Радиостанция Р-130М                                         
...
Радиостанция Р-130М

5.14. БЛОК УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ

 
5.14.1. Блок усилителя мощности предназначен для создания на входе ВСУ высокочастотных колебаний мощностью не менее 40 Вт.

Усилитель мощности работает на передачу, прием и в режиме настройки.

Прием и передача осуществляются поочередно на частоте настройки усилителя мощности. Переход на другую частоту возможен только с предварительной настройкой.

5.14.2. Усилитель мощности выполнен на двух лампах (Л2 и Л3) типа ГУ-50, включенных параллельно.

Усилитель может работать в двух режимах мощности — 100% и 20%. При этом напряжения на электродах ламп ГУ-50 следующие:

а) в режиме 100%:
напряжение на аноде 800 В;
напряжение на экранной сетке 250 В;
напряжение смещения на управляющей сетке минус 42 В;
напряжение накала 12,6 В;

б) в режиме 20%:
напряжение на аноде 500 В; напряжение на экранной сетке 150 В;
напряжение смещения на управляющей сетке минус 42 В;
напряжение накала 12,6 В.

Переход из одного режима в другой осуществляется переключателем РЕЖИМ, расположенным на передней панели радиостанции.

С выхода блока ВЧ на управляющие сетки ламп ГУ-50 через разделительный конденсатор С4 и резистор R5 подается напряжение высокой частоты в диапазоне 1,5—10,99 МГц. Резистор R41 разделяет управляющие сетки ламп ГУ-50 и служит для исключения возбуждения каскада на низкой частоте. Нагрузкой ламп ГУ-50 является контур, собранный по П-образной схеме и состоящий из набора конденсаторов постоянной емкости и шарового вариометра. С29—С43, С56, С57 — контурные конденсаторы. С44—С51, С58 — конденсаторы связи. L1 — вариометр.

Подключение контурных конденсаторов и конденсаторов связи к вариометру осуществляется переключателем, жестко связанным с ручкой хЮОО КИЛОГЕРЦЫ (переключатель поддиапазонов) приемопередатчика согласно табл. 10.

Таблица 10.

Номер поддиапазона Конденсаторы, подключенные к вариометру
Контурные конденсаторы Конденсаторы связи
1 С29—С42, С56 С44, С46—С50
2 C31—C42, С56 С46, С48*, С50, С51
3 С37—С42, С56 С46, С48*, С51
4 С37, С38, С56 С46, С48*
5 С37, С38, С56 С46, С48*
6 С37, С38, С56 С46, С48*
7 С37, С38, С43, С56, С57 С45, С46, С48*. С58
8 С37, С38, С56 С46, С48*
9 C37, С38, С56 С45, С46, С48*, С58
10 С37, С38, С56 С44, С46, С48*

5.14.3. Настройка на заданную частоту осуществляется автоматически изменением индуктивности вариометра. Для увеличения перекрытия вариометра по индуктивности обмотки его коммутируются автоматически (роторная и статорная обмотки включаются параллельно или последовательно) с помощью реле Р4 и контактной группы В2а.

Контактная группа В2а используется также для коммутации реле Р1 на передней панели радиостанции на 7—10 поддиапазонах. Коммутируемое напряжение с контакта 1 контактной группы В2а подается на реле через контакт с6 разъема Ш1.

5.14.4. При работе на передачу на обмотку реле Р1 подается напряжение 26 В с контактов в3 и с3 разъема Ш1. Реле срабатывает и контактами 5 и 6 подсоединяет анодный контур через переходной конденсатор С21 к анодам ламп ГУ-50, а контактами 2 и 3 заземляет вход приемного каскада (Л1). Заземление входа приемного каскада устраняет паразитную связь через приемный каскад.

При приеме через контакты 5 и 6 реле Р1 анодный контур подсоединяется ко входу приемного каскада, а контакты 1 и 2 подключают корпус к клемме КЛЮЧ на передней панели через контакт с0 разъема Ш1.

С анодного контура при работе на передачу высокочастотный сигнал поступает на фильтр нижних частот, состоящий из катушек L2—L5 и конденсаторов С24—С26.

