Ум гк 71 заземленными сетками

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.

Решитесь на применении в усилителе мощности (УМ) старых добрых стеклянных ламп, тогда вы забудете об их обдуве, прогреве, тренировке и прочее.

Выходная мощность 500 Вт - это лучше, чем 100 Вт! УМ предназначен для работы на любительских диапазонах 10, 12, 15, 17, 20, 30,40, 80 м и 160 м. Пиковая выходная мощность при отсутствии искажений усиливаемого сигнала - 500 Вт.

Он выполнен на лампе VL1 типа ГК71, включенной по классической схеме с общим катодом. Входное сопротивление усилителя и устойчивость его работы на всех диапазонах обеспечивает резистор R1, который позволяет импортному трансиверу (а усилитель для него и предназначен) работать на постоянную нагрузку 50 Ом с минимальным КСВ.

Рис. 1. Вид передней панели усилителя мощности (УМ).

При выходной мощности трансивера 5 Вт усилитель обеспечивает на выходе пиковую мощность 500 Вт. Требуемая небольшая входная мощность УМ позволяет его использовать с импортными и самодельными трансиверами с максимальной выходной мощностью до 10 Вт, имеющими регулировку выходной мощности.

Анодная цепь лампы VL1 выполнена по схеме последовательного питания. Что также благотворно сказывается на повышении коэффициента полезного действия (КПД) работы усилителя на ВЧ диапазонах.

Если сегодня многие коротковолновики имеют возможность использовать трансиверы фирменного изготовления, то усилители мощности, как правило, вынуждены изготавливать самостоятельно. В данном разделе предлагается законченная конструкция современного УМ для любительской КВ радиостанции.

Схема с общим катодом (ОК) имеет высокое входное сопротивление по первой сетке. От источника входного сигнала требуется обеспечить лишь небольшой реактивный ток через входную емкость лампы, а активной составляющей тока сетки нет, более того, ее появление вредно, поэтому для работы УМ с ОК достаточно небольшой входной мощности. В реальной схеме коэффициент усиления по мощности схемы с ОК может достигать нескольких десятков децибел.

Следует отметить, что УМ по схеме с ОК чувствительны к перегрузке входным сигналом. Кроме того, из-за интермодуляционных искажений полоса излучаемых частот SSB сигнала значительно расширяется.

Важно соблюдение паспортных данных режимов ламп, следует точно выдерживать напряжение накала. Гораздо хуже сказывается на долговечности ламп заниженное напряжение накала, нежели завышенное.

Эксплуатируя дорогой импортный трансивер на небольшой мощности, применяя ламповый УМ, разгружаем транзисторный выходной каскад трансивера, а также блок питания к трансиверу.

Принципиальная схема

Усилитель мощности, принципиальная схема которого приведена на рис. 2, обеспечивает необходимое усиление на всех девяти любительских КВ диапазонах. Он выполнен на лампе VL1, включенной по схеме с общим катодом.

При отсутствии управляющего сигнала на разъеме XS1 {педаль управления не нажата) или выключенном усилителе, входной сигнал с антенны, подключенной к ВЧ разъему XW2, проходит по цепи через нормально замкнутые контакты реле К2 и К1 на разъем XW1 «Вход» и далее в трансивер.

При переходе в режим передачи на розетку XS1 поступает управляющий сигнал от трансивера. По цепи через выключатель SA3, обмотку реле КЗ подается напряжение +24 В на транзисторный ключ с открытым коллектором в трансивере. При открывании транзисторного ключа трансивера, срабатывают реле КЗ, К1, К2.

Рис. 2. Принципиальная схема усилителя мощности (УМ).

Подстроечный конденсатор С4, служит подстройкой диапазонных контуров. В режиме приема контакты реле К3.1 разомкнуты. Реле К1 и К2 обесточены.

Контакты К1.2 разомкнуты, на управляющую сетку лампы поступает напряжение минус 150 В, лампа при этом закрыта.

Надо выбирать смещение таким, чтобы оно надежно закрывало лампу в режиме приема. Плохо закрытая лампа может шуметь и создавать помехи приему.

Контактами реле К1 К1.2 коммутируется цепь смещения, и на управляющую сетку в режиме передачи поступает стабилизированное напряжение минус 80 В. Реле К2 своими контактами К2.1 подключает антенну к выходу УМ.

Нагрузкой служит П-контур, обеспечивающий согласование усилителя с антеннами, имеющими различное входное сопротивление. В анодную цепь лампы включен обычный П-контур С13, L8 и L9, С17.

Для предотвращения самовозбуждения усилителя в управляющую сетку VL1 включен низкоомный резистор R2. В анодную цепь лампы VL1 включен также элемент защиты от самовозбуждения на УКВ - дроссель Др3 маленькой индуктивностью зашунтированный резистором R4 отключающим на рабочих частотах его действие. Самовозбуждение возможно, несмотря на мифическую «низкочастотность» ГК71.

Дроссель Др2 подключен к П-контуру в точке с наименьшим сопротивлением и ВЧ напряжением. Поэтому он не оказывает влияния на работу усилителя на высокой частоте. Конструктивно его можно располагать близко к стенкам корпуса усилителя, что упрощает компоновку.

По высокой частоте дроссель подключен параллельно нагрузке, его шунтирующее действие невысокое и он может иметь меньшую индуктивность. Необходимая индуктивность, даже с запасом на подключение высокоомной антенны, составляет 20-30 мкГн. Соответственно, уменьшаются собственная емкость и габариты дросселя.

На выходе П-контура подключен индикатор уровня выходного сигнала (ВЧ вольтметр), элементы C18*. VD5, R6, R7, С19, С20 и РА1, облегчающий настройку П-контура и правильное согласование с антенной. Требуемую чувствительность индикатора устанавливают в зависимости от реального входного сопротивления антенны регулировкой резистора R6.

В УМ предусмотрен режим обхода. Для его включения служит SA3. Лампа работает с максимальной линейностью при отсутствии сеточного тока.

Для контроля тока управляющей сетки желательно включить небольшой стрелочный микроамперметр. Он полезен при измерениях и испытаниях. При эксплуатации его смело можно заменить маломощным светодиодом VD3, параллельно которому надо подключить простой диод VD4, через который на сетку будет поступать напряжение смещения.

Нить накала лампы питается переменным напряжением 21-22 В. Это обеспечивает нужный ток эмиссии для линейной работы усилителя при сохранении длительного срока службы лампы.

Конструкция

УМ собран на базе блока легендарного передатчика от радиостанции РСБ-5. Это алюминиевый корпус с подвалом шасси 115 мм. Идеально подходит для данной конструкции.

Панелька лампы ГК71 укреплена на высоте 55 мм. Корпус имеет размеры 200x260x260 мм (ШхВхГ) без выступающих элементов.

В верхнем отсеке размещены детали выходного П-контура С12, 04, С15, С16, С17, Др2, L8, L9 - вертушка, реле К2.

На передней панели имеются:

• ручка и шкала вертушки;
• стрелочный измеритель РА1;
• переменный резистор R6;
• антенные разъемы XW2 и XI;
• ручки конденсаторов С4,03, 07;
• переключатели SA1, SA2;
• выключатель SA3.

Конденсаторы переменной емкости снабжены шкалами, что очень удобно для настройки.

В нижнем отсеке смонтированы С4, 03, катушки LI, L1"- L7, L7’, галетный переключатель диапазонов SA1, реле К1 и КЗ. На задней стенке нижнего отсека установлены разъемы XW1, XS1, ХР1, Х2.

Верхняя П-образная крышка, закрывающая блок УМ, имеет продолговатые отверстия с боков и приподнятую верхнюю крышку на 10 мм. В крышке, закрывающей дно блока, имеются отверстия для улучшения охлаждения усилителя. Все это сделано для снижения попадания пыли внутрь УМ.

