Широкополосные усилители являются неотъемлемой частью многих радиотехнических систем и устройств. В ряде случаев кроме прочих к ним предъявляются требования согласования со стандартным 50- либо 75-омным трактом. Одним из наиболее удачных схемных решений построения таких усилителей является использование перекрёстных обратных связей, обеспечивающих согласование по входу и выходу, неизменное значение верхней граничной частоты при увеличении числа каскадов усилителей и высокую повторяемость их характеристик. Кроме того, усилители с перекрёстными обратными связями практически не требуют настройки.
Технические характеристики усилителя:
1. Полоса рабочих частот..0,5 – 70 МГц.
2. Выходное напряжение, не менее…1 V.
3. Коэффициент усиления … 20±1 Дб.
4. Входное/выходное сопротивл…50 Ом.
5. Потребляемый ток…120 mA.
6. Напряжение питания…12 V.
7. КСВН по входу, не более…1,3.
8. КСВН по выходу, не более…3 9. Габаритные размеры…70х45 мм
На рис.1 приведена принципиальная схема усилителя с перекрёстными обратными связями, в котором выходной каскад реализован по схеме Дарлингтона, то есть, использовано последовательно-параллельное включение транзисторов, что позволяет увеличить уровень выходного напряжения. На рис.2 приведён чертёж печатной платы.
Усилитель содержит два предварительных каскада на транзисторах VT1 и VT2 и выходной каскад на транзисторах VT3 и VT4, включённых по схеме Дарлингтона.
Все каскады усилителя работают в режиме класса А с токами потребления 27mA, которые устанавливаются подбором номиналов резисторов R1, R5, R9, R13. Резисторы R3, R7, R10, R14 являются резисторами местной обратной связи. Резисторы R4, R8, R12 – резисторы общей обратной связи.
Печатная плата ( Рис.2 ) размером 70х45 мм изготавливается из фольгированного с двух сторон стеклотекстолита толщиной 2…3 мм. По периметру платы, с краю, с верхней и нижней части припаивается металлическая фольга. Это необходимо для устранения паразитных резонансов, искажающих форму амплитудно-частотной характеристики.
Настройка усилителя состоит из следующих этапов. Вначале с помощью резисторов R1, R5, R9, R13 устанавливаются токи покоя транзисторов усилителя. Затем, варьируя в небольших пределах номиналом резистора R4, минимизируется коэффициент стоячей волны напряжения по входу усилителя. Коэффициент стоячей волны напряжения по выходу усилителя минимизируется с помощью резистора R12. Изменением номинала резистора R8 регулируется полоса пропускания и коэффициент усиления усилителя.
При необходимости верхняя граничная частота усилителя может быть увеличена. Для этого следует заменить транзисторы КТ315Г на более высокочастотные. В этом случае для данной схемы верхняя граничная частота будет составлять величину порядка 0,25…0,3 от граничной частоты коэффициента передачи тока базы транзистора. Использование рассматриваемого данного схемного решения позволяет осуществлять создание усилителей с верхней граничной частотой до 2 ГГ. При их построении следует учитывать, что цепи общей обратной связи, состоящей из элементов С4, R4; С6, R8; C7, R12, должны быть по возможности короче. Это объясняется необходимостью устранения излишней фазовой задержки сигнала в этих цепях. В противном случае амплитудно-частотная характеристика усилителя в области верхних частот оказывается с подъёмом. При значительном удлинении указанных цепей возможно самовозбуждение усилителя.
источник: «РАДИОКОНСТРУКТОР» 01-2005, стр. 20-21.