5.14.5. ФНЧ предназначен для ослабления напряжения частот в диапазоне 20—100 МГц не менее чем на 30 дБ. С выхода фильтра через контакты 4 и 5 реле Р9 сигнал поступает на выход усилителя мощности. С выхода блока высокочастотный сигнал поступает на вход выносного согласующего устройства.

5.14.6. Питание анодов ламп параллельное через дроссель Др2 с контакта в9 разъема Ш1. Экранное напряжение с контакта в6 разъема Ш1 поступает на контакты В2г, которые служат для снятия экранного напряжения во время переключения обмоток вариометра, что предохраняет контакты реле от обгорания. С контактов В2г экранное напряжение через фильтр R22, С18 поступает на экранные сетки ламп ГУ-50.

Напряжение смещения минус 50 В с контакта а6 разъема Ш1 поступает на делитель напряжения R3, R7, обеспечивающий напряжение минус 42 В на управляющей сетке лампы ГУ-50. Напряжение смещения поступает на управляющие сетки ламп усилителя мощности с резистора R7 через сопротивление утечки R4 и антипаразитные резисторы R5, R41.

5.14.7. Контроль напряжения возбуждения осуществляется по прибору КОНТРОЛЬ, расположенному на передней панели радиостанции.

Высокочастотное напряжение через разделительный конденсатор С8 поступает на диод Д1. Выпрямленное напряжение сглаживается фильтром (С11, R9, С12) и через контакт а4 разъема Ш1 поступает на прибор КОНТРОЛЬ. Резистор R8 служит для замыкания цепи диода Д1 по постоянному току.

Резисторы R20 и R21, включенные в цепь катода, служат для контроля катодного тока ламп ГУ-50. Напряжение с резисторов R20 и R21 через контакты а2 и а3 разъема Ш1 поступает на прибор КОНТРОЛЬ.

Конденсаторы С6, С17—С20 — блокировочные.

5.14.8. Приемный тракт блока УМ состоит из усилителя на лампе Л1. Напряжение питания на анод лампы поступает через контур блока ВЧ. Напряжение питания на экранную сетку поступает с резистора R1 делителя (R1, R2).

Принимаемый сигнал с выносного согласующего устройства поступает на выход блока УМ. С выхода блока высокочастотный сигнал через контакты 4 и 5 реле Р9 и ФНЧ поступает на анодный контур, который при приеме используется как входной контур приемного тракта. С анодного контура сигнал через контакты 4 и 5 реле Р1 и разделительный конденсатор С9 поступает на управляющую сетку лампы Л1. Разрядник Рр1 предназначен для защиты входной лампы Л1 приемника от попадания на управляющую сетку большого сигнала от мощной радиостанции.

Нагрузкой усилителя служит контур, расположенный в блоке ВЧ.

5.14.9. Усилитель охвачен автоматической и ручной регулировкой усиления. Напряжение АРУ/РРУ с контакта в2 разъема Ш1 через резистор R6 поступает на управляющую сетку лампы Л1. Конденсатор С2 — блокировочный в цепи экранной сетки. Элементы Др1, С3 и С5 — фильтр в цепи накала лампы. Элементы Др3, С23 — фильтр в цепи + 26 В.

5.14.10. При установке переключателя РЕЖИМ, расположенного на передней панели, в положение НАСТРОЙКА усилитель мощности автоматически переводится в режим передачи мощность 20%.

Процесс настройки состоит из трех последовательных этапов:
вывод вариометра на максимум индуктивности;
поиск;
точная настройка.

5.14.11. Вывод вариометра на максимум индуктивности осуществляется реле Р6 и контактной группой. В2в. Мотор М1, на обмотку которого при выводе вариометра на максимум индуктивности поступает напряжение 26 В (с контакта с2 через нормально замкнутые контакты 7 и 8 реле Р6), вращает с большой скоростью ротор вариометра до установления максимума индуктивности.

