21 | 09 | 2017
Друзья
Главное меню
Смотри
Статистика
Пользователи : 1
Статьи : 2824
Просмотры материалов : 7712395

Посетители
Рейтинг@Mail.ru
Советую
Online
  • [Bot]
  • [Google]
  • [Yahoo]
Сейчас на сайте:
  • 82 гостей
  • 3 роботов
Новые пользователи:
  • Administrator
Всего пользователей: 1
RSS
Подписка на новости
Автоматическая настройка анодного конденсатора П-контура КВ усилителя мощности PDF Печать E-mail
Автор: Administrator   
18.03.2012 17:50

Автоматична настройка анодного конденсатора П-контура КВ підсилювача потужності

Принцип роботи.

За теоретичну основу розробки та виготовлення цього пристрою взято принцип порівняння фаз напруг на сітці і на аноді лампи. Відомо, що в момент повного резонансу П-контура, різниця фаз напруг на сітці і на аноді становить суворо 180 градусів і опір анодної навантаження чисто активне. Чи не налаштований в резонанс П-контур має комплексний опір і відповідно відмінний від 180 градусів зсув фаз сіткового і анодного напруг. Характер реактивної складової комплексного опору залежить від від того, вище або нижче за частотою знаходиться власний резонанс П-контура щодо робочої частоти. Тобто більше або менше ємність конденсатора з боку анода щодо ємності в резонансі.

Звичайно, на налаштування П-контура впливає не тільки ємність конденсатора з боку анода, але даний пристрій і не претендує на повну автоматизацію настройки. Т.ч. завдання полягає в тому, щоб у разі розладу П-контура, повернути вісь конденсатора до положення, при якому реактивна складова комплексного опору буде зведена до мінімуму.

Аналогічну задачу вирішив Ю.Дайлідов EW2AAA , використовуючи в своїй конструкції фазовий детектор, виконаний по кільцевій балансної схемою на діодах. Недоліком такої схеми є невисока точність настройки, необхідність підбору деталей балансного змішувача, необхідність ретельного екранування, в підсумку дуже сильна частотна залежність і складність настройки.

Т.ч. дану конструкцію можна розглядати як модернізацію схемного рішення EW2AAA.

Особливість конструкції.

У даній конструкції фазовий детектор виконаний на цифровий мікросхемі DD2 типу КР1531ТМ2. Принцип роботи дуже простий і заснований на алгоритмі роботи D-тригера, тобто запис стану на вході D по передньому фронту імпульсу на вході C. Логічні елементи НЕ мікросхеми DD1 виконують роль формувачів прямокутних імпульсів з синусоїдальної напруги на сітці і аноді. Т.ч. на входи D і C тригерів надходить послідовність імпульсів і йде порівняння їх фронтів.

Наприклад, напруга на аноді випереджає напруга на сітці, фронт позитивного імпульсу на вході D елемента DD3: 1 з'являється раніше, ніж фронт на вході C, відбувається запис одиниці і на виході 5 встановлюється "1". На входах D і C елемента DD3: 2, імпульси з'являються з точністю до навпаки і відповідно відбувається запис нуля "0" на виході 9. У випадку, якщо фаза напруги на аноді відстає від фази напруги на сітці, стан виходів 5 і 9 мікросхеми DD3 змінюється на протилежне.

Необхідно відзначити, що момент перемикання тригерів з одного стану до іншого при переході різниці фаз через 180 градусів, не ідеальний і має якусь "вилку", ширина якої визначається часом затримки логічного елемента і для мікросхем серії 1531 становить кілька наносекунд. Ця "вилка" і визначає в основному максимальну точність настройки П-контура в резонанс. Забігаючи вперед зазначу, що максимальна точність відстеження налаштування на діапазоні 14 МГц, становить + - 5 КГц. Що реально виглядає як обертання ручки настройки анодного конденсатора слідом за обертанням ручки настройки частоти трансивера.

Призначення деяких елементів схеми.

Конденсатори С1 і С2 становлять ємнісний дільник ВЧ напруги анода. Конденсатори С3 і С4 складають ємнісний дільник ВЧ напруги сітки.

ВЧ напруга, що знімається з дільників, повинно бути близько 6 В за амплітудному значенням в робочому режимі. С1 - типу КВІ-1. С2 і С4 - прохідні.

Мікросхеми DD2 і DD4 - інтегральні стабілізатори, можуть бути відсутні, якщо є окреме джерело живлення +5 В.

DD5 - логічні елементи 3И - запобігають одночасна поява логічних одиниць на виході фазового детектора (що неприпустимо), а також блокують роботу автоматичної настройки в разі потреби при замиканні контактів "Управління".

