4.2 Підсилювачі високої чactoTи (пвч) дмх і mх діапазонів призначення

Підсилювачі високої частоти ДМХ і MХ діапазонів призначені для посилення потужності високочастотних коливань, амплітудної модуляції їхніми коливаннями низько частоти і передачі їх в антенний тракт.

Склад і функціональна схема

ПВЧ радіостанції складаються з двох приладів ДМХ діапазону (прилад 24М) і, із двох приладів МХ діапазону (прилад 25М).

Функціональні схеми ПВЧ ДМХ і МХ діапазонів аналогічні один одному.

Схема електрична функціональна для ДМХ діапазону приведена на рис. 18.

Прилад 24М складається з:

трехкаскадного широкополосного підсилювача (ШПУ), виконаного у виді окремих блоків А1 (ШПУ-4), A3 (ШПУ-5) і А4 (Шпу-б);

підсилювача потужності, виконаного на лампі V7 (ГС-15Б);

установка в режим «Передача» здійснюється за допомогою реле ДО4.

До складу ПВЧ входять також фільтр нижніх частот (ФНЧ-1), спрямований розгалуджувач (АЛЕ), блок автонастройки (А5), привод автоматичного настроювання, вентилятор М2 для обдува ШПУ-5, ШПУ-6 і могутнього каскаду на лампі ГС-15Б и накальний трансформатор Т1.

Високочастотний сигнал від ПВЧ приймача надходить на вхід (рознімання Х4) трехкаскадного широкополосного підсилювачі. Посилений сигнал зі ШПУ подається в катод лампи ГС-15Б (V7). З вихідного каскаду на лампі V7 високочастотний сигнал через фільтр нижніх частот, що послабляє вищі гармоніки, спрямований розгалуджувач подається в антенно-фідерний тракт.

Принцип роботи

Принцип роботи ПВЧ розглянемо на приладі 24М (ДМХ) (див. принципову електричну схему приладу 24М и схеми блоків ШПУ-4, ШПУ-5, ШПУ-6 в альбомі схем).

Широкополоснї підсилювачі потужності

Що неперебудовуються широкополоснї підсилювачі ШПУ-4, ШПУ-5 і ШПУ-6 служать для посилення сигналу ПВЧ приймача, що надходить на вхід ШПУ-4, до величини, необхідної для порушення могутнього вихідного каскаду, виконаного на лампі ГС-15Б (V7) на будь-якій частоті діапазону ДМХ радіостанції.

Для узгодження вхідних і вихідних опорів транзисторів, значення яких знаходяться в межах від декількох одиниць до десятків Ом у залежності від тип транзистора, з опором 50 Ом ВЧ тракту, у кожнім каскаді застосовані LC ланцюги, що согласующе-трансформируют, у виді ланок фільтрів нижніх частот.

Усі підсилювальні каскади виконані і схемі з загальним емітером (ОЕ).

Тому що нерівномірність коефіцієнта підсилення СВЧ транзистора зменшується з ростом частоти в межах 4—6 дБ на октаву, найкраще узгодження транзистора з навантаженням забезпечується на верхній частоті діапазону, де транзистор має низький коефіцієнт підсилення.

На нижніх частотах, за рахунок погіршення узгодження вхідного ланцюга, що погодить, досягається компенсація нерівномірності посилення транзистора.

На рис. 19 показана схема одиночного підсилювального каскаду з ланками, що погодять, на вході і виході транзистора.

Усі підсилювачі, за винятком першого каскаду ШПУ-4, виконані за балансовою схемою.

У балансовій схемі два одиночних підсилювальних каскади В1 і В2 з'єднані зі спеціальними пристроями розподілу на вході і додавання на виході (рис. 20).

Дані пристрої, називані трьохдецибельними мостами, забезпечують розподіл потужності в два рази (3 дБ), а потім додавання потужності двох одиничних підсилювальних каскадів У1 і В2.

Трьохдецибельні пристрою розподілу і додавання потужності являють собою широкополоснї четвертьхвильові смужкою пристрою на зв'язаних лініях.

