УКВ усилитель мощности на металлокерамическом триоде ГИ-7Б

УКВ усилитель мощности на металлокерамическом триоде ГИ-7Б. УМ проектировался для мобильной УКВ ЧМ радиостанции ADI AR-146, хотя его можно использовать и с переносной радиостанции Rexon RL-115 (имеет три уровня мощности 0.3, 1 и 5 Вт).

↑ Схема УКВ усилителя мощности

И так схема (Рис. 1), её можно разделить условно на три части: входная катодная, выходная анодная и управление RX/TX.

↑ 1. Входная катодная часть

Входная катодная часть состоит из С1, С2, С5, С6, С7, L1, L3, L4, собрана в подвале шасси возле выводов катода и подогревателя и заключена в экран, который сверху закрывается крышкой. L1 состоит из 3-х витков из посеребренного (это не обязательно) провода диаметром 0,5 мм, диаметр намотки 10 мм, длина намотки 15 мм.
Специальной панельки под лампу не изготавливал, в шасси просверлил отверстие под диаметр сетки и прижал со стороны анода расточенным кольцом от разъема питания к выступу сетки, к выводам катода и подогревателя сделал простые хомутики из медной шины шириной 8 мм (Рис. 2).

↑ 2. Выходная анодная часть

Выходная анодная часть (Рис. 3) состоит из С8, С3, С4, L2, L5. L5 состоит из 3-х витков из посеребренного провода диаметром 1 мм, диаметр намотки 30 мм.

С3 и С4 (Рис. 4) взяты от блока частотной развязки БЧР радиорелейной станции Р-405.

В связи с тем, что вентилятор у нас дует сбоку, то эффективность родного радиатора лампы ГИ-7Б падает до 10-20 % от номинального, поэтому его пришлось поменять на радиатор от транзистора. Расстояние от радиатора анода до корпуса не менее 4 см иначе возможны потери выходной мощности и УМ тяжело будет настроить (Рис. 5).

↑ 3. Управление RX/TX

Управление RX/TX срабатывает при появлении ВЧ сигнала на входе УМ. Даная схема опробована в нескольких УМ для ЧМ и показала себя достаточно надёжной в эксплуатации. При переходе на передачу часть входного ВЧ сигнала поступает на детектор на VD1, выпрямленное напряжение с детектора открывает транзистор VT1, это приводит к срабатыванию реле Р1, которое, замыкая свои контакты К1, подает +20 В на реле входное реле Р2, антенное реле Р3 и реле смещения Р4, последнее своими контактами К4.1 подключает стабилитрон D7 на напряжение стабилизации 22 В – УМ переходит в режим передачи.
При использовании УМ с SSB или CW трансивером необходимо замкнуть контакты переключателя SA1 и соединяя вывод РТТ на общий провод (срабатывает реле Р1) переключают УМ в режим передачи. При этом лампа VL1 открывается, ток анода (ток покоя) возрастает до 40 – 50 мА.

Хотя лучше сделать стабилизатор на транзисторе с плавной регулировкой напряжения стабилизации (Рис. 7), это удобно тем, что можно подкорректировать ток покоя при изменении анодного напряжения при значительных колебаниях напряжения сети или при применении анодного источника с иным напряжением.

При настройке, транзисторный стабилизатор подключают к стабилизатору тока на 0,5 А (при напряжении стабилизации 25 – 30 В), замыкают контакты К4 в транзисторном стабилизаторе и подбором сопротивления резистора R4ст (лучше заменить его подстроечным резистором, а его ось вывести на переднюю панель) добиваются плавного изменения напряжения от 25 до 6 В, возможно придется подобрать стабилитрон VD1ст. Транзистор VT1ст крепится на радиаторе.

↑ Блок питания УМ

отдельный, универсальный для самодельных ламповых усилителей (Рис. 9), в нем предусмотрено два варианта выпрямителя анодного напряжения – мостовая схема (900 В) и с удвоением (1800 В). Для лампы ГИ-7Б можно выбрать напряжение анодного источника питания в пределах 1000 – 2000 В, при этом следует учесть что при 2000 старые лампы склонны к прострелам, а при напряжении ниже 1200 В падает коэффициент усиления УМ по мощности, я бы остановился в интервале 1600 – 1800 В. Диоды высоковольтного выпрямителя необходимо зашунтировать конденсаторами 1 – 10 нФ на 1000 В, для защиты от импульсных выбросов напряжения сети переменного тока.

Вентилятор обдува установлен так чтоб 1/3 воздушного потока попадала на катод лампы, а 2/3 на анодный радиатор (Рис. 10). Так как вентилятор имеет свой отдельный шнур питания – то пришлось поставить защиту от забывчивости на реле Р5 – накал подаётся только после включения вентилятора.

Дроссели L2, L3, L4 состоит из 20-ти витков провода ПЕВ-2 диаметром 0,7 мм, диаметр намотки 10 мм, длина намотки 40 мм.
Реле Р1 типа РЭС-22, Р2 – РЭВ-2/7, Р3 – РЭВ-15, Р4 – РЭС-22, обмотка каждого реле зашунтирована конденсатором 0,1 мкФ, цепочка R8C21 обеспечивает задержку включения смещения лампы. Стабилитрон VD7 типа Д815Ж, Д816А, который прикручен к шасси для охлаждения.

↑ Настройка

После проверки правильности монтажа подать питающие напряжения (Uа +1800 В, Uн ~12 В, Uупр +20В), после 10-ти минутного прогрева лампы, замкнуть контакты К4 и подбором стабилитрона D7 необходимо установить ток покоя лампы в районе 40 мА (напряжение смещения 20 - 22 В). В случае применения транзисторного стабилизатора (Рис. 7) подбором сопротивления резистора R4ст добиваются необходимого тока покоя лампы. Подключить эквивалент нагрузки. Подать на вход УМ возбуждение 5 – 10 Вт (примерно на середине диапазона – 145 МГц) конденсаторами С1, С2 настроить входной контур и конденсаторами С3, С4 настроить выходной контур по максимуму тока антенны по показометру, ток анода при этом возрастает до 180 – 220 мА. Возможно придется повозится с L5, растягивая и сжимая витки катуши загнать максимум АЧХ выходного контура на середину диапазона (145 МГц).
При входной мощности 10 Вт и анодном напряжении 1800 В выходная мощность составляет около 140 Вт, при 15 Вт – на выходе примерно 200 Вт.

↑ Внешний вид УКВ усилителя мощности

Лампы ГИ-7Б тренировал два дня с перерывами на ночь, с плавным повышением напряжения накала с 6 до 12 В за два дня, при этом нужен вентилятор для охлаждения катода, например куллер от компьютерного.
В принципе, в данной конструкции можно применять и другие металлокерамические лампы, согласовав при этом с предельными эксплуатационными данными напряжения питания и выходную мощность.

Мельничук Василий (UR5YW), Игорь Бойчук (UR5YGA), г. Черновцы, Украина.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации