Выходная мощность (на нагрузке 50 Ом), Вт, не менее1
Напряжение питания, В12
Максимальный потребляемый ток, А1
Габаритные размеры, мм160x53x35

    Усилитель содержит Г-образный аттенюатор на p-i-n диодах VD1 и VD2, 6 каскадов усиления на транзисторах VT1, VT2, VT4, VT6, VT8, VT10 и датчик уровня выходного напряжения на диоде VD3.

    Аттенюатор изменяет уровень сигнала на входе усилительных каскадов, регулируя тем самым коэффициент усиления. При перемещении движка резистора R1 в крайнее левое (по схеме) положение, напряжение на диоде VD1 становится равным нулю, и его сопротивление — максимально. В это время напряжение на диоде VD2 — максимально, а его сопротивление — минимально. В этом случае коэффициент передачи усилителя максимален. При перемещении движка R1 вправо коэффициент усиления плавно уменьшается. В процессе регулировки усиления происходит небольшое изменение наклона АЧХ усилителя, однако в диапазоне регулировки (34 дБ) ее неравномерность не превышает ±1,5 дБ.

    В первом усилительном каскаде на транзисторе VT1 используется параллельная обратная связь по напряжению через резистор R2, уменьшающая входное сопротивление каскада и обеспечивающая тем самым увеличение глубины электронной регулировки усиления. Во втором каскаде использована корректирующая цепь первого порядка C1-R15. Требуемый режим работы первых двух каскадов (ток покоя - 5 мА) устанавливается подбором резисторов R3 и R4.

    В остальных каскадах на транзисторах VT4, VT6, VT8, VT10 применена активная коллекторная термостабилизация [1]. Токи покоя указанных транзисторов выбираются равными 50 мА (для VT4 и VT6), 400 мА (для VT8 и VT10), и устанавливаются они подбором резисторов R5...R8. Требуемая полоса пропускания в каскадах на транзисторах VT4, VT6 и VT8 достигается благодаря использованию реактивных межкаскадных корректирующих цепей третьего порядка [2].

    Выходной каскад выполнен по схеме со сложением напряжений [3] и обеспечивает суммирование на нагрузке сигнальных напряжений, отдаваемых транзисторами VT8 и VT10.

    Печатная плата усилителя (рис.2) состоит из двух частей размерами 65x45 мм и 82x45 мм. Она изготавливается из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5...2 мм. Пунктирной линией на рис.2 обозначены места металлизации торцов платы, что можно также сделать с помощью металлической фольги, которая припаивается к нижней и верхней частям платы. Металлизация необходима для устранения паразитных резонансов и заземления нужных участков печатной платы. После металлизации торцов с помощью напильника выравнивается нижняя часть платы, и она устанавливается в корпус.

Сверхширокополосный усилитель

Рис.2. Печатная плата усилителя

    Настройка усилителя состоит из нескольких этапов. Вначале производится покаскадная настройка АЧХ усилителя. Для этого с помощью резисторов R3...R8 устанавливаются токи покоя транзисторов. Затем в качестве нагрузки VT1 через разделительный конденсатор подключается резистор 50 Ом. Подбором R2 достигается равномерная АЧХ каскада до частоты 250 МГц. Далее к первому каскаду подключается второй, и подбором емкости конденсатора С1 выравнивается АЧХ двух первых каскадов. После подключения каскада на транзисторе VT4 подбором С2 устанавливается равномерная АЧХ трех первых каскадов в области нижних и средних частот. Подбором СЗ выравнивается АЧХ в области верхних частот. Если этого не удается достичь, следует уменьшить величину С2.

    Далее подключается следующий каскад, и процесс настройки повторяется. После подключения каскада на VT10, с помощью С4 достигается максимальная выходная мощность усилителя. Ориентировочно это условие соответствует коэффициенту передачи по напряжению выходного каскада, равному двум [3].

    На фотографии, приведенной на рис.3, видна панель с 5 выводами, к которым подводится напряжение питания усилителя, а также подключается потенциометр R1 и стрелочный индикатор уровня выходной мощности PV1 (М4761). Коррекция показаний индикатора осуществляется с помощью R9.

