Рассмотрим выходной каскад КВ-трансивера uBITX . Он построен на паре полевых транзисторов IRF510 и выдает около 10 Вт. Схема примечательна тем, что использует дешевые и доступные компоненты. Интересно, удастся ли ее повторить.
Я старался придерживаться оригинальной схемы, чтобы при модификации ее в будущем было с чем сравнить результаты. Но за неимением нескольких компонентов все же пришлось внести пару изменений. Полная версия модели для LTspice доступна здесь . Рассмотрим ее по частям.
В первой ступени мы видим усилитель с обратной связью на паре параллельно соединенных 2N3904. С параллельным включением транзисторов мы уже знакомы, благодаря заметке о JBOT . Это усилитель класса А, ток покоя каждого транзистора около 20 мА. R13 и C4 фильтруют ВЧ наводки по шине питания. L1-L3 представляет собой обычный понижающий трансформатор 4:1.
Во второй ступени пара таких же усилителей, как в первой ступени, используется по push-pull схеме. Push-pull нам уже доводилось видеть во все том же JBOT.
Наконец, в третьей ступени у нас пара IRF510, тоже по схеме push-pull. Верхняя и нижняя части схемы похожи на последнюю ступень ранее рассмотренного усилителя 5 Вт . Основные отличия заключаются в следующем. Во-первых, эталонное напряжение 5 В берется не со стабилитрона. В своем усилителе я использовал линейный регулятор LD1085-5.0. С тем же успехом подойдет LM7805 или LM317. Во-вторых, здесь имеются обратные связи через R15 и R19. Как и в предыдущих ступенях, обратные связи выравнивают АЧХ усилителя.
Схема была собрана на плате 7 x 12 см таким образом:
Усилитель тестировался при питании напряжением 13.8 В. Документация к uBITX рекомендует выставить токи покоя каждого из МОП-транзисторов в 100 мА. Было решено выставить сначала 50 мА, а затем 100 мА, и сравнить результаты.
Выходная мощность при 50 мА:
Freq [Mhz] Power [dBm] Power [W]
1.8 40.6 11.4
3.7 40.9 12.3
7.1 41.0 12.5
10.1 40.8 12.0
14.2 39.8 9.5
18.1 38.2 6.6
21.2 37.0 5.0
24.9 35.8 3.8
29.7 34.5 2.8
… и при 100 мA:
Freq [Mhz] Power [dBm] Power [W]
1.8 40.7 11.7
3.7 41.0 12.5
7.1 41.2 13.1
10.1 41.0 12.5
14.2 40.0 10.0
18.1 38.5 7.1
21.2 37.5 5.6
24.9 36.3 4.3
29.7 35.2 3.3
Эффективность — около 55%. По входу КСВ ≤ 1.6 во всей рабочей полосе. Выходной импеданс оказался ~40 Ом. Можно повысить выходную мощность на пару ватт, раскачивая усилитель от 7 dBm. Но при этом растут IMD, поэтому прием годится только для телеграфа .
Схема была проверена в самодельном SSB-трансивере . Ею можно заменить ступени выходного каскада на 2N2219A и IRF510. Никаких дополнительных аттенюаторов или еще чего-то не требуется. Было проведено несколько пробных радиосвязей. Все они прошли без проблем. Трансивер работает, как и раньше, только выдает б о льшую мощность.
Усилитель мне очень понравился. В качестве альтернативы IRF510 в схеме uBITX предлагаются RD15HVF1. Интересно, как усилитель будет работать с ними.
Дополнение: См также заметки Широкополосный QRP усилитель на RD15HVF1 и Широкополосный QRP усилитель класса C на RD15HVF1 .
