Гк 71 характеристики схемы с общим катодом

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.

Жили-были, не тужили
Две матрешки, две лампешки,
Не какие-то букашки, а гэкашки,
Семьдесят первые, милашки.
(С.С.Грибовский)

Так бы они и жили себе, не попадись мне под руки. Да еще попалась на глаза схема, взятая за основу:

Это и определило их дальнейшую судьбу. Решил я собрать этот чудо - девайс. Поставил перед собой задачу по возможности использовать доступные компоненты и за счет этого удешевить конструкцию. В основном всё выполнил по авторскому описанию, но отказался от применения дорогих вакуумных замыкателей В1В, использовав для коммутации отводов катушек П - контура галетный переключатель, переделанный по Бензарю, и применил в качестве L8 катушку вариометра от РСБ-5 бл.3. Анодный дроссель рассчитан и выполнен по RV4LK, катодный намотан на сердечнике от ТВС с проницаемостью 3000нн. Для подключения дополнительной емкости в горячий конец на диапазон 160м применено реле-хлопушка от РСБ-5. Силовой трансформатор от аппарата медтехники ИКВ-4(слабоват по габ. мощности). Выходное реле ТКЕ56ПОД установлено на пенке для уменьшения слышимости щелчков срабатывания. Блок питания (собран в корпусе от компа минитауэр) и собственно усилитель выполнены в разных корпусах, исходя из условий расположения в шэке. Ручки настройки КПЕ на 10 и 8 мм – из крышек баночек косметики. Для моделирования расположения элементов в корпусе с заданными размерами использовал прогу AUTOCAD. Результат творчества на фото внизу.
Усилитель (535х320х185мм):

Блок питания (175х400х335мм):

73 и успехов в творчестве!
RA2FN, Сергей.

Работа над ошибками:

Через полгода переключатель П-контура, выполненный по Бензарю, выгорел. Вместо него я поставил доработанный керамический переключатель от РСБ-5 (использовал подвижную группу контактов от двух одинаковых переключателей). Получился хороший замыкатель на 6 положений с самозачищающимися контактами. 3 года-полет нормальный.
Также, пришлось отказаться от применения реле ТКЕ в цепи обхода. Громоздкое и очень шумное, да и время срабатывания великовато для режима QSK. Установил на коммутацию выхода герконовый контакт с самодельной обмоткой. Получилось герконовое реле (работает в паре с РЭС-48 на входе). Работает быстро, тихо, надежно. За три года отказов небыло.
В блоке питания заменил примененные ранее (и погибшие в цепи анода) диоды КД202Р на импортные 10А7. Хорошие, мощные диоды. Можно, а еще и лучше, применить 10А10.
19.11.2014RA2FN, Сергей.

Обсудить на форуме

Киловатный усилитель на ГК-71 выходная мощность лампового усилителя определяется выражением Рвых= 0,2EAlmax, где ЕА - напряжение питания анодной цепи; lmax - максимальный ток катода. Для ламп ГК-71 1mах = 0,9 А. Возьмем две лампы, включенные параллельно, тогда для получения на выходе 1000 Вт необходимо анодное напряжение Еа = 1000/(0,2*2-0,9) = 2777 В.

Из справочных данных ГК-71 следует, что максимально допустимое Еа= 1500 В. Но для этой лампы предусмотрен режим анодно-экранной модуляции, когда анодное напряжение возрастает в 2 раза, т. е. до 3000 В. Радиолюбительский опыт показывает, что ГК-71 при таком анодном напряжении работает вполне надежно: так, известный ленинградский радиолюбитель, неоднократный чемпион СССР по связи на коротких волнах, Георгий Румянцев успешно использовал ГК-71 при анодном напряжении до 5000 В.

У многих радиолюбителей возникает сомнение и в возможности использования ГК-71 на диапазоне 10 м и даже на диапазоне 15 м, так как в тех же справочных данных указано: предельно допустимая рабочая частота - 20 МГц. Но эта цифра, очевидно, перекочевала в справочные данные из ТЗ на разработку ГК-71. Но сама ГК-71 об этом ничего не знает и прекрасно работает даже на частоте 50 МГц. Так, в 50-е годы любительский телецентр в Омске работал на первом канале телевидения (48,5…56,6 МГц), имея в выходном каскаде именно две лампы ГК-71.

Технические характеристики киловатный усилитель на ГК-71

Рабочие диапазоны, м 10-80, 160 (опционально);

КСВ по входу (на всех диапазонах), не более 1,5

Выходная мощность (на всех диапазонах), Вт, не менее 1000

По отзывам корреспондентов, внеполосные излучения не обнаружены.