Детали и возможные замены

На входе усилителя установлены полосовые фильтры с индуктивной связью, обеспечивающие:

• во-первых, гальваническую развязку с трансивером;
• во-вторых, хорошую диапазонную фильтрацию.

Входные сеточные контура переключаются галетным переключателем SA1. Данные входных катушек индуктивности приведены в табл. 1.

Таблица 1. Данные входных катушек индуктивности.

Сеточный дроссель Др1 намотан на фарфоровом секционированном каркасе. Внешний диаметр - 20 мм, общая длина - 39 мм. Имеет 4 секции шириной по 4 мм, диаметр в секции - 11 мм с перегородками толщиной 2 мм.

Провод марки ПЭЛШО 0,1, намотка до заполнения.

На выходе усилителя мощности применен П-контур. Катушка выходного П-контура L8 - бескаркасная намотана на оправке диаметром 40 мм и содержит 5 витков посеребренной медной трубки диаметром 5 мм, длина намотки - 30 мм. Высокая добротность этой катушки обеспечивает полную выходную мощность при работе в диапазоне 10 м.

В качестве катушки индуктивности L9 применена «вертушка» и счетчик витков от радиостанции РСБ-5 или ей подобная, например, от радиостанции «Микрон».

Катушки индуктивности П-контура, имеют намотку в одну сторону. В процессе настройки в качестве L8 использовалась «вертушка» от радиостанции Р-111, индуктивностью 1,3 МкГн. У этих катушек есть один недостаток - посеребренная поверхность со временем окисляется, и может быть нарушен контакт, для чего приходится делать ее чистку.

Для этой цели лучше всего пользоваться нашатырным спиртом. Конденсатор 03 настройки П-контура должен иметь зазор между пластинами не менее 1,2 мм. Хорошо подходит конденсатор от радиостанции РСБ-5 (Р-805) зазор между пластинами 2 мм.

Конденсатор С17 регулирует связь с антенной, зазор не менее 0,5 мм. Конденсатор С17 используется от радиоприемников старого образца, это трехсекционный вариант с зазором 0,3 мм, если антенна имеет входное сопротивление 50-100 Ом.

Если планируется использовать антенны с более высоким входным сопротивлением (например, типа Long Wire, VS1AA или «американка»), зазор между пластинами С17 должен быть не менее 1 мм, чтобы избежать нежелательных электрических пробоев воздушного промежутка.

Дроссель Др2 намотан на керамическом каркасе диаметром 13 мм длинной 190 мм. Его обмотка выполнена проводом ПЭЛШО 0,25, число витков - 160. До половины каркаса - намотка виток к витку, затем секциями с промежутками 5 мм, а с горячего конца часть витков дросселя имеет прогрессивную намотку.

Дроссель Др3 содержит четыре витка провода, равномерно распределенных по длине корпуса резистора R4 типа МЛТ-2.

Разъемы: XW1, XW2 - ВЧ разъемы СР-50-165ф; XS1 - СГ-5; X1 - клемма-зажим на ВЧ изоляторе, Х2 - клемма-зажим для массы. Разъем ХР1 типа РП 14-30ЛО или РП-30.

SA1 - переключатель галетный керамический типа ПГК 11П 1Н две платы. SA2 мощный ВЧ керамический га летный переключатель от PCБ-5.

Постоянные резисторы типов МТ-2, МЛТ, С1-4, С2-23, R6 - переменный резистор типа СПО, СН2-2-1. Подстроечный резистор R7 СПЗ-19, СПЗ-38.

Конденсаторы типа КД, КМ, КТ, К10-7В, КСО. Подстроечный конденсатор С4 типа КПВ, КПВМ. Конденсатор С14 типа К15У-1 150 пФ 7 кВАр 6 кВ.

Конденсатор 08 - конструктивный, представляет собой кусочек коаксиального кабеля, расположенного вблизи катушки индуктивности L9.

SA3 тумблер типа ПВ2-1, ТП1-2, МТ1, ПТ8 или П2К.

Рабочее напряжение всех реле 24-27 В. Контакты высокочастотных реле К1 и К2 должны выдерживать соответственно проходящую мощность 100 и 500 Вт. Реле К1 - РПВ 2/7 с рабочим напряжением 27±3 В, сопротивление обмотки 1100 Ом, ток срабатывания 13 мА, ток отпускания 2 мА.

Полярность обмотки реле:

• вывод А - минус;
• вывод Б - плюс.

Паспорт РС4.521.952 или РС4.521.955, РС4.521.956, РС4.521.957, РС4.521.958.

Можно применить РЭС-59, паспорт ХП4.500.025. Хорошо подходит РЭС-48 паспорт РС4.520213. Реле К2 ВЧ типа «Гука» или подобное на рабочее напряжение 24-27 В.

Если не планируется применение антенн тина Long Wire, VS1АА и им подобных, то в качестве реле К2 хорошо подойдет реле типа ТКЕ54ПД1.

Реле КЗ типа РЭС15 паспорт РС4.591.001, РС4.591.007, ХП4.591.014 можно заменить на РЭС-49, паспорт РС4.569.421-00, РС4.569.421-04, РС4.569.421-07. Все реле соединены витой парой.

Измерительный прибор РА1 с током полного отклонения 1 мА типа М4231.

Диоды VD1, VD2, VD4, VD6 - КД522 или другие кремниевые, VD3 - АЛ310, VD5-Д2Е, Д18.

Настройка

При настройке лампового УМ необходимо соблюдать все меры предосторожности, так как в нем имеется высокое напряжение опасные для жизни. Никогда не включайте усилитель без установленной верхней крышки.

В условиях длительной эксплуатации верхняя крышка усилителя нагревается до высокой температуры, что может причинить ожог. Не следует прикасаться к этим частям УМ во время эксплуатации.

Перед снятием верхней крышки убедитесь в том, что БП отключен, по крайней мере, в течение 5 минут. За это время электролитические конденсаторы разрядятся полностью.

Прежде всего, необходимо проградуировать измерительные приборы, путем сравнения их показаний с образцовыми. Нельзя подбирать шунты при рабочих напряжениях.

Основное внимание уделите проверке правильности и качеству монтажа. Изготовленный без ошибок УМ обычно не требует особого налаживания и сразу начинает работать.

К входу усилителя подключают трансивер. У большинства импортных трансиверов выходная мощность регулируется плавно. При первом включении УМ с трансивером мощность, подаваемую на вход УМ, нужно уменьшить до минимума.

В трансивере YAESU FT-950 минимальная выходная мощность составляет 5 Вт. Вот с нее мы и начинали.

Забегая наперед, скажем, что в процессе эксплуатации 5 Вт вполне достаточно для раскачки УМ на одной или двух лампах ГК71. Входной безиндукционный резистор R1 можно из схемы исключить. При этом КСВ при отключенном встроенном в трансивер тюнере на всех диапазонах составляет 1-1,2, при тщательном подборе витков катушки связи, а при включенном тюнере КСВ равен 1.

При одной лампе ток анода достигает 350 мА. Максимально допустимая раскачка не должна допускать появления тока управляющей сетки. Если хочется большей мощности, следует не увеличивать раскачку и не допускать тока сетки.

В этом случае лучше увеличить экранное напряжение, установить прежний ток покоя лампы, чтобы максимальная раскачка достигалась без тока управляющей сетки.

Подключить к выходу усилителя:

• или эквивалент нагрузки типа 39-4 на 1 кВт, имеющий вывод на разъем напряжения ВЧ 1:100, и ламповый вольтметр В7-15;
• или лампу накаливания мощностью 500 Вт на напряжение 220 или 127 В (применяются на железнодорожном транспорте).

SA3 - в положении «Вкл.». Включаем БП, измеряем ток покоя лампы, который должен быть около 30-40 мА.

