pdf短波线性功率放大器的原理与调试
本文就300瓦线性短波功率放大器的原理和调试作个简单介绍。
1 电路结构：
 功率放大器由t1（9：1）输入变压器，t3，t4组成的1：4输出变压器，t5，c6，r11-r14组成的负反馈电路，u1，r3，r4，r15，d1，t2等组成的偏流电路，c2-c5，r7-r10组成的频率补偿电路，q1，q2功放管等组成的ab类推挽放大器。
 t1把50欧的输入端阻抗转换成5.5欧以配合晶体管的输入阻抗，由c1补偿t1的寄生电感。
 t5，c6，r11-r14组成负反馈电路，c6与t5的一组线圈（1圈）组成谐振电路，降低高频段的反馈量，并减少负反馈电阻r11-r14对t1次级阻抗的影响。
 c2-c5是频率补偿电容，目的是提高放大器在高端的增益。
 上面所述电路的元件参数对放大器的输入驻波、增益的平坦性等有很大的影响，在调试中要通过多次试验而取得放大器各种参数的平衡。
 u1，r3，r4，r15，d1，t2等组成的偏流电路，由紧贴在功放管上的d1跟踪功放管的温度变化，保持偏流的稳定。
 r16是用来检测放大器的工作电流的。
 输出变压器t4的阻抗比是1：4，在低阻端阻抗为12.5欧，根据推挽放大器的理论可计算出功放的不失真最大输出功率 p max=2(48-2)(48-2)/12.5=338w。（p max=2（vcc-vsat）*2/r）
 输出变压器采用传输变压器形式，用3mm的25欧电缆绕制。
 c12-c17是隔直耦合电容，隔离直流电位，耦合高频信号。
 功放管是用货源较多的拆机eni21（类似于mrf448，原用于13.56mhz的射频源），当然可以用th430,2sc2652,681033等晶体管来代替，但反馈和频率补偿网络的相关参数要作调整。
2 安装要点：
t1绕制：
使用导磁率约100，，尺寸26x18x6mm的磁环，用3条2mm低阻同轴电缆绕4圈，把外网并联作低阻端，内导体串联作高阻端。
t3，t4绕制：
把两个导磁率约100，尺寸26x18x6mm的磁环粘合在一起，用25ohm电缆（外径3mm）绕9-10圈。把t4，t4焊接在pcb上时要按照pcb的电缆内外导体位置标志来焊接，千万不能搞错！！！
t3，t4，t5的安装图示如下：
t2，t5用0.5mm的双绞线绕制，t2是在小磁环上绕4圈，t5是在大磁环上绕6圈，t5上用作负反馈的一圈是用一条导线穿过磁环焊接在线路板上。t2，t5焊接时要注意磁环的方向和线圈的相位，在pcb上有t5同名端的标志。t2请按下面照片的指示焊接。
功放管：安装在15x20x5cm以上的铝散热器上，注意散热器与功率管的接触面要平整，光滑，在两者之间涂上导热硅脂，上紧螺丝以保证良好的传热。
d1紧压在q1上，两者之间涂上硅脂。
pcb与散热板之间要保持2mm的距离，可用2mm裸电线绕成内径4mm的垫圈放在4个固定螺丝的位置来隔开散热板和pcb.