Схема киловатный усилитель на ГК-71 приведена на рисунке. Выходная мощность передатчика в диапазоне 160 метров не может превышать 10 Вт, но с учетом, что когда-нибудь и для него могут разрешить большую мощность, входной контур этого диапазона изображен штриховой линией.

Входной сигнал с разъема XW1 поступает на контакты К1.1 реле К1. При выключенном усилителе (питание на все его реле не подано) входной сигнал через контакты К8.1 реле К8 поступает на выход усилителя - разъем XW3.

Реле К1 и К8 управляются контактами К2.2 реле К2. На один вывод его обмотки при включенном усилителе постоянно подано напряжение +12 В, а другой вывод через разъем XW2 ”РТТ” при переходе трансивера на передачу замыкается на корпус. В результате реле К2, а с ним реле К1 и К8 срабатывают. Переход на передачу индицирует сигнальная лампа НИ.

В режиме “Передача” входной сигнал с контактов К1.1 реле К1 поступает на входные диапазонные П-контуры (160 м - C1L1C2 80 м - C3L2C4, … 10-12 м - C11L7), к которым также добавляется входная емкость ламп VL1 и VL2. Широкополосность этих контуров позволила объединить диапазоны 17 и 20 м. Сигнал возбуждения поступает на нити накала (катоды) ламп VL1 и VL2 через конденсаторы С12 и С13, а лампы работают по схеме с заземленными сетками, причем напряжение питания на эти сетки не подается. При таком включении ток покоя двух ламп ГК-71 (анодное напряжение 3000 В) составляет мА и искажения типа “ступенька” отсутствуют. Резисторы R1 и R2 предотвращают возможность самовозбуждения усилителя. Через контакты К2.1 реле К2 в режиме приема на управляющие сетки VL1 и VL2 подают напряжение +12 В, что достаточно для полного запирания ламп в этом режиме.

В анодную цепь VL1 и VL2 включен П-контур (по схеме “параллельного питания”), обеспечивающий согласование усилителя практически с любой антенной. Его переключение на разных диапазонах осуществляют контактами реле КЗ-К7. Обмотки катушек контура на диапазонах 15 и 17 м, а также 30 и 40 м попарно едины, а на диапазоне 160 м все контакты разомкнуты и устанавливается максимальная индуктивность.

Резистор R3 защищает анодный источник питания ламп от выхода из строя при случайном пробое в одной из ламп (в этом случае он мгновенно выгорает и подлежит замене). Вольтметр РА2 с “обвеской”, индицирующий величину выходного сигнала, включен параллельно разъему XW3, поэтому индикация осуществляется и при выключенном усилителе (“автономной” работе трансивера на передачу).

Все напряжения питания киловатный усилитель на ГК-71 обеспечиваются силовым трансформатором, имеющим только две вторичные обмотки: обмотка II питает удвоитель напряжения (R4-R13, VD1 -VD10) С выходным напряжением 3000 В, а обмотка III с двуполярным выпрямителем 12 В обеспечивает накал ламп VL1 и VL2. Напряжение между выводами 5 и 7 этой обмотки - 24 В, а после дросселя L10 на нитях накала остается 22 В, поэтому VL1 и VL2 работают с допустимым перекалом катодов , что обеспечивает достаточное значение тока покоя ламп при анодном напряжении 3000 В.

Силовой трансформатор Т1 изготовлен специализированным предприятием по следующему заданию: обмотка I - сеть 220В 50 Гц; обмотка II - 1100В, ток 1,5А; обмотка с выводами III - 2×12 В, ток 7А. Трансформатор намотан на тороидальном магнитопроводе из стали “ХВП”.

Все диоды выпрямителей VD1 - VD10 и VD12, VD13 на ток 5 А и обратное напряжение 2000В (конечно, VD11 и VD14 могут быть и на меньшее обратное напряжение). Реле К1 - РПВ-2/7 на напряжение 24 В. Реле К2 - РЭС-9 на напряжение 12 В, реле КЗ-К7 - вакуумные размыкатели типа В1В-1Т1. В качестве К8 применен контактор ТКЕ54ПД1, все четыре группы контактов которого включены параллельно, что гарантирует минимум потерь сигнала в режиме приема.

