В любительском конструировании широкое применение получила “гибридная” схема РА с транзистором в катодной цепи выходной лампы. Помимо несомненных достоинств, такому “гибриду” свойственны и недостатки, главный из которых - невысокая надежность. Питание транзистора от общего с лампой высоковольтного источника несет в себе опасность пробоя транзистора, в чем могли убедиться многие радиолюбители. Кроме того, сложно оптимизировать режим транзистора, т.к. его коллекторный ток жестко связан с током через лампу, сопротивление нагрузки задано и неоптимально, в схеме нельзя применить популярные тетроды с лучеобразующими пластинами.

Эти недостатки отсутствуют в описываемом усилителе, схема которого приведена на рисунке 1. Он состоит из широкополосного предварительного усилителя на VT1, VT2, VT3 и оконечного каскада на лампе ГУ-19 с заземленным катодом и с П-контурной системой на выходе. При UBX -0,5В в диапазоне 1,5 ... 30 МГц анодный ток лампы (при расстроенном контуре) составляет 140... 160 мА с плавным повышением на верхних частотах за счет частотно-зависимых цепей R7C4, R13C10, R14R15C12. При оптимальной настройке П-контура анодный ток лампы - около 120 мА, выходная мощность при анодном напряжении 530В составила 40 Вт на н.ч. диапазонах и 25 Вт на 29 МГц. Измеренное значение интермодуляционных искажений третьего порядка при этом лучше -33 дБ.

Рис.1.

Транзисторная часть усилителя питается от отдельного незаземленного выпрямителя с выходным напряжением 36В и потребляет не более 130 мА. С помощью стабилитрона VD1 и резистора R17 создаются искусственная “средняя” точка, напряжения +6,8В и -29 В по отношению к земле. Возможно питание от отдельных источников +(6...9) В и -30В, в этом случае требования к величине пульсаций питающих напряжений более жесткие.

В авторском варианте усилитель был выполнен в виде отдельного блока, соединенного со схемой трансивера через разъём XS1 отрезком кабеля. Управление его состоянием (вкл./ выкл.) осуществлялось с помощью контактов К реле RX/TX трансивера. При размыкании контактов реле (передача) транзисторы VT1, VT2 переходят в рабочий режим. При этом напряжение смещения Ее, лампы можно изменять с помощью резистора R3; наиболее линейный режим по результатам измерения двухтоновым сигналом составил Ес₁ = -20В и ток покое лампы Ia_0п = 50 мА. При замкнутых контактах реле (приём) транзистор VT3 и лампа практически заперты. Входное сопротивление усилителя определяется величиной R4 и может быть в пределах 50...150 Ом.

Ламповый каскад выполнен по типовой схеме. Экранное напряжение стабилизировано с помощью VD2, VD3. Индуктивность антипаразитной цепи L2R18 выбрана с расчетом несколько повысить коэффициент передачи от VT3 на сетки VL1 на верхних диапазонах. VT3 и VL1 работают в классе АВ и рабочие участки их характеристик сопряжены: запирание обоих приборов происходит при Ее, = Екол = -29В, a VT3 переходит, в режим насыщения при Екол = Ес1 = +5 В.

Появление сеточных токов, учитывая малую величину сопротивления в сеточной цепи R16 =120 Ом, несильно ухудшит линейность, но доводить “раскачку” до перехода VT3 в насыщение при SSB ни в коем случае нельзя. При CW возможно повышение Ia0 до 170 мА без неприятных последствий. Примененный режим VT3 является экономичным и обеспечивает значительные запасы по отношению к предельно допустимым параметрам.

Описанная схема транзисторной части может быть применена и с другими лампами, например, ГУ-70Б, при соответствующем изменении напряжения источников питания и установке режимов лампы.

Конструкция и детали

Размеры блока 95x80x300 мм, лампа расположена горизонтально. Транзисторный предусилитель смонтирован на радиаторе размерами 60x60x25 мм, расположенном в непосредственной близости от ламповой панели. Радиатор составляет часть задней стенки блока, непосредственно на нем укреплены разъём XS1 и резистор установки начального смещения R3. Транзисторы VT1 и VT2 плотно вставлены в отверстия в теле радиатора, их выводы использованы как опорные точки для монтажа деталей.

В качестве переменных конденсаторов П-контура использованы подстроечный КПВ-150 (С = 5...150 пФ) на входе, на выходе -сдвоенный малогабаритный с твердым диэлектриком от старого карманного приемника с общей емкостью около 800 пФ. В переключателе диапазонов применены керамические платы 11П1Н.

Данные индуктивностей:

• L1 - дроссель ДМ-0,1 30 мкГн,
• L2 -18 витков ПЭЛШО 0,27 вплотную на резисторе МЛТ-0,5 (R18);
• L4 - 11 витков ПЭ 1,8, на оправке диаметром 20 мм, длина намотки 40 мм;
• L5 - 34 витка ПГМС 1,2 на каркасе диаметром 40 мм, длина намотки 53 мм, отводы от 4,5; 9,5 и 17 витков.

Дроссель L3 -165 витков ПЭЛШО 0,27, диаметр каркаса 13 мм, длина намотки 55 мм, первые 15 витков вразрядку, остальные вплотную. Добавочные конденсаторы в выходном контуре типа КТК-3 и КСО-2, С14 и С15 - КСО-2, С19 - типа К15-5 на 3 кВ. Группа конденсаторов С23, С25, С27 имеют суммарную емкость 350 пФ. Диапазоны 10, 12, 15 и 17 м перекрываются в положении переключателя S1 “10” или “15”, 20 и 30 м - в положении “20”, диапазоны 40, 80 и 160 м - каждый в своём положении.

Описываемый усилитель эксплуатируется с 1989 г. За этот период пришлось однажды заменить VD1 (КС168А), других отказов не было.

Измерение искажений 3-го порядка производилось по типовой методике. Использовались 2 ГСС, сигналы которых через устройство сложения подавались на вход XS1, эквивалент антенны Э9-1 с контрольным отводом, аттенюаторы на 10 и 20 дБ, вольтметр В7-37 и трансивер в качестве измерительного приемника. Частоты ГОС устанавливались в пределах диапазона 14 МГц с разницей 10 кГц. Уровень выхода каждого ГСС по очереди устанавливался так, чтобы получить на нагрузке напряжение DH, соответствующее отдаваемой мощности 40 Вт (при этом Ia₀ = 120 мА).

Затем уровень каждого из генераторов уменьшался примерно на 6 дБ с таким расчетом, чтобы при их совместном включении напряжение на нагрузке осталось равным 11н (при этом Iа₀ - 90 мА). Приемником контролировался уровень одной из комбинационных частот типа (2f1 - f2) и регулировкой R3 устанавливался режим, дающий ощутимый минимум искажений. Чтобы исключить погрешность S-метра, отмеченные уровни основного сигнала и комбинационных частот затем проверялись с помощью ГСС.

Эрнст Гуткин (UT1MA)

Материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).