Настраиваем входные диапазонные контура в резонанс конденсатором С4. Переменный конденсатор не должен быть в крайнем положении. Если нужно, изменяем количество витков катушек L1-L7.

Точный подбор витков катушек связи L1"-L7’ производится по минимуму встроенного в трансивер КВС-метра.

В диапазонах 18 и 21 МГц, 24 и 28 МГц, работают одни и те же контура L6, L6’ и L7, L7".

Галетный переключатель SA2 подключает переменный анодный конденсатор С13 на диапазонах 160-30 м, а на диапазоне 160 м - дополнительно еще конденсатор С14. На диапазонах 20-10 м конденсатор С13 отключен. В этом случае настройка производится катушкой индуктивности L9 и конденсатором связи С17.

В завершение подключают антенну, с которой будет работать УМ. Не включайте УМ без подключенной антенны. После включения без антенны на антенном разъеме может образоваться опасное для жизни высокое напряжение.

Имеется три органа регулировки. На низкочастотных диапазонах анодный конденсатор С13 устанавливается на большую емкость и индуктивность. Варьируя индуктивностью, настраиваем выходной контур в резонанс, а конденсатором C17 устанавливаем необходимую связь с нагрузкой.

Чтобы избежать ложной настройки, надо следовать правилу: емкости С13 и С17 должны быть всегда установлены ближе к максимальному значению, что будет также соответствовать максимальному подавлению гармоник.

Манипулируя конденсаторами C13, C17, индуктивностью L9 добиваются максимума показаний индикатора выхода РА1 на каждом диапазоне. Следите при этом за спадом анодного тока.

Для надежной работы УМ необходимо хорошее заземление. Для снятия статического электричества, наводимого в антенне, полезно с разъема SW2 на корпус включить дроссель.

Данные анодного конденсатора такие:

• диапазон 160 м - 270 пФ;
• диапазон 80 м - 120 пФ;
• диапазон 40 м - 70 пФ;
• диапазон 30 м - 39 пФ;
• на остальных диапазонах - анодный конденсатор отключен.

В процессе эксплуатации для быстрого перехода с диапазона на диапазон необходимо составить таблицу соответствующих им положений роторов конденсаторов и показаний счетчика вертушки.

метод расчета П-контура знаком читателям этой книги, Он описан в справочной литературе . Имеются готовые таблицы для различных Roe. В Интернете много виртуальных калькуляторов для таких расчетов.

Расчеты говорят, что на 28 МГц нужен контур с индуктивностью 0,5 мкГн и с емкостью «горячего конца» П-контура - 40 пФ. А у нас 2 ГК71 Свых = 17х2 плюс С монтажа = 45-50 пФ. Тут можно сделать вывод, что 2хГК71 не будут работать на 28 МГц.

Выход из ситуации - применяем последовательное питание П-контура, а дроссель Др2 используем с меньшей индуктивностью, не входящий теперь в емкость монтажа. Анодный переменный конденсатор из схемы вообще исключаем.

Тренировка ламп

Пришлось много экспериментировать с ГК71, в тренировке они не нуждаются. Но случайные и с длительным сроком хранения лампы желательно тренировать в такой последовательности.

Грязные лампы промыть в воде со стиральным порошком, тщательно прополоскать, чтобы вода промыла внутренности цоколя и просушить. Запасные лампы, которые тоже долго не работали, полезно тренировать. В дальнейшем они будут готовы к работе немедленно и гарантированно.

Выдержите лампу под накалом несколько часов, затем подаете напряжение смещения. Далее подаете пониженное анодное и экранное напряжение, уменьшаете сеточное смещение до появления небольшого анодного тока и опять выдерживаете несколько часов.

Уменьшаем напряжение смещения до получения тока анода, чтобы аноды слегка розовели, пусть прокалятся некоторое время.

С работающих ламп время от времени необходимо убирать пыль с верхней части баллона сухой чистой ветошью (при выключенном УМ и разряженных конденсаторах).

Питание накала мощной генераторной лампы

Правильно выбранное напряжение накала мощной генераторной лампы позволит лампе служить в несколько раз дольше, повышает надежность ее работы и облегчает ее температурный режим. Делается это так.

Включаем ЛАТР в первичную обмотку накального трансформатора, выставляем паспортное напряжение накала. Настраиваем УМ на максимум мощности при одночастотном сигнале. При полной мощности медленно снижаем напряжение, подаваемое с ЛАТРа, пока выходная мощность не начнет снижаться.

Прибавляем напряжение накала на 10 % (это запас эмиссии). Измеряем напряжение на первичной обмотке накального трансформатора. Последовательно в первичную обмотку трансформатора подбираем гасящий резистор, чтобы получилось измеренное напряжение, при номинальном сетевом напряжении.

Монтаж УМ

Входные диапазонные контура размещены в подвале шасси. Детали анодной нагрузки лампы - над шасси. Проводники ВЧ цепей - минимально короткие и желательно прямые из медного одножильного посеребренного провода.

Компоновка УМ видна на фотографии (рис. 3). Фотография внутренней компоновки усилителя со стороны задней панели.

Вариант с двумя лампами ГК71 показан на рис. 4.

Рис. 3. Вид усилителя мощности (УМ) справа.

Рис. 4. Вид усилителя мощности (УМ) сзади.

Блок питания: особенности

Каждый источник должен выдавать требуемое напряжение и ток при максимальной нагрузке эксплуатации усилителя. Проверить их необходимо при изменении питающего напряжения сети в линии.

Напряжение сети в течение суток изменяется. Обычно оно падает вечером, и максимально возрастает глубокой ночью. Зависит от сезона, удаленности жилища от трансформаторной подстанции и состояния электрической сети.

В блоке питания (БП) к УМ первичная (сетевая) обмотка имеет отводы и при больших колебаниях сетевого напряжения, особенно в сельской местности, есть возможность корректировки напряжения.

Следует отнестись очень серьезно к стабилизации напряжения на экранной сетке лампы.

Для этого можно использовать:

• отдельную обмотку на анодном трансформаторе или отдельный небольшой трансформатор;
• мощные полупроводниковые стабилитроны типа Д817, Д816 на радиаторах.

Для анодного питания лампы обычно используется нестабилизированное напряжение. Но чем больше будет емкость конденсаторов фильтра, тем меньше будет искажаться во время работы SSB и чище будет сигнал во время работы CW и DIGI.

Необходимо помнить что, как бы ни были хороши и линейны применяемые лампы, фундаментом качественной работы УМ является его питание. Авторы советуют не экономить на мощности анодного трансформатора и на емкостях фильтра анодного напряжения.

Конструкция УМ отдельно от БП позволяет легко модернизировать любой узел блока, не затрагивая другой. БП находится под столом, компактный УМ - в удобном месте. БП выполнен по упрощенной схеме без автоматики на включение и выключение.

Предусмотрена возможность ступенчатого изменения анодного напряжения, что выполняется переключением сетевой обмотки (переключать при отключенном БП от сети!). Анодный выпрямитель построен по мостовой схеме с конденсатором фильтра состоящего из последовательно включенных электролитических конденсаторов.

Блок питания: принципиальная схема

Схема блока питания приведена на рис. 5. Источник питания усилителя состоит из двух трансформаторов Т1, Т2 и соответствующих выпрямителей. В сетевые обмотки включены предохранители FU1 и FU2.

Рис. 5. Принципиальная схема блока питания (БП) для усилителя мощности на лампах ГК71.

От трансформатора Т1 получаем:

• напряжение накала ~20 В при токе 3 А (6 А) со средней точкой;
• напряжение +24 В, используемое для питания обмоток реле;
• напряжение +30 В для питания третьей сетки лампы.