Данные катушек индуктивности приведены в таблице

(для катушек L8 и L9 число витков указано, считая от левого вывода по схеме рисунке). Дроссель L10 намотан на тороидальном магнитопроводе из феррита 1000НМ, диаметром 50 мм (наружный) и 30 мм (внутренний), толщиной 10 мм. Обмотки выполнены четырьмя проводами МГТФ-0,75 (у каждой обмотки - 2 провода параллельно) и имеют по 30 витков. Провода аккуратно расположены на сердечнике и занимают практически всю его поверхность.

Дроссель L11 намотан на фарфоровом каркасе диаметром 28 мм, проводом ПШК-0,44. Общая длина каркаса - 120 мм. Начиная с “горячего” конца дросселя, 12 витков равномерно распределены на длине 40 мм, а остальная часть дросселя намотана тем же проводом, виток к витку, на длине 70 мм. Для закрепления витков обмотку целесообразно промазать клеем БФ-6, а потом ее высушить. Описанный дроссель “идеально” работает на всех любительских КВ диапазонах и может быть рекомендован для других усилителей мощности.

Конденсатор С19 должен иметь зазор между пластинами не менее 2,5 мм, а С22 - не менее 0,7 мм.

Киловатный усилитель на ГК-71 собран в корпусе от измерительного прибора с толстыми (литыми) боковыми стенками. Размеры корпуса (ШхВхГ) - 460x200x430 мм. Нижняя крышка корпуса изготовлена из дюралюминия толщиной 3 мм, и к ней крепят большинство деталей усилителя. На рисунке приведен вид на киловатный усилитель на ГК-71 сверху со снятой верхней крышкой. Автор настоятельно рекомендует придерживаться показанного на рисунке расположения деталей, так как он является плодом большого опыта по изготовлению усилителей мощности.

Панели ламп ГК-71 установлены на П-образном отсеке, высота которого равна высоте корпуса. Под ним, в дне, имеется прямоугольное отверстие, равное всей площади отсека, такое же отверстие есть и в верхней крышке корпуса. Последняя прикрыта пластиной, установленной на столбиках высотой 30 мм. Так как корпус устанавливается на стол на высоких ножках (см. рис. 2), воздух свободно проходит мимо ламп, что обеспечивает нормальный температурный режим усилителя. Конденсаторы С21 и С23 установлены друг над другом. Практически все мелкие детали усилителя установлены на трех платах, причем плата с деталями выпрямителей установлена над трансформатором Т1.

Яков ЛАПОВОК (UA1FA), г. С.-Петербург

В.Федорченко, rz3tl , г. Дзержинск.--------

Усилитель мощности выполнен на лампе ГК71 - проверенной временем, надежной, с графито­выми анодами, не требующей при­нудительного охлаждения. Схема усилителя - классическая, с об­щей сеткой. Напряжение анода - 3 кВ, экранной сетки - 50 В, на­кала - 22 В (в "спящем" режиме - 11 В), ток покоя - 60 мА. При мощности возбуждения 50-80 Вт усилитель обеспечивает на 50-омной нагрузке выходную мощность 500-600 Вт.

Особенностями схемы усилите­ля являются защита от перегрузок по току и от короткого замыкания, а также "спящий" режим. Для луч­шего согласования с импортными трансиверами во входной части усилителя применяется резонанс­ный контур, а для достижения по­стоянной выходной мощности на всех диапазонах -оригинальная схема П-контура.

Питание усилителя осуществля­ется от одного мощного силового трансформатора, выполненного на тороидальном сердечнике. Высокое анодное напряжение (2,5-3,0 кВ) получается после выпрямления-уд­воения напряжения, снимаемого с повышающей обмотки силового трансформатора.

При включении усилителя напря­жение сети 220 В проходит через сетевой фильтр С43-Др5-С44, ав­томат защиты sf 1 и подается на первичную обмотку силового трансформатора через галогенную лампу vl 3, что обеспечивает "мяг­кое" включение усилителя, продле­вая жизнь лампе ГК71 и другим элементам схемы. После заряда конденсаторов часть высокого на­пряжения, снимаемого с делителя r 8- r 13 и потенциометра r 14, по­дается на схему автоматики на транзисторе vt 3. Если в цепи вы­сокого напряжения нет короткого замыкания, и напряжение в норме, то транзистор vt 3 открывается, срабатывает реле К4, замыкая сво­ими контактами лампу vl 3 и обес­печивая подачу полного перемен­ного напряжения на первичную об­мотку трансформатора.