Функціональна схема балансового підсилювача, що поєднує два одиночних підсилювальних каскади В1 і В2, приведена на рис. 20.

Сигнал, що надходить на вхід балансового підсилювача (плече 1), поділяється навпіл між плечем 2' (зв'язаний вихід) і плечем 3' (прямій вихід). У плече 3' сигнал приходить зі зрушенням на 90° по фазі щодо плеча 2'.

У верхній частині робочого діапазону частот, де вхідними ланцюгами, що согласующе-трансформируют, забезпечується гарне узгодження, сигнал без відображення підсилюється одиночними підсилювальними каскадами (У1 і В2).

Зі зниженням частоти на входах одиночних підсилювальних каскадів, у плечі 2' і 3', з'являється відбита потужність.

Відбита потужність із плеча 2' у плече 4 приходить зі зрушенням по фазі на 90°; з таким же фазовим зрушенням відбита потужність із плеча 3 приходить у плече 4 і суммируется у фазі на баластовому опорі R61.

На плечі 1 відбита потужність із пліч 2' і 3' приходить у противофазе і, таким чином, у плечі 1 відбита потужність не виділяється.(!!)

тельными каскадами В1 і В2, надходить на схему підсумовування, що представляє собою трьохдецибельний міст, виконаний аналогічно вхідному трехдецибельному мостові розподілу.

З плеча 1' у плече 3 посилений сигнал приходить зі зрушенням на 90° і суммируется у фазі із сигналом, що надійшов у плече 3 із плеча 4'.

При рівності потужності в одиночних підсилювальних каскадів У1 і В2 сигнал у плече 2 приходить у противофазе і. таким чином, сигнал на баластовому опорі R6₂ не виділяється.

Високочастотний сигнал від ПВЧ приймача надходить на вхід ШПУ-4. підсилювач, що представляє собою двокаскадний, потужності.

Перший каскад ШПУ-4 являє собою одиночний підсилювальний каскад, виконаний на транзисторі 2Т610А (V2).

Для ослаблення впливу відбитої потужності між одиночним підсилювальним каскадом і ПВЧ приймача включений пасивний аттенюатор, виконаний на резисторах R1, R2 і R3.

Компенсація реактивної складового вхідного опору транзистора V2 досягається конденсатором З4. Індуктивності L1, L2 і конденсатори З2* СЗ утворять двухзвенную согласующе-трансформврующую ланцюг на вході транзистора V2, a L5. L6 і З10*— на виході транзистора. Резистори R4*, R5 і R6 задають робочу крапку транзистора по постійному струмі таким чином, щоб забезпечити роботу транзистора в режимі класу А.

Стабілізатор V1 забезпечує захист транзистора V2 від імпульсів напруг у ланцюзі +12 В в моменти переключень.

Конденсатори З5,З6, З7 і З9 — блокувальні. Дросель L4 і високочастотний фільтр Z1 забезпечують розв'язку по високій частоті між транзисторами і джерелом живлення.

Дросель L4, для зниження його добротності на частотах нижче 50 МГц і проти виникнення паразитної генерації зашунтирован низькоомним резистором R7.

Сигнал, посилений одиночним підсилювальним каскадом А1, надходить на міст розподілу W1 і поділяється навпіл між двома одиночними підсилювальними каскадами, виконаними на транзисторах V3 і V4 за балансовою схемою.

Кожен одиночний підсилювальний каскад V3 і V4 виконаний аналогічно підсилювачеві на V2.

Резистори R9 і R20 — баластові.

Робочі крапки транзисторів V3 і V4 забезпечуються резисторами Rll*, R12, R13, R14* R15, R16, R17 і R18 таким чином, щоб транзистори працювали в режимі класу АВ, тобто з невеликим відсіченням колекторного струму.

Сигнал, посилений ШПУ-4, надходить на вхід балансового підсилювача ШПУ-5, зібраного на транзисторах 2Т913А (V2, V3).