Аналогова частина схеми на транзисторах VT1-VT8 виконує роль підсилювачів струму з ключами управління електродвигуном і змінює полярність на двигуні в залежності від стану логічної одиниці і нуля на виході фазового детектора.

Транзистори повинні бути з буквою В або Г.

Виходи «До светодиодам» можуть бути використані в якості наочної індикації стану фазового детектора (настройки) при ручному налаштуванні в резонанс.

Особливості настройки і монтажу.

Всі елементи схеми розміщені на друкованій платі в підвалі шасі за винятком С1, С2, С3, С4, R1, R2. Додаткове екранування друкованої плати не потрібно.

Від ємнісних дільників до плати сигнал подається по екранованого проводу (кабелю). Вельми важливим є те, що довжина кабелю від дільника С3, С4 повинна бути більше, ніж довжина кабелю від дільника С1, С2. Це визначається необхідністю компенсувати затримку сигналу в лампі від сітки до анода. Практично, різниця в довжині для лампи ГУ-43Б становить 10 см. У вашому конкретному випадку різниця може бути іншою.

Цікаво відзначити, що «вилка» точності настройки залежить від напруги зсуву на елементах DD1. Напруга зсуву вибирається за допомогою потенціометрів R4 і R6 і має в моєму випадку таку залежність.

U зсуву на входах 1 і 13 (В)

Точність спрацьовування + - (КГц)

0,8

80

1,0

30

1,2

20

1,4

5

1,6

60

Т.ч. необхідно встановити напругу на входах мікросхем - 1,4 В, що забезпечує максимальну точність настройки.

Розміщення двигуна і зчленування його з віссю конденсатора налаштування в даному випадку не розглядається бо це дуже індивідуально і залежить в першу чергу від можливостей конструктора. У моєму випадку використовується двигун з редуктором від машинки для рахунку грошей з робочою напругою 6В. Тому довелося послідовно з двигуном встановити обмежує резистор з номіналом 62 Ом. Як конденсатора настройки використовується вакуумний конденсатор КП1-8 5-250 пФ. Передача обертання здійснюється через пластмасові шестерні.

В якості резисторів R1 і R2 бажано використовувати резистори типу С2-10 (безіндуктівние), але це не обов'язково.

  • Завантажити повний комплект файлів .

Якщо уважно розглянути фотографію друкованої плати, то можна помітити, що замість мікросхеми КР1531ЛІ3 варто КР1531ЛІ1. Просто ту ж саму логіку можна виконати на різних елементах, на ЛІ3 це простіше, а в мене під рукою була ЛІ1.

Готовий надати посильну консультативну допомогу тільки по email: rv3fn () mail.ru

Машуков Олександр Юрійович (RV3FN).


Автоматична настройка конденсатора зв'язку П-контура КВ підсилювача потужності
(Доповнення до статті про автоматичної настройки анодного конденсатора П-контура)

Введення

П-контур, це погоджує між активним підсилювальним елементом (лампа або транзистор) і випромінювальних пристроїв (антенно-фідерне господарство). За рідкісним винятком опору цих елементів різні. До того ж їх опір носить комплексний характер, тобто має крім активної, реактивну (ємнісні або індуктивну) складову.

Строго кажучи, обидві ємності П-контура впливають і на налаштування П-контуру в резонанс і на ступінь зв'язку з навантаженням (антеною). У разі лампового підсилювача, тобто коли вихідний опір підсилювального елемента значно більше опору антени, вплив ємності конденсатора С1 більше позначається на резонанс, а вплив ємності конденсатора С2 на рівень зв'язку з антеною. Приймаємо, що С1 налаштовує П-контур в резонанс, а С2 встановлює оптимальний рівень зв'язку з антеною.

Індикатором оптимального рівня зв'язку для тетрода вважається величина струму екранної сітки. Для різних ламп ця величина різна. Не вдаючись глибоко в теорію, зазначу лише, що при оптимальному струмі екранної сітки забезпечується оптимальний рівень небажаних гармонік у спектрі випромінюваного сигналу заданої потужності. На практиці, в процесі настройки, обертаючи ручку конденсатора С2, ми встановлюємо потрібний струм екранної сітки. Отже, необхідно автоматизувати цей процес.

Структурна схема

Блок контролю струму другої сітки видає сигнал у випадку, коли струм знижується до рівня менше 20 мА і при струмі більше 40 мА. При струмі в інтервалі 20-40 мА ніяких сигналів не видається. Безумовно, що рівні можуть змінюватися за бажанням при налаштуванні.