Особенностью данной схемы ав­томатики является малый гистере­зис срабатывания и отпускания реле К4, что обеспечивает надеж­ную защиту усилителя от различ­ных перегрузок - по анодному току, при коротких замыканиях во вторичных цепях, пробое и корот­ком замыкании в обмотках сило­вого трансформатора. В случае возникновения указанных неисп­равностей транзистор vt 3 закры­вается, реле К4 обесточивается, и сетевая обмотка силового транс­форматора подключается к сети переменного тока через лампу vl 3, что предотвращает выход из строя элементов усилителя.

В режиме ожидания на лампу ГК-71 подается неполное напряже­ние накала (11 В). Это обеспечива­ет малый нагрев лампы и усилите­ля в целом, т.е. "спящий режим". При переходе в режим передачи (ТХ) на катод ГК71 подается полное напряжение накала (22 В), и уже через 0,2-0,25 с усилитель готов к работе на полной мощности. В этом состоит несомненное преимуще­ство ламп прямого накала ГК71, ГУ 13, ГУ81 и других.

Для более полного согласования усилителя с импортными трансиве­рами применяется "катодный" кон­тур, настроенный в резонанс в диа­пазонах 7-28 МГц. При работе в диапазоне 28 МГц контур образуют катушка l 3, выполненная из медной трубки (ее конструктивное исполне­ние описано ниже), и конденсатор С22, а для получения резонанса на более низкочастотных диапазонах 7-24 МГц к этому контуру подклю­чаются конденсаторы С11-С16.

На НЧ диапазонах 1,8 и 3,5 МГц "катодный" контур довольно узкополосен, поэтому для более полного согласования трансивера с усили­телем вместо контура использует­ся широкополосный трансформа­тор Т1, на который входной сигнал подается через контакты реле К9. При этом, для исключения влияния по ВЧ, катушка l 3 "закорачивается" через конденсатор С17 и через кон­такты К11.1.

На всех диапазонах КСВ по вхо­ду усилителя не превышает 1,5, что обеспечивает отличное(или) согла­сование усилителя с любым им­портным трансивером, даже не имеющим встроенного антенного тюнера.

Выходной П-контур усилителя коммутируется трехгалетным пере­ключателем: галета sa 4.1 переклю­чает отводы катушки l 2 и подключа­ет дополнительные конденсаторы С6 и С9 к "антенному" КПЕ в диапа­зонах 1,8 и 3,5 МГц, sa 4.2 закорачи­вает катушку l 1 диапазона 1,8 МГц (или 3,5 МГц, если диапазон 1,8 МГц не используется), sa 4.3 подключа­ет диапазонные реле К8-К13, че­рез контакты которых к "катодному" контуру подключаются конденсато­ры С11-С16 и вспомогательные реле Кб и К7.

При работе в диапазоне 28 МГц используется катушка l 4, которая установлена непосредственно в цепи анода лампы ГК71. Такая реа­лизация П-контура позволила полу­чить в этом диапазоне выходную мощность не менее 500 Вт (как на НЧ диапазонах!). Дроссель Др1 не­обходим для защиты выходных це­пей усилителя.

Управление приемом/передачей (rx /tx ) осуществляет схема на транзисторе vt 1, которая питает­ся напряжением +24 В. При замы­кании входа "ТХ" на общий провод (ток в этой цепи - 3-5 мА) откры­вается транзистор vt 1, срабаты­вают реле К1 (коммутация вход­ных ВЧ цепей усилителя), К2 (ком­мутация выходных цепей усилите­ля) и К5 (подача полного напряже­ния накала на катод ГК71). Если переключатель sa 2 установлен в нижнее (по схеме) положение, то полное напряжение накала пода­ется на лампу ГК71 постоянно, что бывает необходимо при работе в соревнованиях.

После заряда конденсатора С45 (через 0,15-0,2 с) срабатывает реле КЗ и своими контактами К3.1 замыкает цепь первой сетки лам­пы vl 1 на общий провод. Лампа открывается и переходит в усили­тельный режим. Такое схемотех­ническое решение обеспечивает корректную работу усилителя и отсутствие подгорания контактов реле К1 и К2.

Для облегчения теплового режи­ма усилителя установлен компью­терный вентилятор (12 В/0,15 А), который, в основном, работает при пониженном (7-8 В) напряжении, обеспечивая бесшумный наддув воздуха. Схема управления венти­лятором выполнена на транзисто­ре vt 4. При переходе усилителя в режим передачи через открытый транзистор vt 1 и резистор r 39 на­чинает заряжаться конденсатор С49. Спустя 4-5 с открывается транзистор vt 4, и вентилятор на­чинает работать на повышенных оборотах, т.к. на него подается на­пряжение около 12 В, которое ус­танавливается подбором сопротив­лений резисторов r 41 и r 42 и за­висит от типа вентилятора. После перехода в режим приема благода­ря медленному разряду конденса­тора С49 усиленный обдув сохра­няется еще в течение 40-50 с, обеспечивая интенсивное охлаж­дение усилителя.

