Линейный усилитель мощности кв диапазона на 6п45с. Однотактный усилитель на лампах

Усилитель мощности на 6П45С собран по схеме с общим катодом. Зачастую при изготовлении таких устройств радиолюбители уделяют недостаточное внимание их согласованию с трансивером. Последствия такого подхода не заставляют себя долго ждать - это и малая “раскачка” на ВЧ-диапазонах, и помехи телевидению, и самовозбуждение (даже выход из строя транзисторов выходного каскада трансивера), и т.д.

В данной схеме ( .), благодаря применению фильтра нижних частот (ФНЧ) с частотой среза 32 МГц и широкополосного трансформатора Т1 с коэффициентом трансформации 1:4, удалось согласовать усилитель и трансивер с КСВ не хуже 1,2. Кроме того, трансформатор Т1 позволяет увеличить входное напряжение, подаваемое на сетку лампы, в 2 раза. Таким образом, при входной мощности 5…10 Вт обеспечивается достаточная раскачка лампы 6П45С.

Выход из этого положения был найден давно, но радиолюбители, как правило, упорно делают усилители по классическим схемам, и в то же время жалуются на неудовлетворительную работу устройства на ВЧ-диапазонах. Тем не менее, все делается довольно просто В цепь анода лампы последовательно с конденсатором С6 включается индуктивность L3, которая подобрана таким образом, что вместе с выходной емкостью лампы и конденсатором С10 образуется П-контур. К этому П-контуру подключен еще один контур (общий), в который также входят конденсаторы С10, С11 и индуктивность (вариометр) L4, с помощью которых и осуществляется настройка и согласование усилителя с нагрузкой.

Коммутация режима RX/TX осуществляется с помощью реле К1 …КЗ (рис.2). Переключателем SB 1 усилитель может быть переведен в режим “обвод”. В этом режиме выходной каскад трансивера подключается прямо к антенне. В случае применения в усилителе двух ламп, ток покоя каждой из них необходимо устанавливать отдельно. С этой целью требуется параллельно резистору R3 подключить еще один аналогичный резистор. Вывод ползунка дополнительного резистора подключается к управляющей сетке второй лампы.

Конструкции усилитель мощности на 6П45С могут быть самыми разнообразными - все зависит от возможностей радиолюбителя, поэтому будут указаны нюансы, от которых зависит его качественная работа. Верхняя часть корпуса усилителя перегорожена на две половины. В (одной из них находится блок питания, в другой установлены лампа 6П45С, анодный дроссель и элементы П-контура. Все напряжения, подводимые к лампе и репе, должны подаваться через проходные конденсаторы, включая напряжение канала.

При монтаже усилитель мощности на 6П45С входные цели необходимо отделить от выходных экраном. Входные цепи - К1, Т1, L1, L2, СЗ-установлены в нижней части шасси. Лампа VL1, анодный дроссель Др1, детали П-контура и К2 располагаются в верхней части. Проводники ВЧ-цепей должны быть короткими и, по возможности, прямыми. Обмотки реле К1 …КЗ блокированы конденсаторами.

Особое внимание следует уделить ФНЧ. Конструктивно фильтр выполнен в металлическом корпусе, разделенном на 3 отсека (для исключения взаимной индуктивной связи между Т1, L1 и L2). Конденсаторы фильтра должны иметь рабочее напряжение не менее 100 В. В первом отсеке расположен трансформатор Т1, во втором-L1, С1, С2, в третьем-L2, С4. Стабилитрон VD1 установлен на небольшом радиаторе, изолированном от шасси.

Анодный дроссель Др1 намотан на фарфоровом каркасе 020 мм проводом ПЭЛШО-0,31, число витков - 150. Ближние к аноду 50 витков намотаны с шагом 0,5 мм. Катушка L3 - бескаркасная, 030 мм, намотана посеребренным проводом 02 мм с шагом 2 мм. L4 - вариометр заводского изготовления.