Имеется отдельная обмотка ~6,3 В. Применен трансформатор от лампового черно-белого телевизора ТС180 с перемотанными вторичными обмотками. Сетевая обмотка может включаться на 220 В, 237 В и 254 В.

Трансформатор Т2 мощностью 1000 Вт, в котором намотаны вторичные обмотки. Предусмотрены выводы от сетевой обмотки для перехода на другое напряжение. Эти выводы можно использовать в полевых (сельских) условиях при заниженном или завышенном напряжении питающей сети.

Со вторичных обмоток получаем:

• запирающее напряжение -150 В;
• стабилизированное напряжение смещения напряжение смещения -80 В;
• стабилизированное экранное напряжение +450 В.

При необходимости имеется напряжение +500 В и +1800 В.

Диодный мост VD5-VD12 служит для получения напряжения +500 В. Фильтр состоит из дросселя Др1 и конденсаторов С2, С3. Стабилитроны VD13-VD15 и резистор R4 служат для получения стабилизированного напряжения +450 В.

Диодный мост VD16-VD19 нагружен на электролитический конденсатор С4 и далее включены стабилитроны VD20-VD22, получаем -150 В и при передаче - стабилизированное напряжение -80 В.

Диодный мост VD23-VD26 и сглаживающие конденсаторы С6-C11 служат для получения высокого напряжения. Каждый электролитический конденсатор БП зашунтирован резистором МЛТ-2 68-100 кОм для выравнивания напряжения и их разряда после выключения БП.

Прибор РА1 служит для контроля анодного тока. Прибор РА1 имеет предел измерения тока 1 А.

Через разъем ХР1 по многожильному кабелю с БП на УМ подаются необходимые напряжения. Для накальных цепей жилы кабеля запаивают в параллель. Для увеличения изоляции на провод высокого напряжения дополнительно надет поверх основной изоляции еще полихлорвиниловый кембрик соответствующего диаметра.

Более предпочтительным вариантом, который применяется во многих радиолюбительских разработках, является подача анодного напряжения от внешнего БП на высокочастотный разъем СР50 по отрезку коаксиального кабеля РК-50 или РК-75 диметром 7-12 мм. При этом в целях повышения безопасности экранную оплетку кабеля соединяют с корпусами УМ и БП.

При включении БП тумблером SA1 поступает напряжение накала и напряжение для питания реле. Тумблером SA2 включается запирающее напряжение, экранной сетки и анодное напряжение. При выключении снятие напряжений производится в обратном порядке.

Контрольные лампочки HL1, HL2 служат для контроля включения трансформаторов Т1, Т2 соответственно.

БП собран в отдельном корпусе. Имеет габариты 390x230x230 мм, подвал шасси 50 мм, вес около 20 кг. На лицевой панели корпуса БП находятся выключатели сети SA1, SA2, держатели предохранителей FU1, FU2, лампочки HL1, HL2, прибор PA1, а на задней стенке разъем ХР1 и клемма зажим X1. Надписи на передней панели выполнены с помощью переводного шрифта.

Блок питания: детали и аналоги

Разъемы: X1 - клемма-зажим; ХР1 - 30-контактный разъем типа РП14-30Л0 или РПЗ-ЗО. Подстроечные резисторы R1-R2 типа ПЭВР мощностью 5-15 Вт, R13 - шунт к конкретному примененному прибору РА1.

Электролитические конденсаторы С1 - 150 мкФ х 70 В, С2, С3 - К50-7 емкостью 50+250 мкФ х 450/495 В, С4 - 100 мкФ х 295 В.

Применение современных или импортных конденсаторов на большую емкость и напряжение только пойдет на пользу, увеличит надежность.

Конденсаторы С2, С4, С6-СП установлены через изолирующую шайбу из фольгированного стеклотекстолита. Фольга служит минусовым контактом электролитического конденсатора. Конденсаторы С5, С12 типа КД, КМ, КТ.

Выключатели SA1, SA2 - тумблеры ТВ 1-2 250 Вт/220 В или В4 250 Вт/220 В.

Диоды VD1-VD4 КД202В, VD5-VD12 и VD16-VD19 2Д202К или собраны из аналогичных диодов или диодных сборок на соответствующее напряжение и ток.

Помните о выравнивающих резисторах и конденсаторах емкостью 10000-47000 пф- защита от возможного пробоя кратковременными импульсами, они на схеме не показаны.

VD23-VD26 - типа КЦ201Д, VD13-VD15 - стабилитроны КС650, VD20 - Д817Д, VD21 - Д817В, VD22 - Д817Б или набор из других стабилитронов с соответствующим напряжением стабилизации, установлены на радиаторах и изолированы от корпуса.

Измерительный прибор РА1 с током полного отклонения 1 мА типа М4200, М2003, М4202. Силовой трансформатор Т2 изготовлен из промышленного, имеющего первичную обмотку 220/380 В. Кроме того, не разбирая обмотки трансформатора, сделан дополнительный вывод от первичной обмотки между 220 В и 380 В.

Таким образом, получилась возможность дискретной регулировки напряжения. Все трансформаторы должны быть качественно пропитаны лаком, чтобы влажность воздуха и выпавшая роса, особенно в полевых условиях, не стала причиной пробоя обмоток.

В варианте БИ для полевых условий подвал шасси был выполнен из толстого оргстекла. В оргстекле делались отверстия, и нарезалась соответствующая резьба для крепления электролитических конденсаторов.

Опыт эксплуатации

Были изготовлены по описываемой схеме несколько УМ. Были варианты с одной лампой и с двумя лампами ГК71, работающими в параллель. Они эксплуатируются, по сей день.

Чтобы УМ держать в постоянной готовности и работать максимальной мощностью, настройте П-контур на максимальную мощность. Хотите проводить радиосвязь с друзьями-соседями, убавьте раскачку с трансивера и общайтесь на небольшой мощности.

Мощность до максимальной в УМ увеличивается оперативно простым входом в меню трансивера и добавлением мощности раскачки с трансивера. Максимальная мощность используется, когда надо быстро сработать с DX, в соревнованиях или в условиях плохого прохождения.

В данном УМ вместо ламп ГК71 можно применить ГУ13, ГУ72 и другие. Данный УМ легко согласуется как с низкоомной нагрузкой 50 Ом, так и с высокоомной, когда антенны запитаны однопроводной линией.

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).

В данной конструкции радиолюбитель может использовать уже имеющийся у него передатчик. В качестве усилителя мощности к трансиверу на базе приемника Р-250 используется самолетная радиостанция РСБ-5. Предварительный усилитель выполнен на лампе 6П15П, а выходной каскад оставлен на лампе ГК71. В блоке РСБ-5 вполне помещаются две лампы ГК71, достигается при этом мощность в 1 кВт. В усилителе мощности совсем не обязательно применять очень дорогие современные металлокерамические лампы, имеющие большую склонность к самовозбуждению. С задачей линейного усиления выходного сигнала вполне справится каскад на лампе ГК71, не требующей принудительного обдува и прекрасно работающей во всех любительских KB диапазонах.