При коротких включениях в ре­жим передачи вентилятор работа­ет при пониженном напряжении питания, не создавая лишнего аку­стического шума. Если применяет­ся другой вентилятор, то можно в цепь коллектора vt 4 поставить 24-вольтовое реле, контакты кото­рого будут переключать режим работы вентилятора.

В режиме "Обход" с помощью пе­реключателя sa 1 снимается напря­жение питания со схемы на транзи­сторе vt 1, что исключает переход усилителя в режим передачи при поступлении сигнала управления на разъем "ТХ".

На транзисторе vt 2 выполнен ре­гулируемый стабилизатор напряже­ния экранной сетки. С помощью переменного резистора r 18 уста­навливают ток покоя лампы vl 1 в пределах 50-60 мА.

Источник напряжения +24 В на базе интегрального стабилизатора da 1 используется для питания реле и схемы автоматики. При перегруз­ках и коротком замыкании по цепи +24 В интегральный стабилизатор автоматически выключается, что повышает надежность работы уси­лителя в целом.

В усилителе применен силовой трансформатор, изготовленный на железе от 9-амперного ЛАТРа. Га­бариты железа - 130x75x75мм. Первичная (сетевая) обмотка содер­жит 230 витков провода 01,5 мм, но если УМ будет эксплуатироваться в повседневном, а не в контестовом режиме, то можно оставить "род­ную" первичную обмотку ЛАТРа. По- вышающая обмотка должна со­держать 1200 витков провода 00,65-0,7 мм (переменное напря­жение - 1,1-1,2 кВ), накальная обмотка - 11+11 витков провода 01,5 мм (напряжение - 11+11 В), остальные обмотки -14+35 витков провода 00,5-0,65 мм (напряже­ние - 22 и 50 В).

Широкополосный трансформатор Т1 намотан проводом 01,2-1,5 мм в два провода на ферритовом коль­це К45х27х15 мм проницаемостью 2000НН и содержит 12 витков, ка­тушка связи - 7 витков провода МГТФ-0,2, равномерно распреде­ленных между витками основной обмотки.

Катушка l 1 намотана на каркасе 040-45 мм и содержит 15+12 вит­ков провода 01,5-2,0 мм. Первые 15 витков намотаны виток к витку (для диапазона 1,8 МГц), а осталь­ные 12 - с шагом 2,5 мм.

Катушка l 2 намотана медной труб­кой 04-5 мм и содержит 15-17 вит­ков, внешний диаметр - 50-55 мм.

Катушка l 3 катодного" контура вы­полнена из медной трубки диаметром 4- 5 мм, внутри которой протянут провод в теплостойкой изоляции (МГТФ, БПВЛ и т.д.) сечением не ме­нее 0,7 мм 2 . Внешний диаметр катуш­ки - 27-30 мм, зазор между витка­ми - 0,3 мм, число витков - 8, от­вод - от середины.

Катушка l 4 выполнена из медного обмоточного провода 02,0-2,5 мм и содержит 5-6 витков, внешний диа­метр катушки - 25 мм.

Дроссель Др1 (намотка "Универсаль") намотан проводом 00,2- 0,3 мм и состоит из 2-4 секций по 80-100 витков в каждой; анод­ный дроссель Др2 - проводом ПЭЛШО-0,35 на фторопластовом каркасе диаметром 18-20 мм и длиной 180 мм. Намотка - виток к витку, секциями по 41, 34,32,29,27, 20, 17 и 11 витков, а последние 10 витков - вразрядку, с шагом 2 мм.

Анодный конденсатор перемен­ной емкости С18 - от УВЧ-66 (ис­пользуется одна секция), зазор меж­ду пластинами - 2,5-2,7 мм, ем­кость - 15-100 пФ. Левый (по схе­ме) вывод конденсатора подключен к 1-2-му витку катушки l 2.

Антенный конденсатор переменной емкости С7 - 2-3-секционный, от старых радиоприемников, зазор меж­ду пластинами-0,3-0,4 мм, емкость - 30-1200 пФ.

Реле К1 - РЭН-33, К2 - РЭН-34; КЗ-К5-импортные, малогабарит­ные (15x15x20 мм, в пластмассовых корпусах) на рабочее напряжение 12 В, ток коммутации - 6-8 А на напряжение 125-220 В; Кб-К13 - РЭС-10. Реле подключения допол­нительных конденсаторов к анодно­му конденсатору 220 пФ (1,8 МГц) и 150 пФ (3,5 МГц) - типа ТОРН.