Сверхширокополосный усилитель

Рис.3. Печатная плата усилителя

Источники

  1. Титов А.А. Расчет схемы активной коллекторной термостабилизации и ее использование в усилителях с автоматической регулировкой потребляемого тока. — Электронная техника, 2001, N2, С.26
  2. Титов А.А. Параметрический синтез межкаскадной корректирующей цепи сверхширокополосного усилителя мощности. — Известия вузов. Электроника, 2002, N6, С.81.
  3. Бабак Л.И., Дьячко А.Н. Мощный наносекундный видеоусилитель по схеме со сложением напряжений. — Приборы и техника эксперимента, 1981, N3, С.127.

Автор: А.ТИТОВ, г.Томск, E-mail: titov_aa@rk.tusur.ru


Раздел: [Измерительная техника]

Сохрани статью в:

Оставь свой комментарий или вопрос:


Наше сообщество в VK, а ты с нами? Присоединяйся!!!
Тясячи схем в категориях:
-> Прочее
-> Измерительная техника
-> Приборы
-> Схемыэлектрооборудования
-> Источники питания (прочие полезные конструкции)
-> Теоретические материалы
-> Справочные материалы
-> Устройства на микроконтроллерах
-> Зарядные устройства (для батареек)
-> Зарядные устройства (для авто)
-> Преобразователи напряжения (инверторы)
-> Все для кулера (Вентилятора)
-> Радиомикрофоны, жучки
-> Металоискатели
-> Регуляторы мощности
-> Охрана (Сигнализация)
-> Управление освещением
-> Таймеры (влажность, давление)
-> Трансиверы и радиостанции
-> Конструкции для дома
-> Конструкции простой сложности
-> Конкурс на лучшую конструкцию на микроконтроллерах
-> Конструкции средней сложности
-> Стабилизаторы
-> Усилители мощности низкой частоты (на транзисторах)
-> Блоки питания (импульсные)
-> Усилители мощности высокой частоты
-> Приспособления для пайки и конструирования плат
-> Термометры
-> Борт. сеть
-> Измерительные приборы (тахометр, вольтметр итд)
-> Железо
-> Паяльники ипаяльные станции
-> Радиопередатчики
-> Вспомогательные устройства
-> Телевизионная техника
-> Регуляторы тембра, громкости
-> Блоки питания (лабораторные)
-> Усилители мощности низкой частоты (на микросхемах)
-> Другие устройства для усилителей
-> Cветовое оформление новогодней ёлки или праздничного зала
-> Глушилки
-> Телефонные жуки
-> Инфракрасная техника
-> Медицинская техника
-> Телефония
-> Для животного мира
-> Конструируем усилители
-> Антенны и усилители к ним
-> Звонки
-> Электронные игрушки
-> Усилители мощности низкой частоты (ламповые)
-> Управление двигателями (питание от однофазной сети)
-> Программаторы микроконтроллеров
-> Сверлилки
-> Изучаем микроконтроллеры
-> Радиоприемники
-> Сигнализации
-> Сотовая связь
-> USB-устройства
-> Блоки питания (трансформаторные)
-> Радиостанции простые в изготовлении
-> Источники питания (для усилителей)
-> Прочеее
-> защита от короткого замыкания (электронные предохранители)
-> Зарядные устройства (для радиостанций)
-> Мигалки
-> Cварочное оборудование
-> Кодовые электронные замки
-> Блоки питания (бестрансформаторные)
-> Часы
-> Управление поворотниками
-> Зажигание
-> Управление водой (насосы для скважин или колодцев, полив растений)
-> Моделирование
-> Блоки управления стеклоочистителями
-> Предварительные усилители
-> Защита от перегрузки и перегрева
-> Динамики
-> Ремонт бытовой техники
-> Дистанционное управление компьютером
-> Акустические микрофоны и преобразователи
-> Спутниковое ТВ
-> Gsm антенны, примочки, усилители, ретрансляторы.
-> Пищалки
-> Роботы
-> Ретрансляторы
-> Паяльники и паяльные станции
-> Звуковые сигнализаторы
-> Рули и джойстики
-> Схемы электрооборудования
-> Все для "кулера" (Вентилятора)
-> Работа с BGA микросхемами
-> Фильтры
-> Сабвуферы
Рейтинг@Mail.ru