В радиолюбительской практике, при построении перестраиваемых
генераторов напряжений, для проверки и настройки передатчиков может
быть полезен сверхширокополосный усилитель (СШУ) с электронной
регулировкой усиления. На рис.1 приведена схема такого усилителя.
Рис.1. Принципиальная схема СШУ
Основные характеристики
| Коэффициент усиления, дБ
| 68
|
| Полоса частот, МГц
| 8...240
|
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики, дБ
| ±1,5
|
| Глубина регулировки усиления, дБ
| 34
|
| Выходная мощность (на нагрузке 50 Ом), Вт, не менее
| 1
|
| Напряжение питания, В
| 12
|
| Максимальный потребляемый ток, А
| 1
|
| Габаритные размеры, мм
| 160x53x35
|
Усилитель содержит Г-образный аттенюатор на p-i-n диодах VD1 и VD2, 6
каскадов усиления на транзисторах VT1, VT2, VT4, VT6, VT8, VT10 и
датчик уровня выходного напряжения на диоде VD3.
Аттенюатор изменяет уровень сигнала на входе усилительных каскадов,
регулируя тем самым коэффициент усиления. При перемещении движка
резистора R1 в крайнее левое (по схеме) положение, напряжение на диоде
VD1 становится равным нулю, и его сопротивление — максимально. В это
время напряжение на диоде VD2 — максимально, а его сопротивление —
минимально. В этом случае коэффициент передачи усилителя максимален.
При перемещении движка R1 вправо коэффициент усиления плавно
уменьшается. В процессе регулировки усиления происходит небольшое
изменение наклона АЧХ усилителя, однако в диапазоне регулировки (34 дБ)
ее неравномерность не превышает ±1,5 дБ.
В первом усилительном каскаде на транзисторе VT1 используется
параллельная обратная связь по напряжению через резистор R2,
уменьшающая входное сопротивление каскада и обеспечивающая тем самым
увеличение глубины электронной регулировки усиления. Во втором каскаде
использована корректирующая цепь первого порядка C1-R15. Требуемый
режим работы первых двух каскадов (ток покоя - 5 мА) устанавливается
подбором резисторов R3 и R4.
В остальных каскадах на транзисторах VT4, VT6, VT8, VT10 применена
активная коллекторная термостабилизация [1]. Токи покоя указанных
транзисторов выбираются равными 50 мА (для VT4 и VT6), 400 мА (для VT8
и VT10), и устанавливаются они подбором резисторов R5...R8. Требуемая
полоса пропускания в каскадах на транзисторах VT4, VT6 и VT8
достигается благодаря использованию реактивных межкаскадных
корректирующих цепей третьего порядка [2].
Выходной каскад выполнен по схеме со сложением напряжений [3] и
обеспечивает суммирование на нагрузке сигнальных напряжений, отдаваемых
транзисторами VT8 и VT10.
Печатная плата усилителя (рис.2) состоит из двух частей размерами 65x45
мм и 82x45 мм. Она изготавливается из двустороннего фольгированного
стеклотекстолита толщиной 1,5...2 мм. Пунктирной линией на рис.2
обозначены места металлизации торцов платы, что можно также сделать с
помощью металлической фольги, которая припаивается к нижней и верхней
частям платы. Металлизация необходима для устранения паразитных
резонансов и заземления нужных участков печатной платы. После
металлизации торцов с помощью напильника выравнивается нижняя часть
платы, и она устанавливается в корпус.
Рис.2. Печатная плата усилителя
Настройка усилителя состоит из нескольких этапов. Вначале производится
покаскадная настройка АЧХ усилителя. Для этого с помощью резисторов
R3...R8 устанавливаются токи покоя транзисторов. Затем в качестве
нагрузки VT1 через разделительный конденсатор подключается резистор 50
Ом. Подбором R2 достигается равномерная АЧХ каскада до частоты 250 МГц.
Далее к первому каскаду подключается второй, и подбором емкости
конденсатора С1 выравнивается АЧХ двух первых каскадов. После
подключения каскада на транзисторе VT4 подбором С2 устанавливается
равномерная АЧХ трех первых каскадов в области нижних и средних частот.
Подбором СЗ выравнивается АЧХ в области верхних частот. Если этого не
удается достичь, следует уменьшить величину С2.
Далее подключается следующий каскад, и процесс настройки повторяется.
После подключения каскада на VT10, с помощью С4 достигается
максимальная выходная мощность усилителя. Ориентировочно это условие
соответствует коэффициенту передачи по напряжению выходного каскада,
равному двум [3].
На фотографии, приведенной на рис.3, видна панель с 5 выводами, к
которым подводится напряжение питания усилителя, а также подключается
потенциометр R1 и стрелочный индикатор уровня выходной мощности PV1
(М4761). Коррекция показаний индикатора осуществляется с помощью R9.
Рис.3. Печатная плата усилителя
Источники
- Титов А.А. Расчет схемы активной коллекторной термостабилизации и
ее использование в усилителях с автоматической регулировкой
потребляемого тока. — Электронная техника, 2001, N2, С.26
- Титов А.А. Параметрический синтез межкаскадной корректирующей
цепи сверхширокополосного усилителя мощности. — Известия вузов.
Электроника, 2002, N6, С.81.
- Бабак Л.И., Дьячко А.Н. Мощный наносекундный видеоусилитель
по схеме со сложением напряжений. — Приборы и техника эксперимента,
1981, N3, С.127.
| 