Галогеновая лампа vl 3 - 150 Вт/ 220 В. Транзистор vt 1 - КТ835 (КТ837), vt 2- vt 4 - КТ829А. Микросхема da 1 - КР142ЕН9И (78l 24).

Конструкция

Усилитель мощности выполнен в компьютерном корпусе (желательно старом, выпуска 80-х годов, из тол­стой стали). Габаритные размеры - 175 мм (ширина), 325 мм (высота) и 400 мм (глубина). Вертикальная пе­регородка и горизонтальные полки:- стальные, толщиной 1,5-2 мм. По­средине (по осевой линии) в отсеке П-контура и под панелью ГК71 про­ложена медная полоска шириной 10-12 и толщиной 0,2-0,3 мм, ко­торая подсоединяется к клемме "Кор­пус" на задней панели.

Сетевой фильтр выполнен на от­дельной плате, установленной око­ло автомата ВА-47 и разъема "Сеть". Между силовым трансфор­матором и вертикальной перегород­кой вертикально установлена пла­та высоковольтных выпрямителей, стабилизаторов и автоматики, кото­рая крепится к дну корпуса на алю­миниевом уголке, который одновре­менно служит радиатором для ста­билизатора da 1, vt 1 и vt 2.

На передней панели с внутрен­ней стороны закреплены: плата ин­дикации напряжений управляющей и экранной сеток, высокого напря­жения и галогеновая лампа, при­чем ее свечение должно быть вид­но через отверстие (проложен красный фильтр 03 мм), находяще­еся около тумблера "Анод".

У переключателя диапазонов крайняя плата, коммутирующая от­воды катушки, для повышения на­дежности дополнительно изолиро­вана от винтов крепления фтороп­ластовыми втулками.

На измерительном приборе, пря­мо на его клеммах, закреплена пла­та узла измерения выходного ВЧ напряжения.

Настройка

Сначала, не подавая напряжение с повышающей обмотки на высоко­вольтный выпрямитель, проверяют наличие напряжения накала, пита­ния реле (+24 В), запирания лампы ГК71 (-60-70 В) и питания экран­ной сетки (+1-55 В); режимы рабо­ты вентилятора (rx - 7-8 В, ТХ - 10-12 В), а также работу узла переключения "rx /tx ".

Далее подключают высоковольт­ную обмотку к выпрямителю. На хо­лостом ходу постоянное анодное напряжение должно быть 2,8-3 кВ. Регулировкой сопротивления рези­стора r14 устанавливают четкое срабатывания реле К4 при сетевом напряжении 200 В.

Затем регулировкой сопротивле­ния резистора r 18 в режиме ТХ ус­танавливают ток покоя лампы ГК71 в пределах 50-60 мА.

Настройку усилителя по ВЧ начи­нают с "катодного" контура. В режи­ме передачи с трансивера (при от­ключенном антенном тюнере) пода­ют сигнал мощностью 5-10 Вт и настраивают по минимуму КСВ, ори­ентируясь на показания КСВ-метра трансивера. В диапазоне 28 МГц "ка­тодный" контур подстраивают регу­лировкой емкости конденсатора С22. Затем регулировкой емкостей конденсаторов С13-С16 и подбо­ром емкости конденсаторов С11 и С12 настраивают этот контур на более низкочастотных диапазонах 7-24 МГц.

Настройку выходного П-контура также начинают с диапазона 28 МГц. Для этого, соблюдая меры предос­торожности, сдвигают или раздви­гают витки катушки l 4, а также под­страивают емкости конденсаторов С7 и С18. После настройки, подав на вход усилителя полную входную мощность 60-80 Вт, снова подстра­ивают "катодный", а затем П-контур. Максимальный ток анода может достигать 0,45-0,5 А.

Следует отметить, что без изме­нения схемы в усилителе можно ус­тановить две лампы ГК71, соответ­ственно увеличив мощность транс­форматора Тр1 и габариты самого устройства.