Конденсатор С10 должен иметь зазор между пластинами не менее 1 мм. С11 -сдвоенный, а лучше строенный, от радиовещательного приемника. С6 должен иметь рабочее напряжение не менее 2500 В. Реле К1 - РЭС55, К2 - маятниковое, КЗ - РЭС10. Дроссель Др2 намотан двумя проводами на ферритовом стержне 12 мм и длиной 70 мм из материала Ф-600 и имеет 40 витков провода ПЭЛШО 0,51. ДрЗ - трехсекционный, содержит 150 витков провода ПЭЛШО 0,21 - по 50 витков в каждой секции, намотанных на каркасе диаметром 5 мм, высота секций -10 мм. Широкополосный трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце З0ВЧ К10x6x2 двумя скрученными проводами ПЭЛШО 0,41 (две скрутки на 1 см длины) и содержит 12 витков. Начало одной обмотки соединяют с концом другой - таким образом получается средний вывод. Катушки ФНЧ L1 и L2 содержат по 6 витков провода ПЭВ-2 1,2 мм, диаметр катушек - 12 мм, шаг намотки - 3 мм.

Налаживание

Перед включением усилитель мощности на 6П45С необходимо убедиться в правильности монтажа, отсутствии коротких замыканий, наличии и соответствии норме всех напряжений.

Порядок настройки в особых пояснениях не нуждается. Процедура начинается на самом высокочастотном диапазоне. Путем сжатия или растяжения витков катушки L3 добиваются максимума выходной мощности в середине десятиметрового диапазона При настроенных ФНЧ и П-контуре выходная мощность будет составлять около 120 Вт при входной мощности 5 Вт. ФНЧ должен без значительных ослаблений пропускать частоты до 32 МГц. Настраивается ФНЧ путем сжатия/растяжения витков катушек L1. L2 и изменением емкостей конденсаторов С1, С2 и С4 (желательно установить подстроечные конденсаторы). Настройка осуществляется с помощью ГСС на частоте 21 МГц, уровень ВЧ-напряжения контролируется на управляющей сетке VL1 при выключенном усилителе. Далее проверяется АЧХ по всем диапазонам, и если будет обнаружен значительный провал на каком-либо из них, процесс настройки ФНЧ повторяется. Схема блока питания особенностей не имеет, поэтому не приводится.

УМ на двух ГУ29

В.Мильченко RZ3ZA

Усилитель собран на двух, паралельно включеных, лампах ГУ-29. Aмплитуда входного сигнала-1...1,5 вольта. Ток анода-400...450 ма. Выходная мощность на нагрузке 75 ом-150 вт.

В режиме передачи на транзистор КТ920Б подается напряжение -15 вольт, ток покоя, ток покоя транзистора (без сигнала)-120 ма. В небольших пределах его можно регулировать, подбирая резистор R3. Трасформатор Т1 зашунтирован резистором 2к. Ток покоя ламп устанавливается автоматически двумя последовательно включенными стабилитронами Д815Д и для двух ламп составляет 70-80 ма. Лампы располагаются в корпусе 300х300х80 мм горизонтально.Трансформатор Т1 намотан на цилиндрическом каркасе с феритовым сердечником 600НН.

Литаратура: журнал "Радиолюбитель" №8 1997г

УМ на двух лампах 6П45С

Гибридный УМ с бестрасформаторным питанием

Е.Голубев, RV3UB

УМ с бестрансформаторным БП и защитой

Для примера приведена схема УМ с блоком питания, защищенным от переполюсовки фазы с нулем. Всю статью можно прочитать: журнал "Радио" 1969г №3 стр 19

УС МОЩНОСТИ РАДИОСТАНЦИИ 1 КАТЕГОРИИ

Литература:"Радио" 1979 №11 Г.Иванов (U0AFX)

Бестрансформаторное питание в УМ

УМ для СВ-радиостанции

Данный усилитель мощности предназначен для эксплуатации носимой радиостанции в стационарном режиме. При этом сигнал с ее выхода поступает на вход усилителя через коаксиальный кабель. Мощность носимой радиостанции при входном сопротивлении 50 Ом усилителя мощности составляет 1-2Вт. Данный усилитель мощности развивает мощность до 30-40Вт. выход рассчитан на 75-омную антенну.

