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無線電子工学および電気工学の百科事典 GU-81Mランプにパワーアンプを搭載。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
パワーアンプ（PA）は、グラファイト陽極GU-81Mを備えた実績のある信頼性の高い直接フィラメントランプ上の共通グリッドを備えたスキームに従って作成されています（図1）。 このPAの疑いのない利点は、スイッチを入れてから数秒で操作できることと、操作が気取らないことです。 アンプに使用される過負荷と短絡に対する保護、ソフトスイッチングオン、および調整可能なスリープ動作モードにより、最小限の寸法とコストで適切な特性を備えた経済的な PA を作成することが可能になりました。 主に国産部品を使用しております。 ファンが自動的にオンになるため（ランプ室の温度が 100℃を超えた場合のみ）、アンプの音響ノイズは低レベルです。 оC） ランプの最適な動作モードを選択し、巻数を短くした従来のコイルの代わりに P ループでバリオメーターを使用することにより、高い直線性が保証されます。 これらすべてにより、出力信号の第 55 および第 1 高調波を -3 dB のレベルで抑制することが可能になりました。 アンプの出力電力は、ランプ陽極電圧 100 kV、入力電力定格 XNUMX ワットで XNUMX kW です。
アンプの入力では、レンジ P 回路 L9 ～ L17、C8 ～ C25 がオンになり、リレー K6 ～ K14 によって切り替えられます。 これらは、インポートされたトランシーバー (チューナーが内蔵されていない場合でも) との調整を提供し、すべての帯域で少なくとも 1,5 の入力 SWR を提供します。 PA のスリープ モードへの移行時間は 5 秒から 15 分までレギュレーターによって設定され、フロント パネルに表示されます。 ランプ電圧 VL50 を 1 V に下げることによって得られる、出力電力を最大 9% 低減したアンプ動作モード (「TUNE」) も導入されました。同時に、PA を任意に調整することができます。信号品質を損なうことなく、長時間、完全に無線で動作します。 アンプはアノード回路に並列電源回路を採用しています。 直列回路と比較して、P ループの要素に高電圧がかからないため、より安全です。 HF 帯域のバリオメーター巻線と並列接続された高品質インダクターの使用と、P ループ コイルの短絡ターンがないことにより、すべての帯域でほぼ同じ出力電力を得ることが可能になりました。 PA がネットワークに接続されている場合、220 V の電圧が L19L20 主電源フィルタを介して EL2 ハロゲン ランプを介して T1 変圧器の一次巻線に供給されます。 これによりアンプのソフトスタートが実現し、GU-81M ランプやデバイスのその他の要素の寿命が延びます。 高電圧整流器のコンデンサ C40 ～ C49 を 2,5 kV まで充電した後、抵抗 R13 ～ R16 の分圧器から得られた電圧がトランジスタ VT3 のベースに供給され、トランジスタが開き、リレー K4 が作動してリレー K4.1 が閉じます。 K4.3、K4.4、K1ハロゲンランプEL2に接続します。 ネットワークの全電圧が変圧器 T4 の巻線 I に供給されます。 この機能の特徴は、K2 リレーの動作/解放のヒステリシスが小さいことであり、さまざまな過負荷 (二次電源回路の短絡、フィラメント回路、および変圧器 T3 の巻線の短絡) に対する信頼性の高い保護を提供します。 上記の障害のいずれかが発生すると、トランジスタ VT4 のベースの電圧が低下し、リレー K2 がオフになり、変圧器 T1 が EL1 ランプを介して再びネットワークに接続され、電流が 1 A に制限されます。 VLXNUMXランプとPA全体の故障を防ぎます。 増幅器の動作は、トランジスタ VT1 のノードによって制御されます。 接点 X1「Control TX」が共通線に短絡されると (この回路の電流は 10 mA)、トランジスタが開き、リレー K1、K2 がアンプの入力と出力を接点で RF コネクタ XW1、XW2 に接続します。 。 同時に、リレー K1.2 の接点が VL1 ランプのカソード回路と共通線を閉じ、アンプは信号送信モードに切り替わります。 「QRP」モードでは、SA3 スイッチがトランジスタ VT1 への電力をオフにし、アンプがアクティブ モードに切り替わるのを防ぎ、アンテナはトランシーバーの出力から信号を直接受信します。 ファン M1 と M2 は PA の温度を維持し、アンプ素子の過熱を防ぎます。 供給電圧を下げると、ほとんど静かに動作します。 アンプの電源コンパートメントには、1 ... フィラメント ランプ回路 VL12 の電圧で動作する M0,12 コンピュータ ファン (80 V、7 A、直径 8 mm) が装備されています。 通常モードでは、ファンは 2 ～ 150 V に低下した電源電圧で動作し、最大出力電力では 150 ～ 37 V に上昇します。VT24 トランジスタのノードは M1 ファンの動作を制御します。 アンプが「TX」モードに切り替わると、+8 V の電圧がトランジスタ VT10 のコレクタからダイオード VD20 と抵抗 R22 を介してコンデンサ C2 に流れます。 ランプ室の温度が100℃になったら оC になると、熱接点 SK1 が開き、8 ... 10 秒後にコンデンサ C35 が完全に充電されます。 トランジスタ VT2 が開き、リレー K5 が動作し、ファン M2 を高速に切り替えます。 アンプがアクティブ モードを終了した後、ベース回路を介したコンデンサ C35 のゆっくりとした放電により、トランジスタ VT2 はさらに 1,5 ～ 2 分間開いたままになり、ファンは高速で動作し続けます。 転送時間が 8 秒未満の場合、ファンは不必要な音響ノイズを発生させることなく低速で動作します。 抵抗 R34 は最小ファン速度に従って選択され、PA 内の温度体制が確保されます。 省電力モードはアンプで使用されており、これは著者の設計の多くで実証されています。 このモードの制御ユニットは、トランジスタ VT4 ～ VT6 で構成されます。 アンプの電源がオンになると、コンデンサ C55 は +12 V 電源 (DA1) からトリマ抵抗 R9 および抵抗 R12 を介して充電されます。 トランジスタ VT1 のコレクタからの送信をオンにするたびに、抵抗 R24、R4 の分圧器を介して +6 V の電圧がトランジスタ VT7 のベースに供給されます。 トランジスタ VT4 が開き、コンデンサ C55 が放電されます。 しかし、アンプがしばらく送信していない場合、コンデンサ C55 が完全に充電される時間があり (充電時間は抵抗 R9 によって決まります)、複合トランジスタ VT5、VT6 がトランジスタ VT13 のベース回路を開閉します。共通のワイヤー。 リレー K4 は通電されず、変圧器 T2 の一次巻線はランプ EL1 を介して再通電されます。 アンプは省電力モードに切り替わり、電流消費と発熱が最小限に抑えられ、1,5 ... 2 秒以内にフルパワーで動作する準備が整います。 スタンバイ モードでは、VL1 ランプのフィラメント電圧は 9 V に低下します。このモードを終了するには、SB1 の「TX」ボタンを短く押すか、X1 コネクタを共通線に接続してトランシーバーを送信モードにするだけで十分です。 。 DA1 および DA2 チップ上の電圧安定器は、オートメーション ユニットとリレーに電力を供給するために使用されます。 抵抗 R31 は +24 V 回路での短絡の場合に電流を制限します 高電圧整流器は電圧倍加方式に従って構築されており、その特性はブリッジ回路に近いですが、必要な巻数は半分です変圧器の陽極巻線の。 トランス T1 は、フェライト グレード 20 ～ 10NN のサイズ K7x200x400 mm の磁気回路で作られています。 二次巻線には 27 ターンの PELSHO 0,25 ワイヤが含まれています。 一次巻線は、リングの穴を通過し、リレー接点 K2.1 とバリオメータ L1 を接続するワイヤです。 ネットワークトランスT2はLATR-1M(9A)のトロイダル磁気回路に巻かれています。 PA が「中程度」モードで動作している場合 (つまり、コンテストで長時間動作しない場合)、直径 245 mm のワイヤが 1,2 回巻かれている「ネイティブ」ネットワーク巻線をそのままにすることができます。 