Раздел: [Усилители мощности высокой частоты]
Сохрани статью в:

УМ на ГК71 с ОС

УМ выполнен на лампе ГК71, «старой» надежной с графитовыми анодами, не требующей обдува. Схема Классическая, с ОС, при Напр. Анода-3кв,Экр. Сетки-50в, Накала-22в (в «СПЯЩЕМ» режиме-11в) и Токе покоя-100ма. Рвх-50-80вт. Рвых(на Экв. 50ом)-500-700вт. Особенностью схемы УМ является: Введение сх. Защиты от перегрузок по току и КЗ. Введение «СПЯЩЕГО « режима в УМ. Для лучшего согласования с ИМПОРТНЫМИ Трансиверами-применение «КАТОДНОГО»резонансного контура. ОРИГИНАЛЬНАЯ сх. «П»-контура, позволяющая получать ОДИНАКОВУЮ Рвых. На всех Диапазонах.

Питание УМ осуществляется от одного мощного ТР-РА, выполненного на ТОРе. Высокое Анодное напряжение(2,5-3,0 Кв) , получается после выпрямления-удвоения напряжения снимаемого с повышающей обмоткиТр-ра. При включении УМ напряжение сети 220в проходя через Сетевой фильтр Ф1, Автомат защиты «ВА-47», подается на первичную обмотку Тр-ра через ГАЛОГЕНОВУЮ лампу Л3, что обеспечивает «МЯГКОЕ» включение, продлевает жизнь Л1-ГК71 и др. элементов УМ. После заряда конденсаторов, часть высокого напряжения, снимаемого с делителя (R 1-R 8 и потенциометра R 10) подается на схему АВТОМАТИКИ на VT 3, и если в схеме УМ нет КЗ, напряжения в норме-VT 3 открывается, срабатывает Реле Р4, замыкая своими контактами КР4 лампу Л3. Особенностью данной схемы АВТОМАТИКИ является «МАЛЫЙ ГИСТЕРЕЗИС» срабатывания –отпускания Р4 , что обеспечивает надежную защиту УМ от различных перегрузок: по току АНОДА, КЗ во вторичных цепях, Пробоя и КЗ в обмотках Тр-ра при которых VT 3 закрывается, Р3 обесточивается и сетевая обмотка Тр-ра подключается к сети через Л3,предохраняя выход из строя элементов УМ.

В «РЕЖИМЕ ОЖИДАНИЯ» на Л1-ГК71 подается НЕПОЛНОЕ напряжение накала, 11в,это обеспечивает малый нагрев лампы и УМ в целом и «СПЯЩИЙ» режим УМ. При переходе в «ТХ»подается полное напряжение накала (22в)на ГК71 и уже через 0,2-0,25сек УМ готов к работе на полную мощность в чем несомненное преимущество ламп прямого накала(ГК71, ГУ13, ГУ81).

Для более полного согласования УМ с ИМП. Трансиверами, применяется «КАТОДНЫЙ КОНТУР», настраиваемый в резонанс на каждом Диапазоне, подключением Конденсаторов к L 1 с помощью Реле Р7-24. Первоначально на Диап. 28мгц L 1 настраивается перестройкой С 28. На НЧ диапазонах(1,8 и 3,5мгц) для более полного согласования, из-за узкополосности «КАТОДНОГО КОНТУРА», сигнал через контакты Реле Р9 подается на «КАТОДНЫЙ ТРЕХ ОБМОТОЧНЫЙ ДРОССЕЛЬ»--ДР1, при этом « L 1» для исключения влияния, закорачивается по ВЧ, конденсатором С2 , через контакты Р11-КР11. КСВ по входу УМ не превышает 1,5 на всех диапазонах и ПРЕКРАСНО согласовывается с ЛЮБЫМ ИМПОРТНЫМ Трансивером, даже без ТЮНЕРА.

Выходной «П»-контур УМ переключается 4х платным переключателем: Первая плата – коммутирует отводы катушек, вторая-ЗАКОРАЧИВАЕТ катушку 1,8мгц(или 3,5мгц, если диапазон 1,8мгц НЕ планируется). Третья-подключает доп. Конденсаторы к «ХОЛОДНОМУ» КПЕ на диап. 1,8 и 3,5мгц. Четвертая-коммутирует Диапазонные Реле. На диапазоне 28мгц работает катушка «L 28», которая находится непосредственно в цепи анода ГК71, что позволило получить Рвых на 28мгц такую-же как и на НЧ диапазонах! ДР 2 –необходим для ЗАЩИТЫ выходных цепей УМ.