Схема усилителя показана на рисунке

Сигнал с выхода передатчика поступает на вход Х2 на вход двойной лампы VL1 ГУ-29, сигнал поступает на управляющие сетки этой лампы. R7 приводит входное сопротивление усилителя к уровню 50 Ом. Анодная нагрузка лампы дроссель L2, с которого сигнал поступает на П-образный фильтр L1 C3 C4 и далее поступает на антенну. Выходной каскад передатчика снабжен КСВ-метром который позволяет измерять КСВ как прямой, так и отраженный. Это дает возможность настраивать выходной контур при помощи конденсаторов С3 С4.

Источник питания - трансформаторный, он содержит 2-а выпрямителя и три параметрических стабилизатора.

L1 наматывают медным проводом (оголенным) диаметром 2 мм, без каркаса, диаметр намотки 25 мм, длина намотки 22 мм, число витков 8. L2 намотана на каркасе диаметром 20мм и содержит 150 витков ПЭЛШО 0,25, длина намотки 80 мм. L3 L4 намотаны на резисторах R2 R4, они содержат по 5 витков ПЭВ 1,0. L5 L6 - дроссели ДМ-0,5. Т1 - 6 витков ПЭВ 0,31 с отводом от середины намотанных на внутренней жиле коаксиального кабеля, который идет от L1 к выходному разъему(в месте намотки экранирующая оплетка снята).

Т2 намотан на магнитопроводе Ш25*32, обмотка 1 -1030 витков ПЭВ 0,25, 2-1300 ПЭВ 0,25, 3-60 витков ПЭВ 1,0 с отводом от середины, обмотка 4 содержит 175 витков ПЭВ 0,2.

Усилитель монтирован в металлическом корпусе объемным монтажом. При необходимости необходимо осуществить отвод тепла при помощи вентилятора для обдувки лампы.

R8 устанавливает ток покоя лампы в пределах 15-17мА. переменное управляющее напряжение поступающее на сетки лампы (U на R7) должно быть около 10В и не превышать 15В.

Усилитель на лампах 6П42С

Сложность получения средних уровней мощности (около 100 Вт) в транзисторных ШПУ заставляет искать другие решения. Оно может быть и таким, как предложил москвич В. Крылов (RV3AW) . Он создал двухтактный усилитель на двух лампах 6П42С, работающих при напряжении питания всего 300 В. Выходная мощность усилителя - 130 Вт при входной мощности около 5 Вт.

Двухтактное включение ламп позволяет значительно (до 20 дБ) уменьшить излучение на второй гармонике по сравнению с обычным усилителем. В анодной цепи ламп установлен широкополосный трансформатор Т1 с коэффициентом трансформации 4. В результате в два раза уменьшается амплитуда ВЧ напряжения на выходном П-контуре и становится возможным использование стандартного КПЕ от радиовещательного приемника. Простота устройства и доступность элементной базы позволяют рекомендовать этот усилитель мощности для повторения. Схема приведена на рис.

Катушка L2 выполнена на пластмассовом кольце (типоразмер К64х60х30) проводом МГТФ с сечением жилы 0,5 мм. Отводы сделаны от 2, 4, 8, 12 и 20 витков. Трансформатор Т1 изготовлен на магнитопроводе из двух колец типоразмером К40х25х25 из феррита 2000НН. Обмотки содержат по 12 витков провода МГТФ с сечением жилы 0,5 мм. Трансформатор Т2 выполнен на двух сложенных вместе ферритовых (2000НН) кольцах типоразмером К16х8х6. Каждая обмотка состоит из 8 витков провода МГТФ с сечением жилы 0,15 мм2. Намотка Т1 и Т2 велась одновременно тремя проводами.

