Прости високочестотни усилватели (UHF) за приемници

Високочестотните усилватели (UHF) се използват за повишаване на чувствителността на радиоприемниците - радиостанции, телевизори, радиопредаватели. Поставени между приемната антена и входа на радио или телевизионен приемник, подобни UHF вериги увеличават сигнала, идващ от антената (антенни усилватели).

Използването на такива усилватели дава възможност да се увеличи радиусът на надеждно радиоприемане, в случай на радиостанции (приемо-предавателни устройства - приемо-предаватели) или увеличаване на работния обхват, или при запазване на същия обхват, намаляване на мощността на излъчване на радиопредавателя.

Фигура 1 показва примери за UHF вериги, често използвани за повишаване на чувствителността на радиооборудването. Стойностите на използваните елементи зависят от специфични условия: от честотите (долна и горна) на радиодиапазона, от антената, от параметрите на следващата каскада, от захранващото напрежение и т.н.

Фигура 1 (а) показва широколентова UHF верига на един включен транзистор по схемата с общ излъчвател (OE). В зависимост от използвания транзистор, тази схема може успешно да се прилага до честоти от стотици мегагерци.

Трябва да се припомни, че референтните данни за транзисторите дават параметрите с ограничителна честота. Известно е, че когато се оценяват честотните възможности на транзистора за генератор, е достатъчно да се съсредоточи върху пределната стойност на работната честота, която трябва да бъде поне два до три пъти по-ниска от пределната честота, посочена в паспорта. Въпреки това, за RF усилвател, свързан съгласно OE схемата, максималната честота на паспорта вече трябва да бъде намалена поне с порядък или повече.

Фиг. 1. Примери за схеми на прости високочестотни усилватели (UHF) на транзистори.

Радиоелементи за веригата на фиг. 1 (а):

R1 = 51k (за силициеви транзистори), R2 = 470, R3 = 100, R4 = 30-100;
С1 = 10-20, С2 = 10-50, С3 = 10-20, С4 = 500-Zn;
T1 - силициеви или германиеви HF транзистори, например KT315, KT3102, KT368, KT325, GT311 и др.

Стойностите на кондензатора са за VHF честоти. Кондензатори като KLS, KM, KD и др.

Както знаете, транзисторните каскади, свързани в схема с общ емитер (OE), осигуряват относително голямо усилване, но техните честотни свойства са сравнително ниски.

Транзисторните каскади, свързани по схема с обща база (OB), имат по-малко усилване от транзисторните вериги с OE, но техните честотни свойства са по-добри. Това позволява използването на същите транзистори като в OE веригите, но при по-високи честоти.

Фигура 1 (b) показва схема с високочестотен широколентов усилвател (UHF) на един включен транзистор по схемата с обща основа. В схемата на колектора (товар) е включена LC верига. В зависимост от използвания транзистор, тази схема може успешно да се прилага до честоти от стотици мегагерци.

Радиоелементи за веригата на фиг. 1 (б):

R1 = 1k, R2 = 10k. R3 = 15k, R4 = 51 (за захранващо напрежение ZV-5V). R4 = 500-3 k (за захранващо напрежение 6V-15V);
C1 = 10-20, C2 = 10-20, C3 = 1n, C4 = 1n-3n;
T1 - силициеви или германиеви RF транзистори, например. KT315. KT3102, KT368, KT325, GT311 и др.

Стойностите на кондензатора и контура са за VHF честоти. Кондензатори като KLS, KM, KD и др.

Намотката L1 съдържа 6-8 завъртания на PEV 0,51 тел, месингови сърцевини с дължина 8 mm с резба M3, разклонение от 1/3 от завоите.

Фигура 1 (в) показва друга схема на широколентов достъп UHF на един транзистор, включени по схемата с обща основа. В колекторната верига е включен RF дросел. В зависимост от използвания транзистор, тази схема може успешно да се прилага до честоти от стотици мегагерци.

R1 = 1k, R2 = 33k, R3 = 20k, R4 = 2k (за захранващо напрежение 6V);
C1 = 1n, C2 = 1n, C3 = 10n, C4 = 10n-33n;
T1 - силициеви или германиеви HF транзистори, например KT315, KT3102, KT368, KT325, GT311 и др.

Стойностите на кондензаторите и веригата са дадени за честотите на MF-, HF-диапазона. За по-високи честоти, например за обхвата на VHF, стойностите на капацитета трябва да бъдат намалени. В този случай могат да се използват дросели D01.

Кондензатори като KLS, KM, KD и др.

L1 намотки - дросели, за гамата CB това могат да бъдат намотки на пръстени 600NN-8-K7x4x2, 300 завъртания на тел PEL 0,1.

По-голяма стойност на печалбата може да се получи чрез кандидатстване мулти-транзисторни вериги. Това могат да бъдат различни схеми, например въз основа на каскодния усилвател OK-OB на транзистори от различни структури със серийно захранване. Един от вариантите на такава UHF схема е показан на фиг. 1 (d).

Тази UHF схема има значително усилване (десетки и дори стотици пъти), но каскодните усилватели не могат да осигурят значително усилване при високи честоти. Такива схеми, като правило, се използват на честоти от LW и MW диапазони. Въпреки това, с помощта на свръхвисокочестотни транзистори и внимателно изпълнение, такива вериги могат успешно да се прилагат до честоти от десетки мегагерци.

R1 = 33k, R2 = 33k, R3 = 39k, R4 = 1k, R5 = 91, R6 = 2.2k;
C1 = 10n, C2 = 100, C3 = 10n, C4 = 10n-33n. С5 = 10п;
T1 -GT311, KT315, KT3102, KT368, KT325 и др.
T2 -GT313, KT361, KT3107 и др.

Стойностите на кондензатора и контура са за CB честоти. За по-високи честоти, например за HF диапазона, стойностите на капацитета и индуктивността на контура (брой завъртания) трябва да бъдат съответно намалени.

Кондензатори като KLS, KM, KD и др. Намотка L1 - за гамата CB съдържа 150 завъртания на проводник PELSHO 0,1 на 7 мм рамки, тримери M600NN-3-SS2,8x12.

Когато настройвате веригата на фиг. 1 (d), е необходимо да изберете резистори R1, R3, така че напреженията между излъчвателите и колекторите на транзисторите да станат еднакви и да достигнат 3V при захранващо напрежение на веригата от 9 V.

Използването на транзисторен UHF позволява усилване на радиосигналите. идващи от антени, в телевизионни ленти - метър и дециметър вълни. В този случай най-често се използват антенни усилвателни схеми, изградени на базата на схема 1 (а).

Пример за схема на усилвател на антена за честотния диапазон 150-210 MHz показано на фиг. 2 (а).

Фигура 2.2. Схема на усилвател на антена с обхват на MV.

R1 = 47k, R2 = 470, R3 = 110, R4 = 47k, R5 = 470, R6 = 110. R7 = 47k, R8 = 470, R9 = 110, R10 = 75;
C1 = 15, C2 = 1n, C3 = 15, C4 = 22, C5 = 15, C6 = 22, C7 = 15, C8 = 22;
T1, T2, TZ - 1T311 (D, L), GT311D, GT341 или подобни.

Кондензатори като KM, KD и др. Честотната лента на този антенен усилвател може да бъде разширена в нискочестотната област чрез съответно увеличаване на капацитетите, съставляващи веригата.

Радиоелементи за версията на антенния усилвател за обхвата 50-210 MHz:

R1 = 47k, R2 = 470, R3 = 110, R4 = 47k, R5 = 470, R6 = 110. R7 = 47k, R8 = 470. R9 = 110, R10 = 75;
C 1 = 47, C2 = 1n, C3 = 47, C4 = 68, C5 = 47, C6 = 68, C7 = 47, C8 = 68;
Т1, Т2, ТЗ - ГТ311А, ГТ341 или подобни.

Кондензатори като KM, KD и др. Когато повтаряте това устройство, трябва да се спазват всички изисквания. ВЧ конструкции за монтаж: минимални дължини на свързващи проводници, екраниране и др.