Блок управління виконує дві функції. Перша - сформувати логічний рівень для цифрового управління логічними елементами, друга - дозвіл для управління двигуном. Тобто, двигун може обертатися (управлятися) тільки, якщо є умова резонансу в П-контурі. Цей сигнал приходить з блоку управління конденсатором С1. І тільки при наявності необхідного рівня ВЧ напруги на аноді. Це зроблено для того, щоб виключити помилкове обертання двигуна при відсутності сигналу розкачки, коли струм екранної сітки дорівнює нулю, або коли струм занадто малий через недостатню розгойдування.

Підсилювач постійного струму в особливому поясненні не потребує. Він аналогічний підсилювача в схемі управління конденсатором С1 тільки виконаний на інших елементах.

Принципова схема

Детальніше

Тут необхідно зазначити, що в попередній статті про налаштування анодного конденсатора ще не передбачався вихід на дану схему. Тому, я привожу модернізовану схему управління анодним конденсатором. Принципових змін у ній немає. Замінено лише деякі деталі, виведені сигнали для контролю резонансу (А, В), доданий керуючий сигнал «Прийом-передача» для виключення обертання двигунів в режимі (Прийом). Це той же керуючий сигнал, який приходить з трансивера для перекладу підсилювача в режим передачі. Практично, при правильному налаштуванні схеми, таких обертань не буває, але в процесі настройки можливі. Це як би додаткова гарантія. Але повернемося до нашої схеми.

R 6 та R 8 це шунтуючі резистори, через які проходить струм другої сітки і на яких власне і виділяється необхідну напругу для відкриття діодів оптопари DD 2. При малому струмі другої сітки (0-20мА) обидва світлодіода закриті і опору вихідних транзисторів оптопари велике. На виходах 6 і 7 оптопари - висока напруга «1». При нормальному струмі (20-40мА) відкривається одна оптопара, при струмі більше 40мА відкривається друга оптопара. Таким чином ми маємо три режими. До 20мА двигун повинен обертатися в одну сторону, підвищуючи струм другої сітки. В інтервалі струмів 20-40 мА двигун повинен стояти. При струмі більше 40 мА обертатися в іншу сторону, знижуючи струм другої сітки. Все це має працювати тільки при резонансі, за те відповідають елементи DD 1.2 і DD 1.1 і тільки при наявності достатнього рівня ВЧ напруги на аноді лампи, за що відповідає схемка на діодах VD 1, VD 2 і транзисторі VT 1. Резистором R 1 встановлюється необхідний рівень цієї напруги. На виході 13 елемента DD 1.4 встановлюється роздільна логічна «1» при «нулях» на входах 11 і 12, тобто при виконанні вищевказаних умов. Елементи DD 1.3 і DD 3.5 формують необхідне узгодження зі світлодіодами індикації настройки VD 4 і VD 5. Елементи DD 4.1 і DD 4.2 формують сигнали управління для підсилювача постійного струму і аналізують наявність дозвільних сигналів, в тому числі і режим «ручного - автоматичний». DD 3.4 в ручному режимі видає потрібне напруження на кнопки ручного обертання двигуна KN 1 і KN 2, в автоматичному режимі кнопки не працюють. Кнопки KN 3 та KN 4 кінцеві вимикачі розташовані на конденсаторі С2 з метою запобігання його поломки і захисту двигуна і схеми від надмірного струму у разі заклинювання двигуна на краях обертання конденсатора. Підсилювач струму виконаний на оптореле DD 5 і DD 6. На відміну від попередньої схеми УПТ на транзисторах, така схема забезпечує більшу надійність (на польових транзисторах значно менше падіння напруги) і звичайно значно простіше. Гарантія того, що транзистори не будуть відкриті одночасно, забезпечується зустрічно-паралельним включенням керуючих діодів. На транзисторі VT 2 виконана захист світлодіодів оптопари від надмірного струму. При опорі резистора R 11 8,2 Ома VT 2 відкривається при струмі порядку 65мА. Діод VD3 захищає схему від зворотних струмів.

Принципова схема управління анодним конденсатором

Детальніше

Висновок

Процес налаштування може бути послідовним, тобто з плавним підвищенням рівня розгойдування або швидким. Я використовую швидкий. Це коли ручки конденсаторів ставляться в приблизне для даного діапазону положення, регулятор вихідної потужності трансивера в робочий рівень, трансивер переводиться в режим АМ і натискається педаль. Спочатку починає обертатися ручка конденсатора С1 до встановлення резонансу, потім включається двигун конденсатора С2 і встановлюється потрібний струм другої сітки. При цьому конденсатор С2 іноді зупиняється і відбувається корекція резонансу конденсатором С1. Іноді доводиться коригувати рівень розгойдування, щоб встановити необхідну потужність.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59

60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 78 79 80 81 82

Обновлено 28.03.2012 05:13
 
Для тебя
Читай