Как настроить входные контура усилителя с заземленной сеткой гк 71
Нить накала лампы ГК-71 потребляет ток всего 3 А, что значительно облегчает конструирование накального дросселя. Дроссель намотан на квадратном каркасе со стороной квадрата 40 мм. Намотка ведется одновременно двумя проводами диаметром 1,5 мм. Дроссель содержит 75 пар витков. С одной стороны подключена нить накала лампы, с другой — накальная обмотка трансформатора. Входное сопротивление усилителя равно примерно 200 Ом.
Контур предоконечного каскада выполняется по П-образной схеме для удобства согласования его выхода со входом оконечного усилителя. Ток покоя лампы составляет 10. 12 мА при анодном напряжении 1500 В. Усилитель обладает очень хорошей линейностью. Чтобы «раскачать» лампу ГК-71 в этой схеме до тока 140 мА (что при анодном напряжении 1500 В дает 210 Вт подводимой мощности), требуется всего 15. 20 Вт. Для достижения анодного тока 300 мА требуется вчетверо большая мощность.
Катушка L1 имеет три витка медной трубки диаметром 5 мм. Диаметр катушки 40 мм, длина 30 мм. Катушка L2 переменной индуктивности имеет максимальную индуктивность 12 мкГн.
Усилитель содержит индикатор выхода (ВЧ-вольтметр), облегчающий настройку анодного контура и правильное согласование с антенной. В анодную цепь усилителя включен милиамперметр на 500 мА для контроля за анодным током лампы.
С.Бунимович, Л.Яйленко. «Техника однополосной связи». 1970 год
Вас может заинтересовать:
- ГК-71
- Все статьи с данной радиолампой
- Справочные данные
Комментарии к статьям на сайте временно отключены по причине огромного количества спама.
При перепечатке материалов ссылка на первоисточник обязательна.
Источник
Усилитель мощности на лампе ГК71 с общей сеткой (500-700Вт)
Усилитель мощности (УМ) выполнен на «старой» надежной лампе ГК71, с графитовым анодом, не требующей обдува. Принципиальная схема приведена на рис. 1.
Схема классическая с общей сеткой (ОС). Анодное напряжение — 3 кВ, напряжение экранной сетки — +50 В, напряжение накала — 22 В, в «Спящем режиме» — 11 В. Ток покоя — 100 мА. Мощность раскачки Рвх — 50-80 Вт.
Мощность, отдаваемая на эквивалент нагрузки 50 Ом Рвых = 500-700 Вт.
Особенностями данной схемы УМ является:
- введение схемы защиты от перегрузок по току и короткого замыкания (КЗ) и ведение «Спящего режима» в УМ;
- применение катодного резонансного контура для лучшего согласования с импортными трансиверами;
- оригинальная схема П-контура, позволяющая получать одинаковую выходную мощность на всех диапазонах.
Рис. 1. Принципиальная схема усилителя мощности на ГК71 с общей сеткой.
Питание УМ осуществляется от одного мощного трансформатора, выполненного на торе. Высокое анодное напряжение 2,5-3,0 кВ получаем по схеме удвоения напряжения, снимаемого с повышающей обмотки трансформатора.
При включении УМ напряжение сети 220 В, проходя через сетевой фильтр Lф, С42, С43, автомат защиты SA4, подается на первичную обмотку трансформатора через галогенную лампу HL1. Это обеспечивает «мягкое» включение и продлевает срок службы лампы VL1 ГК71 и других элементов УМ.
После заряда конденсаторов часть высокого напряжения, снимаемого с делителя R13-R18 и потенциометра R12, подается на схему автоматики, выполненную на транзисторе ?ТЗ. Если в схеме УМ нет КЗ, напряжения в норме, то ?ТЗ открывается, срабатывает реле Кб, замыкая своими контактами К6.1 галогенную лампу HL1.