У підсилювачі ШПУ-5 резистори R1 і R6— баластові. Індуктивності L1, L3 і конденсатори З1, СЗ для транзистора V2 і L2, L4, З2, З4 для транзистора V3 утворять вхідний ланцюг, що согласующе-трансформирует.

Транзистори працюють у режимі класу С с відсіченням колекторного струму.

Необхідний нульовий зсув на базі транзисторів V2 і V3 забезпечується індуктивностями L5 і L6.

Тому що вихідний опір транзисторів V2 і V3 близько до 50 Ом, те на виході ланцюга, що согласующе-трансформирует, не потрібно.

Сигнал безпосередньо через розділові конденсатори З13 і З14 подається на входи підсумовуючого трехдецибельного моста в крапки 21 і 22. Конденсатори З7, З8, З9, ЦЮ, З12, З15 і З16 — блокувальні.

Резистор R5 — датчик, що служить для контролю працездатності балансового підсилювача.

Фільтри, що розв'язують, у ланцюзі живлення колекторів транзисторів V2, V3 по ланцюгах живлення +15 Вст виконані аналогічно відповідним ланцюгам у ШПУ-4.

Сигнал з виходу ШПУ-5 надходить на вхід балансового підсилювача ШПУ-6, зібраного на транзисторах 2Т934В (V2, V3). Балансовий підсилювач ШПУ-6 виконаний аналогічно підсилювачеві ШПУ-5.

Відмінною рисою балансового підсилювача ШПУ-6 у порівнянні з балансовим підсилювачем ШПУ-5 є наявність трехзвенного фільтра, що согласующе-трансформирует, на виході транзисторів V2 і V3 Застосування трехзвенного фільтра зв'язано використанням більш могутнього транзистора в балансовому підсилювачі ШПУ-6, чим у підсилювачах ШПУ-4 і ШПУ-5.

Фільтруючі і ланцюги балансового підсилювача, що розв'язують, аналогічні відповідним ланцюгам підсилювачів ШПУ-5 і ШПУ.

Колекторні ланцюги транзисторів балансових підсилювачів ШПУ-5 і ШПУ-6 живляться напругою +15 Вст. Крім того, на колектори даних каскадів подається низькочастотна напруга, що модулює.

Широкополоснї підсилювачі МХ діапазону ШПУ-1, ШПУ-2, ШПУ-3 виконані аналогічно підсилювачам ШПУ-4, ШПУ-5. ШПУ-1

ШПУ-1 відрізняється від ШПУ-4 тем. що перший і другий каскади виконано на одному транзисторі. '

Вихідний підсилювач потужності I

Підсилювач потужності виконаний на металокерамічному тетроді V7 (ГС-15Б) за схемою з заземленою керуючою сіткою по високій частоті через конденсатор З12.

Анодний контур W1 складається з короткозамкненої по високій частоті коаксіальної лінії і паралельно включених ємностей : ємності анод-сітка і конструктивної ємності, виконаної у виді насадки на анод.

Настроювання контуру в резонанс здійснюються переміщенням коротко замикаючого плунжера. Короткозамкнена лінія підключається до анода лампи через розділовий конденсатор З10. Конденсатор зв'язку З13 я користується при сполученні каскаду з навантаженням.

Постійна напруга +800 В на анод лампи подається з контакту 1 рознімання ХЗ через анодний блокувальний фільтр ІЗ3, L4С4, З9, L5.

Напруга розжарення ~6,ЗВ підводиться з висновків а, б трансформатора Т1. Дроселі L3, L6 і конденсатори З6, З7 є блокувальними по високій частоті в ланцюзі на калу.

Резистор R33* призначений для установки розжарення лампи ГС-15Б в межах 6,0— 6,6В.

Напруга зсуву — автоматичне, подається з резистора R28.

Екранна сітка заземлена по постійному струмі. У катод лампи через обмотку модуляційного трансформатора подається напруга -200В, тобто екранна сітка щодо катода має потенціал +200 В.