Бестрасформаторный РА на ГУ-29

И.Августовский (RV3LE)

 Идея построения двухтактного усилителя на электронных лампах не нова, и схемотехника данного усилителя, в принципе, ничем не отличается от схемотехники построения двухтактных усилителей на транзисторах. Следует заметить, что в данной схеме лучше всего работают токовые лампы, т.е. лампы с малым внутренним сопротивлением, которые способны при низком напряжении питания обеспечить значительный импульс анодного тока. Это лампы типа 6П42С, 6П44С и 6П45С. Однако и на лампе типа ГУ-29 мне удалось построить усилитель с неплохими характеристиками.

Диапазон усиливаемых частот - 3,5...29,7 МГц.

Подводимая к анодной цепи мощность - 150 Вт.

КПД - 65%.

Выходная мощность на эквиваленте антенны 75 Ом в диапазонах:

o 3,5...21 МГц-- 100 Вт;

o 24 МГц - 90 Вт;

o 28 МГц - 75 Вт.

Мощность, потребляемая от сети при номинальном напряжении в сети и максимальной выходной мощности - 200 Вт.

Габаритные размеры:

o ширина - 160 мм;

o высота - 150 мм;

o глубина - 215 мм.

Масса - не более 2 кг.

Отличительной особенностью данного усилителя является его бестрансформаторная схема питания. Преимущества такой схемы питания очевидны - при подводимой мощности 150 Вт с учетом КПД источника питания требуется силовой трансформатор с габаритной мощностью не менее 200 Вт. В этом случае габариты и вес самого источника питания сопоставимы с параметрами самого усилителя мощности и намного превышают габариты и вес усилителя с подводимой мощностью 500 Вт на лампах 6П45С.

Данный усилитель я изготовил как эспериментальный еще в 1994 году, но с первого же дня эксплуатации он показал себя настолько хорошо, что безо всяких переделок работает и по сей день. За это время на нем проведено более 10000 QSO. Все корреспонденты неизменно отмечают отличное качество сигнала. Несмотря на то, что мои антенны находятся на расстоянии всего 2...3 метра от коллективных телевизионных антенн, TVI отсутствуют полностью.

Еще хочу заметить, что лампа ГУ-29 в данной конструкции эксплуатируется в весьма жестком режиме (подводимая мощность - 150 Вт), но несмотря на это, за два с половиной года эксплуатации никакого ухудшения мощностных характеристик я не обнаружил. Рассмотрим принципиальную схему (рис. 1).

 Входной сигнал подается на первичную обмотку широкополосного трансформатора на основе линии Т1. Безиндуктивный резистор R1 является активной нагрузкой усилителя мощности самого трансивера и позволяет получить линейную АЧХ последнего.

Усиленный противофазный сигнал с анодов лампы поступает на трансформатор Т2, в среднюю точку первичной обмотки которого подается анодное напряжение. Нагрузка усилителя включается через обычный П-контур, сигнал на который снимается со вторичной обмотки трансформатора Т2.

Питание усилителя осуществляется через выпрямитель, собранный по схеме удвоения напряжения на диодах VD1, VD2 и конденсаторах С10, С11 (рис.2).

 Напряжение экранной сетки (+225 В) стабилизировано. Напряжение смещения получено от отдельного выпрямителя VD5, С9 со вторичной обмотки накального трансформатора Т3.

Следует обратить особое внимание на то, что ни один из источников, питающих усилитель (~6.3В, 0, -Uсм, +225 В,+600 В), не соединен с шасси! Шасси усилителя используется как общий провод только по высокой частоте.

Детали и конструкции усилителя

Поскольку гальваническая развязка цепей питания от шасси осуществляется через трансформаторы Т1 и Т2, на тщательность их изготовления следует обратить особое внимание. Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце марки М30ВЧ с наружным диаметром 16 мм (можно 20 мм). Предварительно с кольца удаляют острые кромки мелкой наждачной бумагой. Затем обматывают кольцо не менее чем тремя слоями фторопластовой ленты. Намотку трансформатора ведут одновременно тремя проводами во фторопластовой изоляции МГТФ-0,12 без скрутки. Число витков - 12.