В момент установления максимума индуктивности происходит замыкание контактной группы В2в и срабатывают реле Р5, Р6 и Р7. Реле Р5 подключает напряжение ±13 В к двухканальному усилителю постоянного тока и подготавливает его к работе, отключая напряжение 13 В от блока УНЧ.

Реле Р6 после срабатывания самоблокируется контактами 4 и 5, а контактами 6 и 7 подсоединяет мотор к цепи 13 В. Реле Р7, срабатывая, подсоединяет корпус к реле времени через контакты 5, 4 и резистор R42, а контактами 6 и 7 подключает цепь +13 В к мотору.

Резистор R42 предотвращает подгорание контактов 5, 4 в момент включения реле времени.

Таким образом, при поиске питание мотора осуществляется от источника 13 В по цепи рис. 1.

Цепь питания мотора при поиске

Рис. 1. Цепь питания мотора при поиске.


5.14.12. Поиск осуществляется с помощью реле Р8, фазового датчика и двухканального усилителя постоянного тока.

Фазовый датчик представляет собой фазовый детектор на диодах Д2, Д11 и Д3, Д12. Упрощенная схема фазового датчика приведена на рис. 2.

Упрощенная схема фазового датчика

Рис. 2. Упрощенная схема фазового датчика.


На фазовый датчик подаются напряжения из анодной и сеточной цепи ламп ГУ-50. Из анодной цепи напряжение на фазовый датчик подается через трансформатор тока Tp1. Из сеточной цепи высокочастотное напряжение поступает на фазосдвигающую цепочку, которая состоит из конденсатора С14 и резистора R15. Фазосдвигающая цепочка создает дополнительный фазовый сдвиг сеточного напряжения относительно анодного на 90°. Резисторы R11 и R19 служат для выравнивания обратных сопротивлений диодов Д2 и Д3, Резисторы R13 и R18 — сопротивления нагрузки фазового датчика. Конденсаторы С15 и С16 — блокировочные. Последовательно с диодами Д2 и Д3 установлены диоды Д11 и Д12 для исключения влияния изменения собственной динамической емкости диода Д3 на настройку блока УМ.

5.14.13. Принцип работы фазового датчика при точной настройке анодного контура и незначительной расстройке приведен на диаграммах рис. 3.

Принцип работы фазового датчика

Рис. 3. Принцип работы фазового датчика.


При точной настройке анодного контура усилителя напряжение на аноде сдвинуто относительно сеточного на угол, равный 180° (рис. 36). Трансформатор тока включен в индуктивную цепь анодного контура. По катушке индуктивности протекает ток II, который при резонансе отстает от анодного напряжения на угол 90°. Этот ток наводит ЭДС Е2 в обмотке трансформатора тока, которая синфазна с током II. Нагрузкой трансформатора тока являются резисторы R14 и R16. Ток 1тр., вызванный ЭДС Е2 в нагрузке, отстает от ЭДС на угол 90°. Напряжение U2, вызванное проходящим током Iтр. на резисторах R14 и R16, находится в фазе с током 1тр.

Как видно из диаграммы (рис. 3б), напряжение U2 находится в фазе с напряжением на сетке, а, следовательно, сдвинуто на угол 90° по отношению к напряжению Ui, приложенному к резистору R15.

На диоды действуют В результирующие напряжения U3 и (рис. За).

При настроенном контуре напряжения U3 и L11 по абсолютной величине равны между собой. Эти напряжения выпрямляются диодами Д2 и Д3, я на нагрузках R13, R18 выделяются равные по величине, но противоположной полярности напряжения.

Результирующее напряжение на выходе фазового датчика равно нулю, что соответствует точной настройке анодного контура усилителя.

При незначительной расстройке анодного контура усилителя его эквивалентное сопротивление будет иметь индуктивный или емкостной характер в зависимости от того, в какую сторону расстроен контур по отношению к резонансной частоте.

Таким образом, напряжения U1 и U2 относительно друг друга будут сдвинуты на угол больший или меньший 90° (рис. 3в).

Напряжения U3 и U4 по абсолютной величине будут отличаться одно от другого, и на выходе фазового датчика в зависимости от расстройки контура появится напряжение положительной или отрицательной полярности.