Особенностью данной схемы автоматики является «малый гистерезис» срабатывания/отпускания Кб. Это обеспечивает надежную защиту УМ от перегрузок по току анода или КЗ во вторичных цепях, пробоя и КЗ в обмотках трансформатора, при которых ?ТЗ закрывается, Кб обесточивается и сетевая обмотка трансформатора подключается к сети через лампу HL1, предохраняя выход из строя элементов УМ.
В режиме ожидания на лампу ГК71 подается неполное напряжение накала 11В. Это обеспечивает малый нагрев лампы, УМ в целом и «Спящий режим» УМ. При переходе в «ТХ» подается полное напряжение накала 22 В на ГК71, и уже через 0,2-0,25 с УМ готов к работе на полную мощность, в чем несомненное преимущество ламп прямого накала ГК71, ГУ13, ГУ81.
Для полного согласования УМ с импортными трансиверами применяется «Катодный контур», настраиваемый в резонанс на каждом диапазоне, подключением конденсаторов к L1 с помощью реле К9-К13 на диапазонах 10-24 МГц.
Первоначально контур L1 настраивается на диапазоне 28 МГц конденсатором С21. На НЧ диапазонах 3,5 и 7 МГц для более полного согласования (из-за узкополосности катодного контура L1C) сигнал через контакты реле К7 подается на катодный трехобмоточный дроссель — Др1. При этом для исключения влияния L1 закорачивается по ВЧ конденсатором С14 через контакты К8.1.
КСВ по входу УМ не превышает 1,5 на всех диапазонах и хорошо согласовывается с любым импортным трансивером, даже без тюнера.
Выходной П-контур УМ переключается 3-х платным переключателем SA1. SA1.3 — коммутирует отводы катушек и подключает дополнительный конденсатор С23 к КПЕ С22 связь с антенной на диапазоне 3,5 МГц.
Переключатель SA1.2 закорачивает катушку 3,5 МГц. Переключатель SA1.1 коммутирует диапазонные реле. Если планируется диапазон 1,8 МГц, то необходимо добавить еще одно реле и задействовать 9-е положение на переключателе SA1.
На диапазоне 28 МГц работает катушка L4, которая находится непосредственно в цепи анода ГК71. Это позволило получить Рвых на 28 МГц такую же, как и на НЧ диапазонах. Др3 необходим для защиты выходных цепей УМ.
Управление «RX/ТХ» осуществляет схема на транзисторе VT1, которая питается от напряжения +24 В. При замыкании входа RX/TX разъема XS1 контакта 3 на корпус (ток 3-5 мА) открывается схема на транзисторе ?Т1, срабатывает реле КЗ и через контакты К3.1 напряжение +24 В подается на реле К1 и К2. Срабатывает реле К4, подавая через контакты К4.1 полное напряжение накала на ГК71.
Если включен переключатель SA3 «Накал», полное напряжение накала подается постоянно на лампу VL1. Это бывает необходимо при работе в TESTax. После заряда конденсатора С3 (через 0,15-0,2 с) сработает реле К5, что обеспечивает:
- корректную работу УМ;
- отсутствие подгорания контактов реле К1, К2.
Реле К5 контактами К5.1 замыкает цепь управляющей сетки лампы VL1 на корпус, открывая ее. Для осуществления режима «Обход» переключателем SA2 разрывается цепь питания +24 В схемы на ?Т1 переключения «RX/ТХ». На транзисторе ?Т2 выполнен регулируемый стабилизатор напряжения экранной сетки лампы VL1.
Потенциометром R4 устанавливают ток покоя VL1 в пределах 100- 120 мА. На микросхеме DA1 выполнен стабилизатор напряжения +24 В для питания реле и схемы автоматики. При перегрузках и КЗ по +24 В DA1 автоматически выключается, что также повышает надежность работы УМ в целом.
Конструкция усилителя мощности
УМ выполнен в корпусе системного блока компьютера, желательно старого образца 80-х годов — он из более толстой стали. Габариты 175x325x400 мм. Вертикальная перегородка и горизонтальные полки выполнены из стали толщиной 1,5-2 мм.
При интенсивной работе УМ желательно применение вентилятора, работающего при пониженном напряжении питания для уменьшения шума.