巻線を巻き直す場合は、線径を 1,5 mm に増やすことが望ましく、ネットワーク巻線の無負荷電流は 0,3 ... リレー電力巻線 (III) には 0,4 ターンの PEV-1300 2 ワイヤが含まれ、フィラメント (IV) - 0,7 ターンの PEV-28 2 ワイヤが 0,7 ターン目以降にタップ付きで含まれています。 アンプは500x300x300 mmの金属ケースに取り付けられています。 シャーシ地下の深さ - 70 mm (図 2)。 地下室 (図 3) には、高電圧整流器、制御器、+12 および +24 V の電圧安定器、電力計基板、サージ保護装置、入力回路基板、K3-K5 リレー、および電流 1 A の SF47 VA29-10 サーキット ブレーカー。EL1 ランプは SA4「PWR」スイッチの近くに配置されているため、その輝きは HL1 LED (発光の青色) の透明なハウジングを通して見ることができます。 SA4 の隣のフロントパネルに取り付けられます。
SA1 スイッチは、大幅な近代化が施された R-130 無線局のマッチング デバイスから使用されました。ラッチは 1,5 の位置に再設計され、入力回路のリレーを切り替えるためのビスケットが追加され、共通の銀色が追加されました。 - 厚さXNUMX mmのメッキ集電体が追加されました。 バリオメーター L1 - R-836 ラジオ局から。 切り替え可能な巻線があり、インダクタンスは 2 ～ 27 uH で変化します。 R-140 または R-118 無線局のバリオメーターを使用することもできますが、寸法が若干大きくなります。 コイル L2 は、直径 6 mm のマンドレルに直径 60 mm の銅管が巻かれています。 コイル出力は3ターンあり、上から数えて5、7、1ターン目にタップが付いています(図3参照)。 チョーク L2 は、直径 0,25 mm のセラミック ロッドにワイヤ PEV-8 100 が巻かれており、200 ターンの 4 つのセクションで構成されています。 巻線 - タイプ「ユニバーサル」、インダクタンス - 約1,3μH。 寄生対策インダクタ L5 は、直径 7 mm のスチール カーボン スプリング ワイヤでできており、直径 12 mm のマンドレルに 7 ～ 8 回巻かれています。 同じワイヤーから（切断せずに）、インダクターの続きとしてスパイラルスプリングコンタクトが作成されます - 直径18 mmのマンドレルに5 ... 100回巻き、ランプの陽極端子にしっかりと配置されます。 アノードチョークL80の巻線は、ワイヤPEV-60 2の0,35、1,5、および2巻の100セクションです。 巻線は、PEV-15 抵抗器からセラミック フレーム上でターンツーターン (セクション間 2 ～ 92 ターン) で作られます。 セクション間の距離 - XNUMX mm。 巻いた後、ターンには BFXNUMX 接着剤または MLXNUMX ワニスが含浸されます。 チョーク L6 には、50NN フェライトからの直径 2、長さ 0,7 mm のロッドにターンするように巻かれた PEV-10 80 ワイヤーが 1000 ターン含まれています。 7 巻線インダクタ L8、L2 には、27NN フェライト製の直径 2、長さ 1,8 mm の 10 つのコア磁気コアをオンにするための PEV-100 600 巻線バイファイラー ターンが XNUMXxXNUMX ターン含まれています。 コイル L9 ～ L17 はフレームレスで、直径 2 mm のマンドレルに PEV-18 ワイヤで巻かれています。 入力回路のすべての部品は、中継基板のプリント導体側からはんだ付けされます。 コイルの巻線データとコンデンサの静電容量の定格を表に示します。 テーブル