bnc插座焊好要用剪线钳剪短引脚，特别是中心引脚，避免对地短路。
3调试设备：
a) 15安培/48伏的直流电源，强烈推荐带有过流保护的！！！这对调试中功放管的安全非常重要！！！
b) 如果没有带过流保护的电源，建议使用200瓦左右的36伏变压器来整流滤波提供直流电源，这个电源内阻相对较大，过流时电压下降较多。过激励时功放管会较为安全，在做300w试验时更换成600瓦的变压器。另备12伏/1安培直流电源一个。
c) 假负载：300瓦（50欧）的假负载，可以用10个5-10瓦的510欧金属膜电阻并联，然后放在变压器油中，这种假负载可以短时间（30-60秒）承受500瓦的功率。
d) 500瓦量程的功率表。
e) 信号源：短波电台，能产生cw信号，功率能从5瓦到30瓦调节。
f) 15安培电流表，万用表，电缆等。
4 调试步骤：
a) 偏流调整：安装好套件后重点检查d1的方向，在48伏电源串入电流表，把电源最大电流限定在2安培，通上48伏电源，再通上12伏电源，电流表指示应该在0.4-1a之间，在这范围功放管都能较好地工作再ab类状态，如静态电流太小，更换r4电阻为39欧，静态电流应该能升到0.4-1a的范围了，如果电流太大甚至令电源都保护了，则检查一下r3,r4,r15，d1，测量u1的5伏输出电压是否正常。
b) 增益测试：
测试1(5w输入测试)：把电源最大电流设定到10安培，电台输出功率设定为5瓦，频率设定在1.8mhz，接上两组电源，输出端接上功率计和假负载，输入端暂不接上，按下电台的电键使电台输出信号，再连接到放大器的输入端（这一点很重要，因为有些的电台在按下电键的瞬间，电台的alc电路还未起作用的时候，电台的输出功率就有几十瓦，有可能令功放管过载而烧毁，所以要先按电键再接入信号，而小功率开路发射对电台没有损害），测量记录48伏的电流，电台上的驻波读数和功率表上的功率读数。正常的话电流在2- 4 a，输出功率在50w-100w，输入驻波为2以下。然后用同样的方法测量其余频段3.5mhz,7mhz,10mhz,14mhz,18mhz,21mhz,24mhz和29mhz的特性。一般在21mhz以下驻波都在2以下，在21mhz以上可能会超过2。
测试2（300瓦输出测试）：把电源设定到15安培，在1.8mhz 5w测试的条件下慢慢加大电台的输出功率，使输出功率变为300瓦，记录电台的输出功率（即放大器的激励功率），放大器的48伏电源的电流。再用同样的方法测量记录3.5mhz,7mhz,10mhz,14mhz,18mhz,21mhz,24mhz和29mhz在300w输出时的激励功率，工作电流。通过计算得到放大器300w输出时的频率---增益特性，频率---工作效率等参数。
更换不同数值的c1，c2，c3，c4，c5，r7-r10，r11-r14，c6可以使放大器的输入驻波和增益的频率特性发生变化，一般c1的数值在100-1000pf，c1，c3，c5可不装，这样放大器在高频段驻波较低，但高频段增益较低，安装c3,c5后高频段增益会较高（相对提高1db以上），但驻波也较高（24mhz处=2，29mhz处=3），r7-r10与低频段的增益波动关系较大，这些可以在调整试验中体会。
使用 eni 21功放管，调整出来的放大器的增益波动大约在3db内。如使用其他的管子，其补偿元件的参数要作相应调整。
在300w试验时，一定要注意散热！！
晶体管放大器只要注意散热和控制不过载（每一次激励功率从最低开始加高，电源带过流保护），在试验和使用中还是很安全的，祝大家试验成功！！
de ba7kw
零件表：
编号 品名 数值 数量 备注
r1 电阻 nc 0
r2 电阻 0.25r 1
r3，r4 电阻 68r 2 39r一只备用
r7-r10 电阻 3r 4
r11-r14 电阻 6.8r 4
r15 电阻 10r 1
r16 电阻 0.02r 1
c1 云母电容 nc 0
c2-c5 云母电容 2000p 4
c6 云母电容 470p 1
c7，c9-c16 cbb电容 0.1uf 10
d1 二极管 4001 1
u1 稳压ic 7805 1
q1-q2 功放管 eni 21 2
bnc座 2
6pin座连线 1
2pin电源座 1
pcb 电路板 1
磁环 26mm 6
磁环 10mm 1
低阻电缆 66cm 1 2mm
低阻电缆 55cm 2 3mm
双绞线 15+25cm 1 0.5mmx2
说明书 1