Антенният усилвател, предназначен за използване в обхвата на телевизионните сигнали (и по-високите честоти), може да бъде претоварен със сигнали от мощни CB, HF, VHF радиостанции. Следователно широката честотна лента може да не е оптимална, тъй като това може да попречи на нормалната работа на усилвателя. Това е особено вярно в долната зона на работния обхват на усилвателя.

За веригата на дадения усилвател на антената това може да бъде значително, тъй като наклонът на коефициента на усилване в долната част на диапазона е относително нисък.

За да увеличите наклона на честотната характеристика (AFC) на този антенен усилвател, можете да използвате Високочестотен филтър от 3-ти ред. За това може да се използва допълнителна LC схема на входа на посочения усилвател.

Схемата на свързване на допълнителния LC високочестотен филтър към антенния усилвател е показана на фиг. 2 (б).

Допълнителни параметри на филтъра (приблизителни):

С = 5-10;
L - 3-5 оборота на PEV-2 0,6. диаметър на намотката 4 mm.

Препоръчително е да настроите честотната лента и формата на честотната характеристика, като използвате подходящи измервателни уреди (осцилатор и др.). Формата на честотната характеристика може да се регулира чрез промяна на стойностите на кондензаторите C, C1, промяна на стъпката между завоите на L1 и броя на завъртанията.

Използвайки описаните схемни решения и съвременни високочестотни транзистори (микровълнови транзистори - микровълнови транзистори), можете да изградите антенен усилвател за UHF диапазона. УКВ радиостанция или заедно с телевизор.

Фигура 3 показва УВЧ антенна усилвателна схема.

Фиг. 3. Диаграма на усилвателя на UHF антена и схема на свързване.

Основните параметри на обхвата на усилвателя UHF:

Честотна лента 470-790 MHz,
Коефициент на усилване - 30 dB,
Фигура на шума -3 dB,
Входно и изходно съпротивление - 75 Ohm,
Консумационен ток - 12 mA.

Една от характеристиките на тази схема е захранващото напрежение към антенната усилвателна верига през изходния кабел, чрез който изходният сигнал от антенния усилвател се подава към приемника на радиосигнала - VHF радиоприемник, например VHF радиостанция или телевизионен приемник.

Антенният усилвател се състои от две транзисторни каскади, свързани в обща емитерна верига. На входа на антенния усилвател е осигурен високочестотен филтър от 3-ти ред, ограничаващ работния честотен диапазон отдолу. Това увеличава шумоустойчивостта на антенния усилвател.

R1 = 150k, R2 = 1k, R3 = 75k, R4 = 680;
С1 = 3,3, С10 = 10, С3 = 100, С4 = 6800, С5 = 100;
T1, T2 - KT3101A-2, KT3115A-2, KT3132A-2.
Кондензатори C1, C2 тип KD-1, останалите - KM-5 или K10-17v.
L1 - PEV-2 0,8 mm, 2,5 оборота, диаметър на намотката 4 mm.
L2 - HF дросел, 25 μH.

Фигура 3 (b) показва схема на свързване на антенен усилвател към антенния жак на телевизионен приемник (към селектора за обхват UHF) и към отдалечен източник на захранване 12 V. В този случай, както се вижда от диаграмата, мощността е подава се към веригата чрез коаксиален кабел, използван и за предаване на усилен UHF радиосигнал от антенен усилвател към приемник - VHF радиоприемник или към телевизор.

Радиоелементи на връзка, Фиг. 3 (б):

Монтажът се извършва върху двустранно фибростъкло SF-2 по шарнирен начин, дължината на проводниците и площта на контактните накладки са минимални, необходимо е да се осигури внимателно екраниране.

Настройката на усилвателя се свежда до настройка на колекторните токове на транзисторите и се регулира с помощта на R1 и RZ, T1 - 3,5 mA, T2 - 8 mA; формата на честотната характеристика може да се регулира чрез избор на C2 в рамките на 3-10 pF и промяна на височината между завоите на L1.

Литература: Рудомедов Е. А., Рудометов В. Е. - Електроника и шпионски страсти-3.