Оговоренная в справочниках граничная частота ГК71, равная 20 МГц, - следствие стремления заводов-изготовителей оградить себя от большого числа заказчиков - абсурдное явление времен прошлого. Многие годы авторы эксплуатировали этот усилитель, постоянно контролируя полосу, и сигнал был одним из лучших в эфире. Кроме перечисленных свойств этой лампы, касающихся надежности и КПД, у нее имеется еще один плюс: стоимость ее во много раз меньше, чем у современных. ГК71 не только не устарела, но за ней будущее, дело только за конкретными конструкциями, их публикацией и популяризацией. Испытана лампа в течение длительного времени и в интенсивной работе. Эти лампы не подвели ни разу. Повышенного анодного напряжения не боится, главное - соблюдать температурный режим, что делается визуально: белый анод в течение длительного времени непрерывной эксплуатации все-таки расплавляет баллон, и он вминается вовнутрь атмосферным давлением. Лампа с линейно аппроксимируемой АСХ ГК71 выгодно отличается от ламп с квадратичной характеристикой тем, что с ее помощью можно реализовать режим класса В, который обеспечивает существенно больший КПД, чем в ре­жиме АВ. Для предотвращения самовозбуждения усилителя на УКВ в управляющие сетки VL1 и VL2 включены низкоомные резисторы R2 и R5. В анодную цепь лампы VL2 включен элемент защиты от самовозбуждения на УКВ, а такая возможность существует, несмотря на мифическую низкочастотность ГК71, резистор R7 отключается на рабочих частотах усилителя маленькой индуктивностью Др4. Нагрузкой служит П-контур, обеспечивающий согласование усилителя с антеннами, имеющими различные входные сопротивления. Были изготовлены по описываемой ниже схеме несколько усилителей мощности. Один усилитель работает по сей день с одной лампой, а другой - с двумя лампами ГК71, включенными в параллель. Принципиальная схема усилителя, при этом, не претерпевает каких-либо изменений, кроме добавления еще одной ламповой панельки и естественно лампы. Усилитель рассчитан на работу в диапазонах 10, 12, 15, 17,20,30,40,80 м и (160 м) и пиковой выходной мощности при отсутствии заметных искажений усиливаемого сигнала 500 Вт. Входной сигнал поступает на коаксиальное гнездо XW1 «Вход 1». Обход выполнен на реле К1.1 и К2.1. Гнездо XW3 используется для подключения антенны трансивера. Вход 2 разъем XW4 используется при работе с трансивером, имеющим на выходе мощность в несколько ватт. Катушки связи L1"-L7" намотаны на соответствующих каркасах катушек L1-L7 у холодного конца. С этого же разъема можно снимать на передачу QRP мощность, развиваемую лампой VL1. Для переключения в режим передачи на розетку XS1 подают управляющий сигнал с уровнем +12 В. Срабатывает реле КЗ, и сигнал усиливается каскадом на лампе VL1, нагруженным на контура L1-L7, включаемые переключателем диапазонов SA1. Далее сигнал поступает на управляющую сетку лампы VL2, включенной по схеме с заземленным катодом. В режиме приема лампы VL1, VL2 заперты отрицательным напряжением с БП (контакты с7 и а7 соответственно). В режиме передачи на управляющую сетку VL2 подается стабилизированное напряжение -90 В. Нить накала лампы питается напряжением 22 В, которое обеспечивает работу усилителя в линейном режиме при сохранении длительного срока службы лампы. В анодную цепь лампы включен обычный П-контур L8, С14 и L9, CI 5, На выходе П-контура через делитель напряжения R9R10C17 подключен индикатор уровня выходного сигнала (элементы VD1, R11,Р A 1, C 18). Требуемую чувствительность индикатора устанавливают в зависимости от реального входного сопротивления антенны подбором резистора R11. Конденсатор С18 обеспечивает демпфирование показаний измерительного прибора РА1 при работе SSB. Управление работой усилителя осуществляется от трансивера через разъем XS1. В положении «Вкл» включаются реле К1 и К2. Режим обход отключается. Обмотки этих реле питаются напряжением 24 В. Источник питания усилителя состоит из трех трансформаторов (Т1-ТЗ) и выпрямителей. Один из них (VD12) питает обмотки реле, другой (VD13-VD17) - анодную цепь лампы. Цепь накала лампы VL2 питается от специально намотанной обмотки. Схема блока питания не приведена, но можно найти на этом сайте похожую.

Детали и конструкция УМ

Рабочее напряжение всех реле 24...27 В. Контакты реле K1, K2 и КЗ должны быть рассчитаны на коммутацию мощности соответственно 10 и 500 Вт. Дроссель ДрЗ намотан на фарфоровом стержне диаметром 21 мм (длина намотки 110 мм) проводом ПЭЛШО 0,23 мм. С горячего конца часть витков дросселя имеет прогрессивную намотку. Др4 содержит четыре витка провода ПЭВ-2 1,0 мм, равномерно распределенных по длине корпуса резистора R7 (МЛТ-2). Катушки L1 -L5 намотаны на каркасах диаметром 20 мм проводом ПЭВ-2, а L 6, L 7 на каркасах 16 мм. Намотка катушек L1-L5 виток к витку. Числа витков этих катушек следующие: L1 - 60 витков, диаметр провода 0,2 мм; L2 - 45 витков, диаметр провода 0,4 мм; L3 - 27 витков, диаметр провода 0,6 мм; L4 - 13 витков, диаметр провода 0,8 мм; L5 -10 витков, диаметр провода 0,8 мм; L6 - 6 витков, 17 - 4,5 витка. Катушки контуров L6, 17 намотаны проводом ПЭВ-2 диаметром 1,0 мм, намотка прогрессивная. L1" - 12 витков, L2" - 10 витков, L3" - 4 витка, L4" - 4 витка, L5" - 4 витка, L6" - 3 витка, L7" - 2 витка. Разъемы: ХР1 - типа РП14-30Л0 или РПЗ-30; XW1, XW3, XW4 - ВЧ разъемы СР-50-73ф, XVV2 - СР-50-166фм; XS1, XS2 - СГ-5; XI - клемма-зажим. При подборе для усилителя конденсаторов переменной емкости С14, С16 следует иметь в виду, что зазор между пластинами С14 должен быть не менее 2 мм, а С16 (если антенна имеет входное сопротивление 50...75 Ом) - не менее 0,5 мм. Если используется антенна с более высоким входным сопротивлением (например, типа «луч» или «американка»), зазор между пластинами С15 должен быть не менее 1 мм. Конденсатор С14 вращается на 360°. При переходе 180° контакт Кдоп подключает дополнительный конденсатор С15. Постоянные резисторы типов МТ-2, МЛТ, Cl-4, C2-23, подстроечный резистор R11 типа СПО. Конденсаторы типов КД, КМ, КТ, К10-7В. Подстроечный конденсатор С5 от РСБ-5 или типа КПВ, КПВМ. SA1 - переключатель керамический галетный две секции. Реле К1, К2 - РЭС9, реле КЗ ВЧ типа «Гука» или РПВ 2/7 но рабочее напряжение 24-27 В. Измерительный прибор РА1 с током полного отклонения 1 мА типа М4202, М4231. Катушка выходного П-контура L8 бескаркасная, намотана на оправке диаметром 40 мм и содержит 7 витков посеребренного медного провода диаметром 3 мм, длина намотки 30 мм. Высокая добротность этой катушки обеспечивает полную выходную мощность при работе в диапазоне 28 МГц. Катушка L9 - родная вертушка от РСБ-5. Блок радиостанции РСБ-5 используется в качестве УМ на ГК71 с размерами корпуса 205x260x250 мм. На высоте 50 мм в нем закреплено шасси с отверстиями под лампы ГК-71 и 6П15П. В верхнем отсеке помещены детали выходного П-контура L8, С16, L9 (вертушка со шкалой), стрелочный измеритель РА1, разъемы XW1, XW2, SA2. В нижнем отсеке смонтированы детали С14, С5, катушки L1-L8, переключатель SA1, переменный резистор R4 «Мощность». На задней стенке нижнего отсека установлены разъемы XW1, XS1, XS2, ХР1. Верхняя П-образная крышка, закрывающая блок УМ, имеет продолговатые отверстия с боков и приподнятую верхнюю крышку на 10 мм. В крышке дна корпуса имеются отверстия для улучшения охлаждения усилителя.