Управление «RX -TX » осуществляет схема на VT 1 которая питается от Напр. +24в. При замыкании входа «ТХ» на Корпус(ток 3-5ма) открывается VT 1, срабатывает Реле Р6, и через контакты КР6 напряжение +24в подается на Реле Р1иР2, Срабатывает Реле -Р5, подавая полное Напр. Накала на ГК71 (Если включен переключатель «НАК» --ПОЛНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ НАКАЛА на Л1 подается постоянно, что бывает неоходимо при работе в «ТЕСТЕ»). И ПОЗДНЕЕ, после заряда конденсатора С1 ,через 0,15-0,2сек, Сработает Реле Р3 (это обеспечивает «КОРРЕКТНУЮ» работу УМ, отсутствие подгорания контактов реле Р1 , Р2) и своими контактами КР3 замкнет цепь С1 лампы Л1 на корпус, открывая ее. Для осуществления режима «ОБХОД» (переключатель «РА» в нижнем положении) разрывается цепь питания +24в схемы на VT 1 переключения «RX -TX ». На VT 2 выполнен регулируемый стабилизатор напряжения С2, подстраивая R 11 –устанавливают ТОК ПОКОЯ Л1, в пределах 100-120ма. На «МС1» выполнен стабилизатор напряжения +24в для питания Реле и сх. Автоматики. При перегрузках и КЗ по +24в « MC 1»автоматически выключается, что также повышает надежность работы УМ в целом.

КОНСТРУКЦИЯ .

УМ выполнен в КОМП. Корпусе (желательно «СТАРОГО-80х годов» из толстой стали) Габ: 175-Ш 325-В 400мм-Глуб. Вертикальная перегородка и горизонтальные полки –сталь, толщиной 1,5-2мм. При ИНТЕНСИВНОЙ работе УМ –желательно применение вентилятора, работающего при пониженном напряжении питания, чтобы НЕ ШУМЕЛ.

ДЕТАЛИ .

В УМ применены: ТР 1 выполнен на ЖЕЛЕЗЕ от ЛАТР-8-10а. Сетевая обмотка –провод -1,5мм, Повышающая-0,65-0,7мм Напр. ---1,1-1,2кВ. Накальная обм. ---1,5мм 11+11в остальные обм. –0,5-0,65мм на Напр.-22в и 50в. Катодный дроссель ДР1 намотан проводом 1,2-1,5мм в два провода на ферритовом кольце К 45+27+15мм 2 000НН, и содержит 12витков, кат. Связи---7витков провода МГТФ-0,2, равномерно распределенных между витками основной обмотки. «L 1» КАТОДНОГО КОНТУРА выполнена из медной трубки, Диам. 5-6мм, внутри которой протянут провод в теплостойкой изоляции(МГТФ, БПВЛ, и др.) сечением не менее 1мм. Внешний диаметр катушки-27-30мм,зазор между витками-0,2-0,3мм и содержит-8витков, отвод от середины. « L 28» выполнена из медного обм. Провода Диам. 2,0-2,5мм и содержит 5-6 витков, внешний Диаметр катушки-25мм. АНОДНЫЙ ДРОССЕЛЬ ДР -- фторопласт Диам. –18-20мм,длиной 180мм, намотан проводом ПЭЛШО-0,35, виток к витку секциями 41+34+32+29+27+20+17+11витков и последние 10витков В РАЗРЯДКУ с шагом 2мм.

«L 10-21» выполнена из медной трубки Диам. 5-6мм и содержит 15-17витков, внешний Диам.-50-55мм. «L 1,8-7» выполнена на каркасе Диам. 40-45мм и содержит 15+ 12витков провода 1,5-2,0мм (первые 15 витков намотаны виток к витку-это для Диап. 1,8мгц, а остальные 12 витков с шагом2,5мм. ДР 2---Намотка «УНИВЕРСАЛЬ» проводом 0,2-0,3мм 2-4 секции по80-100витков. Ф 1-намотан на кольце К 45/27/15мм2000НН в два провода Диам. 1мм с хорошей изоляцией (МГТФ), виток к витку до заполнения.

Анодный КПЕ от УВЧ-66 (одна секция,зазор 2,5-2,7мм 15---100пф, подключен к 2-му витку), КПЕ « ХОЛ,»-- 2-3Секц. От «Старых» радиоприемников с зазором 0,3 –0,4мм, 30---1200пф.

Реле: Р 1---РЭН-33. Р 2-РЭН-34. Р 3,4,5,6---ИМП. м/габ(15/15/20мм)на раб Напр.-12в Ток коммут.-6-8а\125-220в.в пластмассовых корпусах. Р 7, 9, 10, 11, 14, 18, 21-РЭС -10.

Транзисторы: VT 1---КТ 835, КТ 837. VT 2, VT 3---КТ 829А. MC ---КР 142 ЕН-9И или 78L 24.

Вячеслав Федорченко (RZ3TI).