Детали и возможные замены
Трансформатор Т1 выполнен на железе от ЛАТР-8 10 А. Сетевая обмотка намотана проводом ПЭЛ 1,5 мм. Повышающая обмотка ПЭЛ 0,65-0,7 мм, напряжение 1,1-1,2 кВ. Накальная обмотка ПЭЛ 1,5 мм 11+11 В, остальные обмотки ПЕЛ 0,5-0,65 мм на напряжения 22 В и 50 В.
Автомат защиты SA4 типа ВА-47 на 10 А. Катодный дроссель Др1 намотан на ферритовом кольце К45х27х15 мм 2000НН в два провода 1,2- 1,5 мм и содержит 12 витков. Катушка связи имеет 7 витков провода МГТФ0,2 мм, равномерно распределенных между витками основной обмотки.
Катушка L1 катодного контура выполнена из медной трубки диаметром 5-6 мм. Внутри которой протянут провод в теплостойкой изоляции МГТФ, БПВЛ сечением не менее 1 мм2. Внешний диаметр катушки 27-30 мм, зазор между витками составляет 0,2-0,3 мм и содержит 8 витков, отвод от середины.
Катушка L2 диапазона 3,5-7 МГц выполнена на каркасе диаметром 40-45 мм и содержит 15+12 витков провода 1,5-2,0 мм. Первые 15 витков для диапазона 3,5 МГц намотаны виток к витку, а остальные 12 витков с шагом 2,5 мм.
Катушка L3 диапазона 10-21 МГц выполнена из медной трубки диаметром 5-6 мм и содержит 15-17 витков, внешний диаметр 50-55 мм.
Катушка L4 диапазона 28 МГц выполнена из медного провода диаметром 2,0-2,5 мм и содержит 5-6 витков, внешний диаметр катушки 25 мм.
Анодный дроссель Др2 намотан на каркасе из фторопласта диаметром 18-20 мм, длиной 180 мм, проводом ПЭЛШО 0,35 мм, виток к витку секциями 41+34+32+29+27+20+17+11 витков и последние 10 витков в разрядку с шагом 2 мм.
Др3 — намотка универсал проводом ПЭЛШО 0,2-0,3 мм 2-4 секции по 80-100 витков.
Сетевой фильтр Lф намотан на кольце К45х27х15 мм 2000НН в два провода диаметром 1 мм, с хорошей изоляцией типа МГТФ, виток к витку до заполнения.
Анодный КПЕ С24 от УВЧ-66. Одна секция, зазор 2,5-2,7 мм 15-100 пФ, подключен ко 2-му витку катушки L3. Конденсатор С23 — связь с антенной КПЕ 2-3 секции от старых радиоприемников с зазором 0,3-0,4 мм, 30-1200 пФ.
Реле К1 — РЭН-33, К2 — РЭН-34. Реле КЗ-К6 — малогабаритные импортные в пластмассовых корпусах 15x15x20 мм, ток коммутации 6-8 А, напряжение коммутации 127-220 В. Реле КЗ и Кб на рабочее напряжение 24 В, а реле К4 и К5 на рабочее напряжение 12 В. Реле К7-К13 — РЭС-10 параллельно обмоткам реле включены маломощные кремниевые диоды. На схеме диоды не показаны.
Транзисторы VТ1 — КТ835, КТ837. VТ2, VТ3 — КТ829А. DA1 — КР142ЕН-9 (Б, Д) или МС7824.
Источник
Усилитель мощности на лампе ГК71 (диапазоны 10-160м, 500Вт)
Решитесь на применении в усилителе мощности (УМ) старых добрых стеклянных ламп, тогда вы забудете об их обдуве, прогреве, тренировке и прочее.
Предлагаемый УМ (рис. 1) может быть рекомендован в качестве стационарного или дачного. Это позволит с фирменным трансивером использовать даже суррогатные антенны без вреда для последнего.