Настройка УМ

Настройку усилителя начинают с проверки работоспособности источника питания. Измеряют напряжение на выходе выпрямителя +500 В, +450 Вст, анодное напряжение + 1500 В, напряжение накала лампы. Далее измеряют ток покоя лампы, предварительно подключив к выходу усилителя эквивалент нагрузки (типа 39-4 на 1 кВт) или лампу накаливания мощностью 500 Вт на напряжение 220 или 127 В. Затем на вход усилителя подают сигнал. Изменяя количество витков катушек L1-L7, и подстраивая С5, добиваются резонанса. В диапазонах 18 и 21 МГц, 24 и 28 МГц работают одни и те же контура 16 и L7 соответственно. В завершение подключают антенну, с которой будет работать усилитель, манипулируя конденсаторами С14, С16 и вертушкой L9, добиваются максимума показаний индикатора выхода РА1 в каждом диапазоне. При переходе с одного диапазона на другой время настройки классического П-контура с двумя переменными емкостями и вертушкой (вариометром), конечно, большое. Для быстрого перехода с диапазона на диапазон в процессе эксплуатации есть смысл составить таблицу соответствующих им положений роторов этих конденсаторов и показаний шкалы «вертушки». Это схема с параллельным питанием анодной цепи. Для ее питания используется высокое напряжение 1500 В. Был опробован вариант с последовательным питанием. Разницы в работе особой не было. Схема с общим катодом (ОК) имеет высокое входное сопротивление по первой сетке. От источника входного сигнала требуется обеспечить лишь небольшой реактивный ток через входную емкость лампы, а активной составляющей тока сетки нет и, более того, ее появление вредно, поэтому для работы УМ с ОК достаточно небольшой входной мощности. В реальной схеме коэффициент усиления по мощности схемы с ОК может достигать нескольких десятков дБ. На практике слишком большое усиление может привести к самовозбуждению через проходную емкость сетка-анод. Следует отметить, что УМ по схеме с ОК чувствительны к перегрузке входным сигналом. Кроме того, из-за интермодуляционных искажений полоса излучаемых частот SSB сигнала значительно расширяется. В данном варианте УМ лампа 6П15П используется в форсированном режиме. И за перекачку можно не опасаться. В режиме приема от трансивера с платы системы управления (модуль 3) подается запирающее напряжение, и лампы VL1 и VL2 закрываются. Надо выбирать смещение таким, чтобы оно надежно закрывало лампу в режиме приема. Плохо закрытая лампа может «шуметь» и создавать помехи приему. Следует отнестись очень серьезно к стабилизации напряжения на экранной сетке лампы. Для этого можно использовать отдельную обмотку на анодном трансформаторе или отдельный небольшой трансформатор и мощные полупроводниковые стабилитроны типа Д817. Для анода лампы используется нестабилизированное напряжение, но чем больше будет емкость конденсаторов фильтра, тем меньше будут искажения во время работы SSB и фон переменного тока во время работы CW. Не надо скупиться на железо для трансформатора: оно должно быть рассчитано на мощность не менее той, которую будет отдавать УМ, а лучше - на подводимую к УМ. Через разъем XS1 идет управление прием/передача от трансивера. Разъем XS2 используется для управления при­ем/передача более мощным УМ. Основное внимание уделите проверке правильности и качеству монтажа. Изготовленный УМ обычно не требует сложной настройки и сразу начинает работать. Предложенные доработки пригодны и для радиоприемников Р-250/М/М2, разумеется, с учетом особенностей их схем.

Внимание! При работе с ламповыми усилителями необходимо соблюдать все меры предосторожности, так как в них имеются высокие напряжения опасные для жизни.

Радиоаматор №8 2007г стр. 51

Вроде есть еще ГУ-13, но мне она живьем еще не попадалась… Мне нравится, что это пентод, и нравится, что он прямонакальный. Импортная лампочка 813 выигрывает немного по потребляемой мощности накала – 10 В 5 А против 20 В 3 А у ГК-71. Поэтому я выбрал 813 RCA, удалось на е-Вае купить новую за 50 долларов + доставка регистрированной почтой 30 долларов. Многие задают мне вопрос – зачем я занимаюсь такими сложными лампами? Анодное высокое, высокое внутреннее сопротивление, сложности с накалом… Мои опыты с ГМ-70 убедили меня в том, что у мощного УНЧ есть свои плюсы. Прежде всего – он играет с почти любой акустикой. Другое преимущество не так очевидно, но как мне кажется, маломощные УНЧ имеют жанровые ограничения, чего лишены мощные прямонакальные лампы – они играют все. По крайне мере, сделанный мною ранее двухтакт на ГМ-70 всеяден – он одинаково уверенно и интересно играет и камерную классику и хэви мэтл.

Из немногого того, что я нашел на Гугле, на этой лампе делали УНЧ, включая ее триодом:

и деньги за эти усилители хотят недетские – один из них, кажется китайцы продают за 6800 Евро и уговаривают, что это дешево… Зато первая из ссылок содержит немало полезной информации для того, кто немного знаком с английским и хочет построить УНЧ на ГУ-13 в триоде или ГМ-70.

Вчера я собрал макет – 813-ю включил пентодом. Почему именно пентодом? Ну, в в первую очередь – люблю я пентодный звук! Хотя сейчас слушаю Дарлинг на триодах (см. публикацию ) , мои лучшие усилители, звук которых мне понравился больше всего – собраны все-таки на пентодах – 1П33С, 6П7С, EL34, 6П3С-Е). И вообще – мало разве есть триодов? Поэтому включать такие шедевры конструкторской мысли как пентоды в триодном режиме – это непозволительное упрощение, кощунство, если хотите. Или это – примерно тоже, что гнать самогон из французского коньяка…. Извините, конечно, я ничего плохого про самогон сказать не хотел…. Есть ведь любители… Да и сам я – нет нет – да и включу 6П6С в триоде, вот как и в этой схеме ниже, кстати. А вот, если угодно, – и мнение авторитета:

«…Экранированные лампы (пентоды, лучевые тетроды) по ряду таких важных показателей, как коэффициент полезного действия, выходная мощность (при заданной мощности катода) и чувствительность значительно превосходят триоды, применение которых в однотактном каскаде практически нецелесообразно….» (Войшвилло Г.В. Руководство по проектированию усилителей звуковой частоты. Ленинград, 1958.).

К тому же. Есть любители схем без ООС – якобы она портит звук. Тогда давайте отказываться и от триодов. Триод – это электронная лампа, в которой ООС имеется уже внутри, то есть заложена в самой ее конструкции http://www.audioworld.ru/Books/Tubes/tub_02.html .

Теперь о схеме. Для стабилизации напряжения на второй сетке я взял три лампы СГ4С, в сумме 450 вольт. Кому-то покажется многовато, однако замечу две причины, почему я решил сделать именно так. Первая – при низких напряжениях на второй сетке трудно получить в однотакте реальную мощность не заходя в облать положительных потенциалов на первой сетке. Вторая причина – посмотрите, какую огромную мощность по паспортным режимам удается получить от этой лампы в телеграфном режиме! Поэтому в сравнении с телеграфным режимом работу в реальном УНЧ (если без токов первой сетки) в первом приближении можно приравнять к статическому режиму и 450 вольт на второй сетке (если конечно не превышать остальные предельно допустимые режимы) – это не проблема и 813-я это выдерживает легко. Тем более, что блок питания, который у меня уже есть, дает не более 1200 вольт анодного, что для 813 лампы – лишь легкая разминка. К тому же, несмотря на указанные в паспорте на лампу максимум 400 вольт на второй сетке, в даташите от RCA есть график анодных характеристик при напряжении на второй сетке 750 вольт. Ниже приведены анодные характеристики для напряжения на второй сетке 400 вольт (http://tubedata.itchurch.org/sheets8.html) :

По анодным характеристикам я прикинул, что для раскачки 813 лампы в пентоде надо около 20 – 25 вольт на первой сетке (если без ООС). Но так как ООС планируется, как лампу для раскачки я взял 6П6С в триоде. Схема, которая приведена ниже – это пока проект, смакетирована пока только ее часть без 6С2С.

