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[导读]此放大器是依据‘为调频广播设计的40瓦宽频VHF无线电功率放大器’译而成。电路的指标和特点: 40W 输出功率 88-108 MHz 频率范围 20dB 增益 +28V 3A DC电源 效率高(70%,MOSFET AB类放大器) 元件少 输出低通滤波器

放大器是依据‘为调频广播设计的40瓦宽频VHF无线电功率放大器’译而成。

电路的指标和特点:

  • 40W 输出功率
  • 88-108 MHz 频率范围
  • 20dB 增益
  • +28V 3A  DC电源
  • 效率高(70%,MOSFET AB类放大器)
  • 元件少
  • 输出低通滤波器 (LPF)

电路图

元件清单

编号元件参数及描述FEC 型号(注1)数量
C1, C2, C45.5 - 50p 小型瓷介微调电容148-1613
C3100p 50V 瓷介电容 (NP0)896-4571
C5, C6, C7100n 50V 瓷介电容 (X7R)146-2273
C8100u 35V 电解电容667-4191
C9500p 500V 高频电容 (metal clad 注2) 1
C101n 穿线电容149-1501
C1116 - 100p 云母微调电容 
(Arco 424)
 1
C1225 - 150p 云母微调电容 
(Arco 423 或 Sprague GMA30300)
 1
C13300p 500V 高频电容 (metal clad 注2) 1
C14, C1725p 500V 高频电容 (metal clad 注2) 2
C15, C1650p 500V 高频电容 (metal clad 注2) 2
C18100n 200V 瓷介电容  1
L164nH 电感 用直径1.2mm漆包线绕成的空心线圈 直径6.5mm 4匝 拉长到8mm 1
L225nH 电感 用直径1.2mm漆包线绕成的空心线圈 直径6.5mm 2匝 拉长到长4mm 1
L3在6孔磁珠上用直径0.7mm漆包线绕2.5匝219-8501
L4210nH 电感 用直径1.2mm漆包线绕成的空心线圈 直径6.5mm 8匝 密绕长约12mm  1
L521nH 电感 用直径0.8mm漆包线绕成的空心线圈 直径4mm 3匝 拉长到10mm   1
L641nH 电感 用直径0.8mm漆包线绕成的空心线圈 直径4mm 4匝 拉长到6mm  1
L7C10处套在电源引线上的两个磁珠242-5002
L8, L10100nH 电感 用直径1.2mm漆包线绕成的空心线圈 直径6.5mm 5匝 拉长到8mm  2
L9115nH 电感 用直径1.2mm漆包线绕成的空心线圈 直径6.5mm 6匝 拉长到12mm  1
R110K 0.5W 可调电阻(电位器)108-5661
R21.8K 0.5W 金属膜电阻333-8641
R333R 0.5W 金属膜电阻333-4401
D1, D2BZX79C5V6 5.6V 400mW 稳压二极管931-7792
TR1MRF171A (Motorola) 射频功率MOSFET 1
SK1BNC 插座583-5091
SK2BNC或N型插座310-0251
    
 16 x 60 x 89mm 3.4°C/W 散热器及风扇170-0881

注释:

  1. FEC 型号仅供参考。
  2. Metal clad 高频电容具有电感极小的短粗引线。
  3. 输入电路的电感线圈可以更小,但为了制作方便,采用了和输出电路同样大的线圈。

放大器照片

组装

准备一块 100 x 85mm 的双面印刷电路板(PCB)。
钻一个FETFET功率管可穿过的孔。
在PCB上钻4-6个孔,以将PCB固定在铸铝屏蔽盒中。
设计好如何装置、固定散热器及其风扇。
在铸铝屏蔽盒上设置电源、输入、输出所需要的插座孔。
参考上照片和电路图在PCB割出焊接区。PCB的背面和正面大部分面积是地线。
焊接元件。
将输出低通滤波器部分用铜片(或印刷电路板)与放大电路部分屏蔽隔离开。
输出低通滤波器的作用:滤波器是用来过滤高次谐波的,以减少对临近电台造成的干扰,这对大功率射频输出相当重要。例如,假设三次谐波的幅度比是-30dB。当放大器是1W时谐波功率是1mW,不算什么;但当放大器是40W时谐波功率就是40mW,干扰就是问题了。本电路的谐波抑制大于50dB。如果你不涉及干扰的问题,可以不用输出低通滤波器。

调试

偏置调整:

输入端用50欧姆电阻短路(注意:此电路在未接输入的的情况下会自激振荡),将所有可变电容调到中间,将R1调到电压最小。接上+28V电源,此时的电流应该是14mA左右。调整R1使供电电流为115mA。如果你发现电流突然增加很多,说明电路自激振荡,需要多加屏蔽隔离。

输入输出匹配调整:

推荐设备:
限流电源 (+28V, 3A)
50W VHF 假天线负载
500mW-1W FM 发射机
RF 40dB衰减器 
RF 功率表
RF 频谱仪和网络分析仪
 

如果你有RF频谱仪和网络分析仪,可使用这些仪器调整。没有这些仪器也不要紧;在输入端通过FM发射机加入500mW-1W的射频信号,在输出端接一个50W假负载,并通过一个40dB衰减器用一台RF功率表测量输出功率。如果你没有RF功率表,干脆就用右面的检波电路测量监测点的电压。设定发射机的发射频率,调节微调电容C1、C2、C4、C11、C12,使放大器的输出功率为最大。

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