Выходная мощность 500 Вт — это лучше, чем 100 Вт! УМ предназначен для работы на любительских диапазонах 10, 12, 15, 17, 20, 30,40, 80 м и 160 м. Пиковая выходная мощность при отсутствии искажений усиливаемого сигнала — 500 Вт.
Он выполнен на лампе VL1 типа ГК71, включенной по классической схеме с общим катодом. Входное сопротивление усилителя и устойчивость его работы на всех диапазонах обеспечивает резистор R1, который позволяет импортному трансиверу (а усилитель для него и предназначен) работать на постоянную нагрузку 50 Ом с минимальным КСВ.
Рис. 1. Вид передней панели усилителя мощности (УМ).
При выходной мощности трансивера 5 Вт усилитель обеспечивает на выходе пиковую мощность 500 Вт. Требуемая небольшая входная мощность УМ позволяет его использовать с импортными и самодельными трансиверами с максимальной выходной мощностью до 10 Вт, имеющими регулировку выходной мощности.
Анодная цепь лампы VL1 выполнена по схеме последовательного питания. Что также благотворно сказывается на повышении коэффициента полезного действия (КПД) работы усилителя на ВЧ диапазонах.
Если сегодня многие коротковолновики имеют возможность использовать трансиверы фирменного изготовления, то усилители мощности, как правило, вынуждены изготавливать самостоятельно. В данном разделе предлагается законченная конструкция современного УМ для любительской КВ радиостанции.
Схема с общим катодом (ОК) имеет высокое входное сопротивление по первой сетке. От источника входного сигнала требуется обеспечить лишь небольшой реактивный ток через входную емкость лампы, а активной составляющей тока сетки нет, более того, ее появление вредно, поэтому для работы УМ с ОК достаточно небольшой входной мощности. В реальной схеме коэффициент усиления по мощности схемы с ОК может достигать нескольких десятков децибел.
Следует отметить, что УМ по схеме с ОК чувствительны к перегрузке входным сигналом. Кроме того, из-за интермодуляционных искажений полоса излучаемых частот SSB сигнала значительно расширяется.
Важно соблюдение паспортных данных режимов ламп, следует точно выдерживать напряжение накала. Гораздо хуже сказывается на долговечности ламп заниженное напряжение накала, нежели завышенное.
Эксплуатируя дорогой импортный трансивер на небольшой мощности, применяя ламповый УМ, разгружаем транзисторный выходной каскад трансивера, а также блок питания к трансиверу.
Принципиальная схема
Усилитель мощности, принципиальная схема которого приведена на рис. 2, обеспечивает необходимое усиление на всех девяти любительских КВ диапазонах. Он выполнен на лампе VL1, включенной по схеме с общим катодом.
При переходе в режим передачи на розетку XS1 поступает управляющий сигнал от трансивера. По цепи через выключатель SA3, обмотку реле КЗ подается напряжение +24 В на транзисторный ключ с открытым коллектором в трансивере. При открывании транзисторного ключа трансивера, срабатывают реле КЗ, К1, К2.
Рис. 2. Принципиальная схема усилителя мощности (УМ).
Контакты реле К1 соединяют выход трансивера с входом УМ. ВЧ сигнал через систему диапазонных контуров L1, L1’, С4 — L7, L7′, С4, включаемых галетным переключателем SA1 (на рис. 5.48 он показан в положении 1,8 МГц), разделительный конденсатор С5 и антипаразитный резистор R2, поступает на управляющую сетку лампы VL1, включенной по схеме с общим катодом.
Подстроечный конденсатор С4, служит подстройкой диапазонных контуров. В режиме приема контакты реле К3.1 разомкнуты. Реле К1 и К2 обесточены.
Контакты К1.2 разомкнуты, на управляющую сетку лампы поступает напряжение минус 150 В, лампа при этом закрыта.
Надо выбирать смещение таким, чтобы оно надежно закрывало лампу в режиме приема. Плохо закрытая лампа может шуметь и создавать помехи приему.
Контактами реле К1 К1.2 коммутируется цепь смещения, и на управляющую сетку в режиме передачи поступает стабилизированное напряжение минус 80 В. Реле К2 своими контактами К2.1 подключает антенну к выходу УМ.