Трансформатор Т2 по конструкции аналогичен Т1, но выполнен на двух сложенных вместе кольцах М30ВЧ с наружным диаметром 32 мм (можно 36 мм). Обмотки трансформатора Т2 также содержат 3х12 витков провода МГТФ-0,14 без скрутки. Концы обмоток фиксируются нитками. Не следует в качестве изоляции использовать полиэтиленовую пленку ввиду ее нетермостойкости.

Параметры П-контура я не привожу, их легко рассчитать по имеющимся методикам. В авторском варианте катушка L3 намотана на фторопластовом кольце с наружным диаметром 70 мм и сечением 15х15 мм2 посеребренным проводом диаметром 1,5 мм и своими отводами держится на керамической галете переключателя диапазонов SA1.2. Конденсатор С5 - подстроечный с воздушным диэлектриком типа КПВ-150. С8 - стандартный двухсекционный КПБ 2х12...495 пФ от вещательных приемников.

Все блокировочные конденсаторы С1...С4, С12...С14 - типа КСО на напряжение не ниже 500 В или аналогичные номиналом 0,01...0,1 мкФ.

В блоке питания (рис.2) диоды VD1 и VD2 - КД226Г или КД203А, допускающие большой импульс тока, неизбежный в момент включения питания, поскольку в данной конструкции отсутствует большая индуктивность в виде силового трансформатора. Ток заряда конденсаторов С10 и С11 достигает десятков ампер в течение нескольких миллисекунд, поэтому для предохранения диодов VD1 и VD2 от пробоя установлен резистор R6. Его номинал не критичен и может составлять от 330 Ом до 1 кОм. Через несколько секунд после включения усилителя он закорачивается тумблером SA3 "Анод". Резисторы R7 и R8 служат для выравнивания напряжения на конденсаторах С10 и С11.

Транзистор VT1 и стабилитроны VD3 и VD4 установлены на небольшие радиаторы, изолированные от шасси. Подстроечный резистор R9 - любого типа, но с хорошей изоляцией. Накальный трансформатор - с габаритной мощностью не менее 20 Вт и с хорошо изолированными обмотками.

Предвидя вопрос читателей о возможных заменах ферритовых колец для трансформаторов Т1 и Т2, хочу сказать следующее: кольца проницаемостью 30 ВЧ без ущерба можно заменить на любые, указанных типоразмеров с проницаемостью 20 ВЧ...50 ВЧ. С кольцами проницаемостью 100 НН...600 НН я не экспериментировал, а кольца с проницаемостью 1000 НМ...3000 НМ здесь явно работать не будут.

Блок питания и лампа усилителя имеют гальванический контакт с сетью, поэтому в процессе наладки следует соблюдать осторожность. Еще раз обращаю внимание: цепь "0В" не должна иметь контакт с шасси! Входные (до Т1) и выходные (после Т2) цепи усилителя абсолютно безопасны и должны быть соединены с шасси согласно схеме.

Линейный усилитель мощности для SSB/CW/AM

При подводимой мощности 200 Вт отдаваемая мощность составляет 120...130 Вт. Усилитель работает на двух пентодах ГУ-50 по схеме с тремя заземленными сетками Входное сопротивление усилителя составляет 50...70 Ом, что позволяет соединить его с возбудителем отрезком коаксиального кабеля с таким же волновым сопротивлением.

Для достижения тока 200 мА при напряжении анода 1200 В требуется мощность возбуждения 7...10 Вт. Ток покоя составляет несколько миллиампер. Пиковая мощность (подводимая) может быть доведена при усилении однополосных сигналов до 400 Вт без опасности для ламп, поскольку средняя подводимая мощность будет около 200 Вт. Дроссель Др1 индуктивностью около 300...500 мкГн должен быть рассчитан на ток 200...250 мА

Представляю свою версию однотактного усилителя на лампе 6п45с. За основу взята схема А.МАНАКОВА

Мне не удалось найти 6э5п, поэтому решил попробовать 6п15п и 6п14п. Мне показалось, что 6п14п звучит лучше, к тому же она более доступна.