Блок анодного питания анода – смотрите мою публикацию по ГМ-70 . Схему питания накала пока рисую – скоро будет. И вот картинка первого макета.

Выходной трансформатор взят 10К китайский (на нем гордо красуется надпись ” SE 100W”), который, как утверждают продавцы, предназначен для 211 и 833 (ГУ-48) ламп. На нем из 813 лампочки удалось выкачать 36 ватт неискаженной мощности на 8 Ом нагрузкеи частоте 1КГц. Спектр гармоник – красивый ниспападаюший ряд без преобладания нечетных гармоник – что позволяет надеяться на получение приятного уху звука. Картинки – сначала синусоида и потом – спектр гармоник – оба графика получены для максимальной выходной мощности 36 ватт на 8 Ом)

Несколько хуже обстоит дело с АЧХ. Завал по НЧ и ВЧ превышает 5 дБ. Но это – фактически без ООС, так как 24 К в цепи ООС для 6П6С – это очень много. Я пробовал снизить Rnfb до 3 КОм (что соотвествует около 4 дБ ООС), но картика от этого сильно не изменилась. Спад и искажения на НЧ слишком велики.

Подозреваю, что виноват выходной транформатор. Хотя, конечно, трансформатор, намотанный для триодов винить так уж сразу нельзя, может он просто имеет недостаточную индуктивнось первички (из-за чего и завал по низам) и повышенную емкость намотки, из-за чего пропадают верха. Приберегу эти трансформаторы для триодов. А тут предстоит еще поработать…

Дополнено 17 ноября 2012. После длительных попыток найти подходящий трансформатор для этой схемы за реальные деньги – я понял, что придется мотать самому. Тем более, что с железом есть варианты – ОСМ0,4, ОСМ0,63 и еще купленное на е-Вае ленточное сечением железа 32х50 и окном 73х30. На фото виден для сравнения ОСМ0,16.

Для расчетов за основу я взял известную методику Васильченко, который фактически обобщил методики из книг Цикина и Войшвилло и сделал очень удобную для пользования программку в MS Excel. Ее недостаток заключается в том что она не учитывает возможность применения ООС. Другая методика дана на сайте http://andy.kis.ru/SE_triod.php , там можно ввести коррекцию на ООС. Но все по порядку. Сначала о рабочей точке. Отчасти для ее определения я исходил из имеющегося БП с анодным в районе 1100 В, и по анодным характериткам 813 лампы получилось, что при Ra = 10K целевую выходную мощность в 36 ватт можно получить при положении рабочей точки в районе Ug1=-20V. Ug2=400V, Ia=100mA.

Прежде всего для определения минимальной индуктивности первички нужно знать величину внутреннего сопротивления лампы. К сожалению в имеющихся паспортах на лампы ГУ-13, 813 и т.п. я этих величин не нашел и определил Ri из наклона анодной характристики 813 лампы при Ug2=400V и Ug1=-20V. Получилось 80 КОм. Эта цифра неплохо коррелирует с известной рекомендацией делать для пентодов Ra=0.1 – 0.2 от Ri, а в данном случае выбрано Ra=10К.

Определившись с рабочей точкой и Ri, я подставил имеющиеся цифры в файл от Васильченко (взяв за основу имеющееся китайское железо) и получил вот такой проект трансформатора:

Сравним теперь эти данные со второй данной выше ссылке (с ООС). Многое совпадает хорошо.

Минимальная индуктивность первички – 42,5 Генри (46 Гн у Васильченко), немагнитный зазор – 0,4 мм, максимальная индукция в зазоре – 7600. Однако есть существенные различия – количество витков. И вторая программа советует выбрать сердечник побольше… Но побольше у меня небыло и я доверился методике Васильченко.

По причине того, что я не знаю магнитных свойств имеющегося железа, и из-за того, что программа не учитывает влияние ООС, пришлось вначале сделать пробную намотку, приняв начальную магнитную проницаемость равной 400, хотя уверенности в правильности этой цифры у меня нет. В общем на намотку пробного трансформатора ушло около 3 с лишним часов и примерно 0.5 кг медного провода. Станочек для намотки у меня уже был – купленная на е-Бэе упрощенная китайская чугунная копия древнего английского (как выглядел оригинал можно посмотреть здесь http://www.jharper.demon.co.uk/coilwnd2.htm) ручного прибора – я его опишу в отдельной публикации.

Намотал я сначала 110 витков вторички, потом сразу всю первичку – 4450 витков проводом 0,36 по меди с межслойными фторопластовыми прокладками толщиной 0.12 мм. Почему фторопласт – хотелось по возможности иметь материал с минимальной диэлектрической проницаемостью для снижения собственной емкости обмотки. Конечно, для снижения индуктивности рассеяния лучше было бы секционировать, но так как это был первый мой опыт намотки, я решил сначала все сделать максимально просто, чтобы в первую очередь решить проблему НЧ и минимальной индуктивности, и если тут все будет хорошо, то первичку можно и перемотать, уже соблюдая все тонкости секционирования и уточнить толщину прокладок. К тому же, небыло уверенности, что все войдет в имеющееся окно. Но все вошло и с запасом. И вот что вышло. Результат замера индуктивности первички (тестером на 100 Гц) – 52 Гн. После этого – включаем трансформатор в макет с 813 лампой и подаем максимальный сигнал (15 вольт на выходе на 8 Ом при 1 КГц) – получаем вот такую АЧХ:

Как видим – по НЧ – полный порядок, даже при полной выходной мощности имеем аж 17 Гц на уровне минус 3 дБ от 1КГц. Хорошее железо мне попалось на еБае! А вот по высоким, к сожалению картина получилась заметно хуже целевых минус 3 дБ на 20 КГц – фактически минус 7 дБ. Отсюда ясно, что делать – первичку перематываем оставляя прежним количество витков, только делим ее на две части и между ними – вторую часть вторички, тоже 110 витков, которые включим параллельно. И для снижения собственной емкости прокладки между слоями первички можно увеличить – места осталось в окне предостаточно.

Вот перемотал трансформатор. Получилось две секции – одна 2350 витков, другая 1650, в сумме 4000 витков первички, между ними вторя часть вторички. Индуктивность на 100 Гц – 45 Генри. Индуктивность рассеяния, измеренная тем же тестером – 90 мГн. Поставил его в макет – АЧХ получилась вот такая:

То есть на уровне минус три дБ полоса от 15 Гц до 32 КГц. Однако – когда я посмотрел на осциллографе уровень искажений на НЧ – мне стало плохо… Уже 50 Гц при превышении 16 ватт на выходе имеют не очень симпатичный вид, а про 30 Гц я вообще не говорю… Что-то не так в рассчетах, начинаю все с начала… Пришлось “углупиться” в литературу и чтобы разобраться, где-же кроется ошибка – перелопатить массу сочинений на эту тему. Прочитал следующие перво- и неперво- источники:

1. Цыкин Г.С. “Трансформаторы низкой частоты”, 1955, гл 13 – 15. http://www.zzxm.narod.ru/CYK/TR/g14.djvu .

2. Г.В.Войшвилло “Усилители низкой частоты на электронных лампах”, 1959 год. Стр. 559 -593. http://www.zzxm.narod.ru/VOY/v_522_603.djvu

4. Д. Андронников. Выходной трансформатор. Почти просто, но недешево. http://vt-tech.eu/ru/articles/lamps/53-otputtrans.html

7. Кризе С. Расчет выходных трансформаторов.