Резистори R29, R30 у режимі «Передача» шунтируются контактами 7, 8 реле ДО4.

У режимі «Прийом» лампа V7 защіпається подачею великої негативної напруги на керуючу сітку при проходженні катодного струму через резистор R29. Ланцюг, що складається з резистора R30 і конденсатора З8 — искрогасящая.

Контроль катодного струму виробляється за допомогою миллиамперметра Р1 при установці перемикача S4 «КОНТРОЛЬ РЕЖИМІВ» у положення «IV7». У цьому випадку прилад Р1 підключений паралельно шунтові R31. За допомогою резистора R32 і конденсатора СП виходить додатковий автоматичний зсув за рахунок струму керуючої сітки лампи.

ШПУ через ланку, що погодить, L типу (З2, L2) і розділовий конденсатор З5 надходить у катод підсилювача потужності (V7). Дросель L1 служить для гасіння імпульсів, що виникають при включенні високої напруги.

Посилений сигнал через конструктивну ємність З13, через ФНЧ-1, спрямований розгалуджувач подається в антенно-фідерний тракт.

Настроювання ПВЧ виробляється автоматично. Принцип роботи настроювання описаний у підрозділі 6.4.

Сигнал настроювання в блок А5 видається з детектора ІРП, розташованого у ФНЧ-1, на контакт 16 рознімання Х15.

Резистори R24 і R25 призначені для початкової установки величин падаючих і відбитої хвиль при заводському регулюванні. Контроль падаючих і відбитої хвиль виробляється за допомогою миллиамперметра Р1 при установці перемикача S4, «КОНТРОЛЬ РЕЖИМІВ», відповідно в положення «ПАД.» і «ОТР.».

Резистор R23 — додатковий опір до приладу Р1. Амплітудна модуляція в приладах ПВЧ здійснюється в каскадах ЩПУ-5 і ШПУ-6 — колекторна модуляція й у вихідному каскаді на лампі V7 (ГС-15Б) — анодно-екранна модуляція. Лампа H1 служить для сигналізації важкого теплового режиму лампи V7 (ГС-15Б). При проваллі напруги ~200В, 400 Гц зупиняється вентилятор М2, реле ДО5 відпускає, і «корпус» у режимі «Передача» надходить на лампу H1, що загоряється.

Сигнали ІРП і АРГМ можна замірити на гніздах Х16—Х18, Х17—Х18. Прилад 25М відрізняється від приладу 24М блоками ШПУ, крім того в приладі 25М застосований коаксіальний, короткозамкнений контур, настроювання якого в резонанс здійснюється переміщенням безконтактного плунжера — ємнісна перебудова.

В іншому принцип роботи приладу 25М цілком аналогічний приладові 24М.

Фільтри нижніх частот (ФНЧ) і детектори ВЧ сигналів ( рис. 21 )

Фільтри нижніх частот MХ і ДМХ діапазонів призначені для ослаблення вищих гармонійних складових на виході приладів 25М и 24М відповідно:

Граничні частоти фільтрів нижніх година-

той MХ і ДМХ діапазонів рівні відповідно 170—180 МГц і 420—430 МГц.

Граничні частоти обрані так, щоб гармонійних складових робочих частот MХ і ДМХ діапазонів знаходилися у відповідній смузі загородження фільтрів.

Фільтр нижніх частот МХ діапазону про коштує з п'яти П-подібних ланок типу ДО, утворених індуктивностями L2—L4, L L7 і емкостями З2—З5, З11, З12 і двох Г-подібних напівланок типу М, утворених індуктивностями L1, L5 до емкостями З1, Сб.

Фільтр нижніх частот ДМХ діапазон; складається з чотирьох Т-подібних ланок типу ДО, утворених індуктивностями L2—L6 і емкостями З2—З5 і двох Г-подібних напівланок типу М, утворених індуктивностями L1, L7 і емкостями З1, Сб.