Нагрузкой служит П-контур, обеспечивающий согласование усилителя с антеннами, имеющими различное входное сопротивление. В анодную цепь лампы включен обычный П-контур С13, L8 и L9, С17.
Для предотвращения самовозбуждения усилителя в управляющую сетку VL1 включен низкоомный резистор R2. В анодную цепь лампы VL1 включен также элемент защиты от самовозбуждения на УКВ — дроссель Др3 маленькой индуктивностью зашунтированный резистором R4 отключающим на рабочих частотах его действие. Самовозбуждение возможно, несмотря на мифическую «низкочастотность» ГК71.
Дроссель Др2 подключен к П-контуру в точке с наименьшим сопротивлением и ВЧ напряжением. Поэтому он не оказывает влияния на работу усилителя на высокой частоте. Конструктивно его можно располагать близко к стенкам корпуса усилителя, что упрощает компоновку.
По высокой частоте дроссель подключен параллельно нагрузке, его шунтирующее действие невысокое и он может иметь меньшую индуктивность. Необходимая индуктивность, даже с запасом на подключение высокоомной антенны, составляет 20-30 мкГн. Соответственно, уменьшаются собственная емкость и габариты дросселя.
На выходе П-контура подключен индикатор уровня выходного сигнала (ВЧ вольтметр), элементы C18*. VD5, R6, R7, С19, С20 и РА1, облегчающий настройку П-контура и правильное согласование с антенной. Требуемую чувствительность индикатора устанавливают в зависимости от реального входного сопротивления антенны регулировкой резистора R6.
В УМ предусмотрен режим обхода. Для его включения служит SA3. Лампа работает с максимальной линейностью при отсутствии сеточного тока.
Для контроля тока управляющей сетки желательно включить небольшой стрелочный микроамперметр. Он полезен при измерениях и испытаниях. При эксплуатации его смело можно заменить маломощным светодиодом VD3, параллельно которому надо подключить простой диод VD4, через который на сетку будет поступать напряжение смещения.
Нить накала лампы питается переменным напряжением 21-22 В. Это обеспечивает нужный ток эмиссии для линейной работы усилителя при сохранении длительного срока службы лампы.
Конструкция
УМ собран на базе блока легендарного передатчика от радиостанции РСБ-5. Это алюминиевый корпус с подвалом шасси 115 мм. Идеально подходит для данной конструкции.
Панелька лампы ГК71 укреплена на высоте 55 мм. Корпус имеет размеры 200x260x260 мм (ШхВхГ) без выступающих элементов.
В верхнем отсеке размещены детали выходного П-контура С12, 04, С15, С16, С17, Др2, L8, L9 — вертушка, реле К2.
На передней панели имеются:
- ручка и шкала вертушки;
- стрелочный измеритель РА1;
- переменный резистор R6;
- антенные разъемы XW2 и XI;
- ручки конденсаторов С4,03, 07;
- переключатели SA1, SA2;
- выключатель SA3.
Конденсаторы переменной емкости снабжены шкалами, что очень удобно для настройки.
В нижнем отсеке смонтированы С4, 03, катушки LI, L1′- L7, L7’, галетный переключатель диапазонов SA1, реле К1 и КЗ. На задней стенке нижнего отсека установлены разъемы XW1, XS1, ХР1, Х2.
Верхняя П-образная крышка, закрывающая блок УМ, имеет продолговатые отверстия с боков и приподнятую верхнюю крышку на 10 мм. В крышке, закрывающей дно блока, имеются отверстия для улучшения охлаждения усилителя. Все это сделано для снижения попадания пыли внутрь УМ.
Детали и возможные замены
На входе усилителя установлены полосовые фильтры с индуктивной связью, обеспечивающие:
- во-первых, гальваническую развязку с трансивером;
- во-вторых, хорошую диапазонную фильтрацию.
Входные сеточные контура переключаются галетным переключателем SA1. Данные входных катушек индуктивности приведены в табл. 1.
Источник