Выходная характеристика фазового датчика, представляющая зависимость напряжения на выходе фазового датчика (Uвых.) от сдвига фаз между сеточным и анодным напряжениями (Δφ) изображена на рис. 4.

Выходная характеристика фазового датчика

Рис. 4. Выходная характеристика фазового датчика.


Область, ограниченная выходной характеристикой, является рабочей полосой фазового датчика.

5.14.14. Для усиления сигнала, снимаемого с фазового датчика, служит двухканальный усилитель постоянного тока (УПТ). Каждый канал усилителя состоит из двух каскадов: усиления сигнала и двухкаскадного электронного ключа. В каналах усилителя применяются транзисторы разной проводимости (р-п-р и п-р-п). Этим определяется очередность работы каналов в зависимости от полярности сигнала, поступающего на вход усилителя.

Первый канал усилителя собран на транзисторах ПП2, ПП4 (усилитель) и ПП6, ПП8 (электронный ключ) и служит для усиления сигнала положительной полярности и коммутации управляющего напряжения + 13 В. Второй канал усилителя выполнен на транзисторах ППЗ, ПП5 (усилитель) и ПП7, ПП9 (электронный ключ) и служит для усиления сигнала отрицательной полярности и коммутации управляющего напряжения минус 13 В. При отсутствии сигнала на входе усилителя транзисторы ПП2 и ПП4 одного канала и ППЗ и ПП5 второго канала закрыты, транзисторы ПП6 и ПП7 управляющих каскадов электронного ключа открыты, а транзисторы ПП8 и ПП9 управляемых каскадов закрыты — управляющее напряжение на выходе УПТ отсутствует.

При поступлении на вход (контакт 1 на плате УПТ) усилителя сигнала положительной полярности транзисторы ПП2 и ПП4 открываются, и усиленный сигнал положительной полярности закрывает транзистор ПГІ6, при этом открывается транзистор ПП8, и напряжение +13 В через диод Д6 и переход эмиттер-коллектор транзистора ПП8 поступает на выход УПТ (контакт 12 на плате УПТ).

При поступлении на вход усилителя сигнала отрицательной полярности транзисторы ППЗ и ПП5 открываются, и усиленный сигнал отрицательной полярности закрывает транзистор управляющего каскада ПП7. При этом открывается транзистор управляемого каскада ПП9, и напряжение минус 13 В через диод Д7 и переход эмиттер-коллектор транзистора ПП9 поступает на выход УПТ.

Резисторы R30—R40 определяют режимы транзисторов ПП2—ПП9.

5.14.15. Поиск основан на использовании выходной характеристики фазового датчика (см, рис. 4) и одностороннего направления вращения вариометра в сторону уменьшения расстроек контура. При этом вариометр проходит последовательно положительную, а затем отрицательную ветвь выходной характеристики фазового датчика.

При положительном напряжении на выходе фазового датчика открывается первый канал УПТ, и управляющее напряжение +13 В поступает на выход. Однако диод Д10 представляет для этого напряжения бесконечно большое сопротивление, и напряжение не воздействует на реле Р8. Питание мотора при этом осуществляется от цепи 13 В (см. рис. 1).

При отрицательном напряжении на выходе фазового датчика открывается второй канал УПТ, и управляющее напряжение 13 В отрицательной полярности поступает на реле Р8 по цепи рис. 5.

Рис. 5. Цепь питания реле Р8 при поиске.


Реле Р8, срабатывая, самоблокируется контактами 6 и 7 по цепи рис. 6.

Цепь питания реле Р8 при самоблокировке

Рис. 6. Цепь питания реле Р8 при самоблокировке.


Для устойчивого включения реле Р8 установлен конденсатор С53.

При срабатывании реле Р8 разрывается цепь питания реле Р7, через нормально замкнутые контакты 3—4 реле Р8 и мотор подключается к выходу УПТ по цепи рис. 7.

Цепь питания мотора при точной настройке

Рис. 7. Цепь питания мотора при точной настройке.