Детектори призначені для одержання сигналів автоматичного настроювання контуру, контролю глибини амплітудної модуляції I системи автоматичного регулювання глибини модуляції (АРГМ).

Детектори сигналів MХ і ДМХ діапазону новий виконані однаково, але відрізняються величиною індуктивного зв'язку Wl, W2.

Детектор системи АРГМ виконаний на діодах V1, V2 за схемою подвоєння напруги. Напруга високої частоти на діоди подається з індуктивного зв'язку W1. Другий кінець петлі зв'язку по високій частоті через резистор, що погодить, R2 заземлений.

Конденсатор З7 фільтруючий по високій частоті, а конденсатор З9 — блокувальний.

Продетектированное подвоєна напруга з конденсатора З7 надходить на навантаження (резистори R5 або R7 у приладі 22М).

Детектор сигналів для автоматичного настроювання контуру і контролю глибини амплітудної модуляції виконаний на діодах V3 V4 за схемою подвоєння напруги. Напруга високої частоти на діодах подається з індуктивної петлі зв'язку W2. Другий кінець петлі зв'язку по високій частоті через резистор, що погодить, R1 заземлений. Конденсатор Cl0-фільтруючий по високій частоті, а конденсатор З8—блокувальний. Продетектированное подвоєна напруга з конденсатора З10 надходить на навантаження (резистори R10 і R11 у блоці А5). Одночасно ця напруга надходить на плату 12-8 приладу 12М для контролю глибини амплітудної модуляції і для індикації роботи передавача (резистори R8, R7 і R21, R22).

Розгалуджувач (рис. 22)

Розгалуджувач полосковий на зв'язаних лініях призначений для виміру відносних величин напруг падаючих і відбитої хвиль в антенно-фідерному тракті радіостанції.

По центральної полосковой лінії з хвильовим опором 50 Ом, що розвивається передавачем потужність подається по фідерному тракті в антену.

Частина цієї потужності 30—40 дБ (меншої величини) через дві зв'язані полоскові лінії з хвильовим опором 100 Ом подається на детектори V1 і V2.

Резистори R1 і R3 є навантаженнями зв'язаних ліній.

Конденсатори З1—З4 і З9—З12 подовжують електричну довжину полоскових ліній (приблизно до чверті хвилі на середній частоті). Четвертьхвильові зв'язані полоскові лінії є спрямованими розгалуджувачами. Після детектора V1 на розніманні Х3, контакт 6, подається напруга падаючої хвилі, відповідно з детектора V2 на контакт 7 подається напруга відбитої віл-резистор R2, конденсатори З5, З6 і З13, резистор R4, конденсатори З7, З8 і З14 утворять фільтр у ланцюгах детекторів.

На відкидній панелі приладів 24М и 25М установлені потенціометри, з'єднані з контактами 6 і 7 колодки Х3, за допомогою яких виставляються рівні напруг падаючих і відбитої хвиль на вимірювальний прилад у приладах 24М и 25М

каркас;

передня панель; редуктор; широкополоснї підсилювачі (ШПУ);

резонатор коаксіальний — підсилювач потужності на металокерамічному тетроді

ГС-15Б;

фільтр нижніх частот (ФНЧ);

розгалуджувач спрямований; . авто настроювання;

вентилятор.

Редуктор призначений для автоматичного або ручного настроювання коаксіального резонатора на визначену частоту.

Редуктор розміщений на алюмінієвій панелі, що є основною частиною каркаса приладу.

Редуктор складається з електродвигуна Ml, електромагнітної муфти Y1 і прямозубих циліндричних коліс, що кріпляться на загальній панелі. На панелі розміщена плата перемикача-шукача Е1.

Механічна перебудова контуру резонатора виробляється від електродвигуна. Через електромагнітну муфту, зубчасті колеса і гвинтову пару рух передається плунжерові.

Від основного редуктора через карданний вал рух передається також на черв'ячний редуктор, розташований на коаксіальному резонаторі, де через профільний кулачок, виробляється підстроювання зв'язку з навантаженням.