Усилитель на 144 МГЦ с использованием транзистора MRF317

Усилитель рассчитан на 100 ватт выходной мощности при использовании транзистора MRF317, блок питания находится в том же корпусе, где и усилитель.

рис.1  Внешний вид усилителя в авторском варианте

Механическая конструкция:

рис.2   Расположение платы усилителя - cлева вход.

Усилитель встроен в металлическую коробку размерами  240x160x160 мм. Пространство в нем главным образом занято  28 V / 7A блоком питания. На тыльной стороне коробки  усилитель установлен напротив большого теплоотвода.  Усилитель непосредственно собран на куске стеклотекстолита с  двусторонней металлизацией размером 140x100 мм. Нет никакого чертежа, поскольку я просто вырезал квадратные островки  для пайки основания транзистора,  коллектора и выводы подстроечных конденсаторов. Это  быстрый и эффективный путь изготовления и оставляет большую часть металлизации платы в качестве земли, являющейся противовесом для высокочастотных токов. Остальная часть монтажа монтируется свободно так как выглядит на фотографии.

Электрическая конструкция:

Этот усилитель  прост,  как показывает рисунок. Цепи ввода и вывода рассчитаны  на основе базовой информации по MRF317 из технического описания, однако поскольку данные технического описания рассчитаны на  режим класса C, а  усилитель смещен в  АС классе, входной контур был должен быть оптимизирован экспериментально.  Важно, что C3 расположен близко к транзистору для блокировки высокочастотных токов.

рис.3   Рисунок и конструкция

Цепь смещения:

Смещение на базе транзистора должно находиться в пределах 0.6 - 0.7 вольт. Ток базы должен составлять от 1/40 до 1/20  от максимального тока коллектора в рабочем режиме транзистора. В моем опыте точное значение этого тока некритично для работы усилителя. 

В данной конструкции для создания цепи смещения используется диод. Изменяя ток через диод путем подбора сопротивления резистора R1 или изменяя  напряжение смещения на R1 можно подобрать напряжение смещения и  ток базы. Это очень простая цепь смещения, но тем не менее она работает. Важно выбрать диод, используемый в цепи смещения. По моему эмпирическому правилу необходимо взять диод рассчитанный на ток, равный половине тока коллектора транзистора в рабочем режиме. В моем случае я выбрал 3А диод. Одновременно осуществляется управление усилителем через цепь смещения. При подаче напряжения +28 V на R1 усилитель работает в классе  АС, при снятии  напряжения – в классе С и выходная мощность падает. Возможно постоянное смещение в цепи базы в холостом режиме.

Испытание цепи смещения.

Оно очень просто. В холостом режиме усилителя измеряют напряжение смещения на базе транзистора. Оно составляет к примеру 0.65 v, затем подают напряжение возбуждения на усилитель и наблюдают снижение напряжение смещения и увеличение тока базы. Если снижение напряжения на базе менее 50 mv, то это очень хороший показатель, снижение на 100 mv допустимо. Если вы используете для измерения цифровой вольтметр, то возможна индикация большего снижения напряжения на базе вплоть до отрицательных значений из-за ВЧ наводок на прибор, а потому используйте аналоговый измерительный прибор. Если не достигается необходимая стабильность напряжения смещения попробуйте поставить диод с большим допустимым током или параллельно второй аналогичный, как вы можете видеть на моем рисунке.

 рис.4  Цепи входа  

 рис.5 Цепи выхода

Заключение.

При подаче на усилитель  10 ватт мощности возбуждения и  26 V напряжения питания, я имею на выходе 90 Ватт. Транзистор разработан для 28 V и даст больше чем 100 Вт, но мне пришлось довольствоваться меньшим. Причина по видимому в том, что мой блок питания был недостаточно мощный, при работе усилителя наблюдалась некоторая просадка коллекторного тока.