インダクタ L18 - インダクタンス 2,4 μH の DM-10。 L19L20 ライン フィルターは、TVS90 または TVS110 トランスの磁気回路の半分に巻かれています。 充填前に巻線 - バイファイラー ワイヤ MGTF 1 mm。 通常閉接点を備えたサーマル接点 SK1 (電気クーラーまたはその他の加熱装置からの) は、90 ... 100 の応答温度向けに設計されています。 оC. GU-81Mのランプパネルに取り付けます。 GU-81M ランプは、シャーシ レベルから 30 mm 下のネイティブの「馬蹄形」パネルに取り付けられています。 GU-81M を「脱ぐ」必要があるという意見が広まると、接点が壊れ、ランプの取り付けと冷却が複雑になるだけの問題が生じます。 一部のアマチュア無線家、つまり設計者によると、アノード - カソード間容量の「重大な」減少は 2,8 ... 3 pF (実験的にテスト) に達しますが、PA の動作には重大な影響はありません。 PA のフロントパネルには、コントロール、表示、および制御があります (図 4)。 測定器 PA1 および PA2 - М42300。 PA1 の合計偏向電流は 1 mA ですが、PA2 の合計偏向電流はさらに大きくなります。 このデバイスは、(シャント R30 を考慮して) 最大 1 A の電流を測定する必要があります。pA1 デバイスのスケールはワット単位で直接校正されます。 VL2 インジケータは、電圧 220 V の輸入ネオン ランプです。EL1 ランプは、150 V で 220 W のハロゲン ランプです (直径 8、長さ 78 mm)。
アンプのリアパネルには、RF コネクタ、コントロールソケット X1「チューリップ」、アース端子、ネットワークコネクタ、ファンコネクタがあります。 すべての RF コネクタ、コンデンサ C3、接地端子、ブロッキング コンデンサ、GU-6M ランプ パネルの端子 81 は、断面積 15x0,5 mm の銅バスによって相互接続されています。 リレー K1 - REN33、K2 - REN34、K3 - TKE54、K4 - TKE56、K6-K14 - RES9 (パスポート RS4.524.200)。 すべてのリレーは定格動作電圧 24 ～ 27 V に対応しています。 可変コンデンサC3 - 0,8 ... 1 mmのギャップ、コンデンサC4-C7、C27 - K15U-1、C33 - KVI-3。 酸化物コンデンサ C40 ～ C49 は輸入品ですが、コンデンサ C35 と C55 は漏れ電流が低い必要があります。 すべてのブロッキング コンデンサ - KSO、C8-C25 - KT、KSO。 固定抵抗器（R3を除く）はすべてMLTタイプ、R3はSQP-5シリーズです。 アンプの一次調整は、トランス T2 の巻線 II をオフにして実行されます。 フィラメント電圧、スタビライザーの出力電圧を測定し、オートメーション ユニットの動作をデバッグし、これらのユニットが完全に動作していることを確認した後にのみ、高電圧回路に進みます。 高電圧巻線の代わりに、低電力変圧器がダブラー整流器に接続され、100 Ωの交流電圧を供給します。 すべてが正常であれば、高電圧巻線の予防措置を遵守して接続してください。 無負荷時の整流器電圧は 200 V に達することがあります。 VL1 ランプの静止電流は 25 ～ 30 mA である必要があります。 トランシーバーを接続せずに、PA がすべての範囲の「TX」モードで自励励起がないことを確認します。 さらに、トランシーバーを 1,2 m 以内のケーブルで接続し、チューナー (存在する場合) をオフにすると、入力回路 L9 ～ L17、C8 ～ C25 は送信用に PA がオンになった状態で同調され、10 .. 15 W 信号を入力します。 調整は、トランシーバー デバイスの最小 SWR に従って、HF レンジから開始して行われます。 その後、入力電力が増加し、これらのコイルの巻き数をシフト/拡大することで、設定が再び調整されます。 P ループも最小入力電力で調整されており、事前に十分な電力の 50 オームの等価負荷をアンプ出力 (たとえば、R-140 ラジオ局から) に接続し、HF 帯域から開始して、 L2コイルのタップの位置。 次に低域に移ります。 著者が S4-25 スペクトラム アナライザと輸入した 8590A アナライザを使用して測定した高調波の抑制は、45 MHz 帯域で少なくとも -28 dB、低帯域で -55 dB でした。 CW モードでの長時間 (81 ～ 3 分間) 動作中の GU-5M ランプのアノードはわずかにピンク色を帯びていましたが、これはランプとしては十分許容範囲です。 著者: Vyacheslav Fedorchenko (RZ3TI)
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