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40瓦調(diào)頻廣播放大器原理及電路

時間：2010-04-22 23:57:28

關鍵字：放大器電路調(diào)頻 BSP

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[導讀]此放大器是依據(jù)‘為調(diào)頻廣播設計的40瓦寬頻VHF無線電功率放大器’譯而成。電路的指標和特點： 40W 輸出功率 88-108 MHz 頻率范圍 20dB 增益 +28V 3A DC電源效率高（70%，MOSFET AB類放大器）元件少輸出低通濾波器

此放大器是依據(jù)‘為調(diào)頻廣播設計的40瓦寬頻VHF無線電功率放大器’譯而成。

電路的指標和特點：

40W 輸出功率
88-108 MHz 頻率范圍
20dB 增益
+28V 3A DC電源
效率高（70%，MOSFET AB類放大器）
元件少
輸出低通濾波器 (LPF)

電路圖

元件清單

編號	元件參數(shù)及描述	FEC 型號(注1)	數(shù)量
C1, C2, C4	5.5 - 50p 小型瓷介微調(diào)電容	148-161	3
C3	100p 50V 瓷介電容（NP0）	896-457	1
C5, C6, C7	100n 50V 瓷介電容（X7R）	146-227	3
C8	100u 35V 電解電容	667-419	1
C9	500p 500V 高頻電容（metal clad 注2）		1
C10	1n 穿線電容	149-150	1
C11	16 - 100p 云母微調(diào)電容 (Arco 424)		1
C12	25 - 150p 云母微調(diào)電容 (Arco 423 或 Sprague GMA30300)		1
C13	300p 500V 高頻電容（metal clad 注2）		1
C14, C17	25p 500V 高頻電容（metal clad 注2）		2
C15, C16	50p 500V 高頻電容（metal clad 注2）		2
C18	100n 200V 瓷介電容		1
L1	64nH 電感用直徑1.2mm漆包線繞成的空心線圈直徑6.5mm 4匝拉長到8mm		1
L2	25nH 電感用直徑1.2mm漆包線繞成的空心線圈直徑6.5mm 2匝拉長到長4mm		1
L3	在6孔磁珠上用直徑0.7mm漆包線繞2.5匝	219-850	1
L4	210nH 電感用直徑1.2mm漆包線繞成的空心線圈直徑6.5mm 8匝密繞長約12mm		1
L5	21nH 電感用直徑0.8mm漆包線繞成的空心線圈直徑4mm 3匝拉長到10mm		1
L6	41nH 電感用直徑0.8mm漆包線繞成的空心線圈直徑4mm 4匝拉長到6mm		1
L7	C10處套在電源引線上的兩個磁珠	242-500	2
L8, L10	100nH 電感用直徑1.2mm漆包線繞成的空心線圈直徑6.5mm 5匝拉長到8mm		2
L9	115nH 電感用直徑1.2mm漆包線繞成的空心線圈直徑6.5mm 6匝拉長到12mm		1
R1	10K 0.5W 可調(diào)電阻（電位器）	108-566	1
R2	1.8K 0.5W 金屬膜電阻	333-864	1
R3	33R 0.5W 金屬膜電阻	333-440	1
D1, D2	BZX79C5V6 5.6V 400mW 穩(wěn)壓二極管	931-779	2
TR1	MRF171A (Motorola) 射頻功率MOSFET		1
SK1	BNC 插座	583-509	1
SK2	BNC或N型插座	310-025	1

	16 x 60 x 89mm 3.4°C/W 散熱器及風扇	170-088	1

注釋：

FEC 型號僅供參考。
Metal clad 高頻電容具有電感極小的短粗引線。
輸入電路的電感線圈可以更小，但為了制作方便，采用了和輸出電路同樣大的線圈。

放大器照片

組裝

準備一塊 100 x 85mm 的雙面印刷電路板（PCB）。
鉆一個FETFET功率管可穿過的孔。
在PCB上鉆4-6個孔，以將PCB固定在鑄鋁屏蔽盒中。
設計好如何裝置、固定散熱器及其風扇。
在鑄鋁屏蔽盒上設置電源、輸入、輸出所需要的插座孔。
參考上照片和電路圖在PCB割出焊接區(qū)。PCB的背面和正面大部分面積是地線。
焊接元件。
將輸出低通濾波器部分用銅片（或印刷電路板）與放大電路部分屏蔽隔離開。
輸出低通濾波器的作用：濾波器是用來過濾高次諧波的，以減少對臨近電臺造成的干擾，這對大功率射頻輸出相當重要。例如，假設三次諧波的幅度比是-30dB。當放大器是1W時諧波功率是1mW，不算什么；但當放大器是40W時諧波功率就是40mW，干擾就是問題了。本電路的諧波抑制大于50dB。如果你不涉及干擾的問題，可以不用輸出低通濾波器。

調(diào)試

偏置調(diào)整：

輸入端用50歐姆電阻短路（注意：此電路在未接輸入的的情況下會自激振蕩），將所有可變電容調(diào)到中間，將R1調(diào)到電壓最小。接上+28V電源，此時的電流應該是14mA左右。調(diào)整R1使供電電流為115mA。如果你發(fā)現(xiàn)電流突然增加很多，說明電路自激振蕩，需要多加屏蔽隔離。

輸入輸出匹配調(diào)整：

推薦設備：
限流電源 (+28V, 3A)
50W VHF 假天線負載
500mW-1W FM 發(fā)射機
RF 40dB衰減器
RF 功率表
RF 頻譜儀和網(wǎng)絡分析儀
　

如果你有RF頻譜儀和網(wǎng)絡分析儀，可使用這些儀器調(diào)整。沒有這些儀器也不要緊；在輸入端通過FM發(fā)射機加入500mW-1W的射頻信號，在輸出端接一個50W假負載，并通過一個40dB衰減器用一臺RF功率表測量輸出功率。如果你沒有RF功率表，干脆就用右面的檢波電路測量監(jiān)測點的電壓。設定發(fā)射機的發(fā)射頻率，調(diào)節(jié)微調(diào)電容C1、C2、C4、C11、C12，使放大器的輸出功率為最大。

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