Лампа 6п45с при фиксированном смещении ведет себя не стабильно (плывет ток). При автосмещении большая рассеиваемая мощность на катодном резисторе. Я выбрал компромиссный вариант - полуавтоматическое смещение.

Катодный резистор 150 ом зашунтирован конденсатором 2200мкф* 35вольт. На сетку подано отрицательное смещение от отдельного маломощного трансформатора (можно домотать доп. обмотку наТС-180). Я использовал 12в транс от маломощного блока питания(50-200ма) включив вторичку на накальную обмотку 6,3в.

В качестве силового использован ТС-180. Лучший вариант: использование двух ТС-180 (два моноблока) или одного ТС-270.

Схема усилителя

В качестве выходного можно применить ТС-180 без переделки, но лучше перемотать, так как без перемотки будет спад по верхам и низам. Первичная обмотка (750 витков на каждой катушке, диаметр провода 0,3-0,35мм) находится между частями вторичной (120+120витков на каждой катушке, диаметр 0,6-0,7мм). Две первичные обмотки соединяются последовательно, четыре вторичные - параллельно (на нагрузку 8 ом). Лучше конечно приобрести фирменный транс, но это стоит денег и не малых. Решать вам. Многие считают, что из железа ТС-180 не сделать хороший транс. Может это не идеал, но на халяву…

Тем не менее, вот что получилось- Fн-23гц. Fв-26000гц на уровне -1db.Измерялось на мощности 4 ватта. Мощность до ограничения-8вт. Максимальная-12вт.

Нашел у Клауса статью “Варианты фиксированного смещения” и решил поэкспериментировать с 6п45с. Результат порадовал. Вариант для 6п45с-напряжение смещения -125вольт подается через стабилитрон на 72 вольта. При изменении сетевого напряжения от 160 до 250 вольт мощность на аноде остается практически постоянной.

НАСТРОЙКА. Настройка заключается в подборе резистора R4 в цепи 2й сетки 6п14п по максимуму усиления и регулировка тока анода 6п45с подстроечным резистором R10 по падению напряжения на R9-0,165вольт.

Комментарии к статье:

Принципиальная схема данного однотактного усилителя на лампе 6п45с была разработана С.Сергеевым и успешно повторена многими радиолюбителями. Не стал исключением и я:) Тем более, детали и лампы самые распространённые - телевизионные, а значит найти их легко на радиорынках или в телемастерских. Но конечно предпочтительнее поставить именно новые лампы, так как в этом случае мощность и качество звука улучшаться.

Лампа 6п14п - выходной пентод, который и сам способен развивать ватт. Но в данной схеме он стоит в качестве предварительного усилителя для более мощной 6П45С. Лампа 6п45с при фиксированном смещении ведет себя не стабильно (плывет ток). При автосмещении большая рассеиваемая мощность на катодном резисторе. Выбирайте сами, на каком варианте остановиться. Везде есть и плюсы и минусы. На сетку подано отрицательное смещение от отдельного маломощного трансформатора, если не хотите доматывать ТС-180.
В своём варианте, в качестве силового в блоке питания - поставил трансформатор тса-270. Выходные звуковые использовал тшс-130 без перемотки.

Входная чувствительность достаточная, для подключения к компьютеру или MP-3 плееру. Максимальная выходная мощность данного усилителя составляет более 10-ти ватт. Именно "честных" 10 ватт, а не китайских, которые можно смело делить на десять:)

Принципиальная схема блока питания для однотактного усилителя показана на следующем рисунке.

Настройка лампового усилителя заключается в подборе резистора R4 в цепи второй сетки предусилительного каскада по максимуму усиления. А регулировка тока анода выходной 6п45с осуществляется подстроечным резистором R10 по падению напряжения на R9. Оно должно быть примерно 0,15-0,18 вольт, что соответствует токам 150-180 мА.

Корпус лучше делать из металла, для экранирования от помех и наводок, но металла не нашёл - пришлось выпиливать из дерева. Входные-выходные гнёзда и разъёмы все стандартные, для снижения стоимости конструкции.