Режим точной настройки осуществляется фазовым датчиком через УПТ до полной остановки мотора по цепи рис. 7.

5.14.16. Для подключения трансформатора Тр1 к фазовому датчику, выдержки необходимого времени для точной настройки анодного контура блока и для переключения блока с внутреннего эквивалента нагрузки R24 на ВСУ служит реле времени.

Реле времени собрано по схеме электронного ключа на транзисторе ПП1. Нагрузкой ключа служит обмотка реле Р10. При подаче корпуса на реле времени срабатывает реле Р10. Конденсатор С52 заряжается до напряжения 50 В. Разряд конденсатора происходит через резисторы R26 и R27 при снятии корпуса с реле времени.

Постоянная времени разряда конденсатора выбрана 4—6с, что достаточно для точной настройки анодного контура блока. После разряда конденсатора С52 транзистор ПП1 закрывается, обмотка реле Р10 обесточивается и разрывается цепь +26 В контактами 3 и 5. При этом реле Р3 отключает трансформатор тока Тр1 от фазового датчика, реле Р9 отключает выход фазового датчика от УПТ и переключает анодный контур с эквивалента нагрузки на ВСУ. На передней панели радиостанции гаснет сигнальная лампочка НАСТРОЙКА. Режим НАСТРОЙКА заканчивается.

5.14.17. В случае выхода из строя элементов автоматики в блоке предусмотрена возможность настройки анодного контура без автоматики.

Для этого на передней панели радиостанции установлена кнопка АВАРИЙНАЯ НАСТРОЙКА. Для осуществления аварийной настройки блока переключатель РЕЖИМ на передней панели устанавливается в положение КАЛИБР., переключатель КОНТРОЛЬ — в положение 2 и нажимается кнопка АВАРИЙНАЯ НАСТРОЙКА.

Питание мотора происходит от источника +26 В по цепи рис, 8.

Питание мотора от источника +26 В

Рис. 8. Питание мотора от источника +26 В.


Одновременно подается напряжение +26 В на реле Р9 с контакта с4 разъема Ш1. Реле Р9, срабатывая, подключает внутренний эквивалент нагрузки R24 к анодному контуру. Напряжение с эквивалента нагрузки, выпрямленное диодом Д5, через фильтр R23, С28, С27 и контакт с7 разъема Ш1 подается на прибор КОНТРОЛЬ на передней панели, по максимальным показаниям которого производится настройка блока. Мотор при аварийной настройке вращается достаточно медленно, для чего на него подается напряжение 6—8 В.

5.14.18. Усилитель мощности выполнен в виде отдельного блока на каркасе из алюминиевого сплава. Для экранировки сеточных и анодных цепей каркас имеет ряд отсеков, закрываемых экранами:
отсек анодного контура;
отсек сеточной цепи;
отсек автоматики;
отсек фильтра нижних частот.

Блок конструктивно состоит из следующих основных узлов:
анодного контура, включающего в себя вариометр с системой коммутации, привод автоматической настройки каскада УМ на заданную частоту;
сеточного отсека, куда входят печатная плата сеточной цепи, на которой смонтированы приемная лампа и элементы сеточной цепи ламп усилителя мощности;
печатная плата фазового датчика;
переключателя поддиапазонов.

Переключатель необходим для коммутирования контурных конденсаторов и конденсаторов связи при изменении поддиапазонов приемопередатчика. Переключатель поддиапазонов механически связан с ручкой установки частоты возбудителя КИЛОГЕРЦЫ х1000 с помощью цилиндрических шестерен, фильтра нижних частот, расположенного в двух отсеках и состоящего из четырех катушек индуктивности и трех конденсаторов.

Для защиты блока возбудителя от нагрева и отвода тепла в окружающую среду лампы с радиаторами воздушного охлаждения расположены снаружи кожуха радиостанции.

Усилитель мощности крепится тремя винтами к передней панели. Электрическое соединение блока с другими блоками и передней панелью осуществляется через разъем типа РПЗ-30 и высокочастотный разъем.
 

Copyright © 2015 - Радиостанция Р-130М