8. Зинин Ю. Определение длины воздушного зазора в трансформаторах и дросселях http://kit-e.ru/articles/powerel/2009_05_82.php

Предполагаю, что я сделал ошибку в самом начале – в выборе магнитопровода. Однако должен сказать, что в монографиях Войшвилло и Цыкина за обилием формул мне пока трудно разглядеть ясный алгорим, как этой сделать. В статье Васильченко, хотя вроде и говорится об SE, таблица выбора значения максимальной индукции Bm в зависимости от выходной мощности приведена для двухтактного трансформатора. Вот тут я и уехал в сторону с расчетами по Васильченко. В ссылке дано ясное объяснение, что в случае однотактного каскада в расчетные формулы количества витков первичной обмотки необходимо подставлять значение В = Bmax/2 а также дана простая методика экспериментального определения Bmax для имеющегося сердечника. Старые первоисточники, такие как Кризе (и отчасти Малинин) дают формулу для выбора сердечника c применением констуктивной постоянной А (похоже, эта же формула используется и программе )

Что интересно, если пользоваться данными этой формулы, то по Кризе получается, что имеющийся у меня сердечник (а у него площать стали 16, а площадь окна – 24) вроде бы для пентода с ООС подходит… Ведь произведение Qo*Qc у меня получается 24 * 16 = 384. Делим 384 на А=10(конструктивная постоянная для пентода с ООС) , получается 38,4 ватта…. Но как бы не так… Может устарели эти формулы? В те времена Fn в 70 Гц был пределом мечтаний инженера… Или пользоваться ими надо более внимательно? Ну ладно, позже разберемся. А пока – вот что зато я нашел в инете – ссылка дает простую эмпирическую формулу для выбора сечения магнитопровода для однотакного трансформатора исходя из требуемой выходной мощности Qc = 4 * SQRT (Pout). Выходная мощность в Вт, сечение – в кв. сантиметрах. Эту формулу можно считать частным случаем формулы (1) , где принято Qo=Qc и А=16. В подтверждение правильности этой формулы – уже экспериментальные данные – из моего намотанного трансформатора сечением 16 кв.см de facto не удалось выжать на НЧ больше 16 ватт на выходе…а это – точное совпадение с приведенной простой формулой. Но тогда мне для 36 ватт на выходе нужен сердечник сечением 4*SQRT(36) = 24 кв см. Кстати, программа Андрея Тощева дает примерно такой же результат. Вот оно как… Тогда ищем ОСМ 0.63 – если верить интернету, он имеет сечение 25 кв.см. А верить можно не всегда – у меня например, есть дома киловаттный ОСМ1.0, и я знаю, что его сечение магнитопровода 50х80 (два сложенных вместе 50х40) и окно примерно 92х30 – но чего только про него я прочитал в русском инете! До одного киловатта у меня все кроме 0.63 дома есть – собираюсь обобщить все данные по ОСМ и выложить как справочные данные.
А пока я жду заказанное железо, мне не дает покоя запутанность вопроса по выбору сердечника. Должно быть простое решение. Давайте задумаемся, а отчего все так сложно с расчетами трансформаторного железа? Как мне кажется, вся петрушка из-за того, что в переменном магнитном поле зависимость В от Н нелинейна и величина магнитной проницаемости (мю) очень сильно зависит от В и от наличия-отсутствия постоянного подмагничивания (которое, в свою очередь, зависит от силы тока через сердечник и величины немагнитного зазора), что в общем сильно усложняет (правильнее сказать – делает его невозможным) аналитический подход к вычислениям и приводит к необходимости вести расчеты на основании эмпирических графиков зависимости мю от В и ампервитков. Но выход есть! Если почитать упомянутые выше статьи Васильченко и Войшвилло более внимательно, то мы можем обнаружить один интересный факт – в расчет количества витков первички трансформатора магнитная проницаемость не входит! (Правда, Васильченко пишет, что это верно только для двухтакта. В общем, мне так кажется, это верно и для однотакта, просто потом нужна коррекция полученного результата с учетом снижения мю от введения зазора, но об этом позже…) Вот это и надо попробовать использовать, чтобы на первом этапе расчетов не углубляться в тонкости. Но для этого нам понадобится знать напряженность магнитного поля Н, которую по сути можно вычислить через величину тока Im через обмотку, что сделать должно быть несравненно проще. Посмотрите на странице 562 по ссылке формулу 8.307 и вытекающую из нее формулу для индуктивности

L = Bm/Im * W1 * Qc * 10E(-8) (2)

Из этого уравнения, решая его относительно Qc можно получить формулу расчета сечения магнитопровода из уже известных уже величин. Например – Bm магнитопровода можно измерить, Lmin вычисляется по известным формулам из Ra, амплитудный ток Im можно получить из выбранной нагрузочной линии из анодных характеристик выходной лампы. Но есть ложка дегтя. Количество витков первички W1. Его мы не знаем до того момента, пока мы не выбрали сердечник. Но подождите огорчаться. Хотя мы и снова пришли к необходимости проведения итераций (или говоря попроще – подгонки), но теперь не надо влезать в дебри зависимостей мю от ампервитков, и выбор сердечника сводится к подгонке компромиссного соотношения количества витков к размеру сердечника. Я попробовал посчитать все это для моего случая с 813 лампой. Ток Im я взял с нагрузочной линии, которая есть в данной статье выше – 0.2 А, Lmin по Войшвилло 46 Гн, Bm я выбрал равное 8000 (вот в данном случае, даже для однотакта, надо брать именно Вm, а не его половину!), Получилось что Qc при W1 = 4500 должно быть 25 кв. сантиметов. При W1 = 4000 получается 28 кв.см, а при W1=5000, соответственно – 22 кв.см. т.е получилось неплохое совпадение со сделанными ранее расчетами Qc по , и . Главное, что мне нравится, что теперь в формулу расчета сечения магнитопровода наконец входит Im а не только Io и, например, становится понятно, почему для однотакта на 6С33С надо брать магнитопровод с относительно бОльшим сечением, чем для более высокоомных ламп с тем же током покоя Io (хотя казалось бы для 6С33С и не нужна большая индуктивность первички), так как для 6C33C величина амплитудного тока Im может быть очень большой, если не работать, конечно с очень большими Альфа=Ra/Ri. Но мы как бы забыли о немагнитном зазоре. Нет, не забыли. Вообще-то, для однотактных каскадов со значительными токами покоя сопротивлением самого магнитопровода можно принебречь по сравнению с немагнитным зазором, и для того, чтобы избежать проблем с передачей НЧ нужно лишь позаботиться о сохранении расчетной величины минимальной индуктивности первички. Все, что для этого нужно, это посмотреть в справочнике кривые зависимости начальной магнитной проницаемости от произведения индуктивности на силу постоянного тока покоя в квадрате (LIo)2.

После этого остается подкорректировать выбранное ранее количество витков, но теперь уже с учетом мю начального и выбранного зазора. Второй вариант как сохранить величину Lmin на том же уровне – увеличить выбранное вначале сечечение магнитопровода. Есть и третий вариант действий! Ввести ООС – и тогда просто снизится Lmin и тогда количество витков + сечение магнитопровода можно оставить теми же и получить тот же Fn. Сейчас вот работаю над этим алгоритмом в виде программы. У меня отпуск с 30 по 7-е, вот и будет достаточно времени изучить литературу потщательнее. А после отпуска – за эксперименты, может и железо уже подъедет и можно будет проверить свои “теоретические изыская” практикой.

Продолжение следует. В нем я расскажу, об успехах в намотке трансформатора и в каком корпусе я задумал разместить этот усилитель. Что-то очень длинная получается публикация. Со временем ту часть, что по расчетам выходного трансформатора вынесу в отдельную тему. Верю, что это будет интересно многим.

Дополнено 2 апреля 2013 года. Достать нужного качества железо нужных размеров оказалось делом непростым. На этом пока все застопорилось. Но только пока. Даст Бог, снова возьмусь.
*****************************************************************************