Широкополосный малошумящий антенный усилитель

Усилитель может быть использован в диапазоне от средних волн по 12 канал телевизионного вещания СССР. Он может работать при входном сигнале, но превышающем 0,2 В. Большие уровни входных сигна лоз приводят к появлению перекрестных искажений, поэтому использование усилителя во всем диапазоне уси ливаемых частот без применения специальных мер воз можно лишь при отсутствии сигналов мощных станций в месте приема. В противном случае необходимо применять фильтры для выделения требуемых диапазонов.

Техническая характеристика усилителя

Полоса.усиливаемых частот, МГц 1—250

Неравномерность АЧХ, дБ, не более 2

Коэффициент усиления, дБ 20

Входное сопротивление, Ом 50

Выходное сопротивление, Ом 50

Максимальный входной сигнал, В 0,2

Напряжение питания, В +15

Потребляемый ток, мА 20

В указанной полосе можно получить усиление до 60 дБ при последовательном соединении трех усилителей. Усилитель, собран по схеме, широко применяемой в настоящее время во входных устройствах низкочастотных усилителей (рис. 1) с непосредственной связью между каскадами. Эта схема выгодно отличается от других (с емкостной или трансформаторной связью) тем, что содержит меньшее количество деталей, имеет более широкую и равномерную полосу пропускания, высокую температурную стабильность, почти не требует настройки, обладает низким уровнем собственных шумов.

Высокая температурная стабильность усилителя получается за счет введения глубокой отрицательной обратной связи по постоянному току, подаваемой с резистора R5, стоящего в цепи эмиттера транзистора Т2, через резистор R3 на базу транзистора Т1. По этой же цепи осуществляется отрицательная обратная связь и по "переменному току, которая уменьшается на высоких частотах с помощью конденсатора С6, включенного параллельно резистору R5. С помощью корректирующей цепочки C1R1 усиление уменьшается на низких частотах и увеличивается в средней части полосы пропускания. Резистор R6 служит для согласования выходного сопротивления усилителя с входным сопротивлением кабеля. Диод Д1 необходим для защиты усилителя при неправильном подключении питания.

В усилителе применены резисторы типа ОМЛТ-0,125. Конденсаторы С1—С3, С5 — типа КМ-5а; С4 — типа КТР-1Е; С6— типа КПК-МН или КПК-МП. Дроссель Др1— типа Д3-0,1-470. Диод Д1 любого типа, допустимое обратное напряжение которого более 15 В. Транзисторы типа ГТ329А или ГТ329Б. Катушка L1 содержит 3 или 4 витка, намотанных на стержень Ф600, 2,74X127 мм.

Усилитель смонтирован на плате, изготовленной из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1—1,5 мм. Нижняя сторона платы травлению не подвергается. Все детали монтируют на верхней стороне платы, земляные точки через отверствия в плате припаивают к ее нижней сторойе. В отличие от общепринятого способа монтажа выводы изгибают непосредственно у корпуса детали. Это требует определенной осторожности как при изгибании выводов, так и при пайке. Сначала припаивают резисторы, затем конденсаторы. Пайка транзисторов производится в последнюю очередь паяльником, включенным в сеть через трансформатор, или паяльником с хорошо заземленным корпусом.

Плату помещают в экранирующий металлический корпус. Края нижней поверхности платы должны плотно прилегать к корпусу. Для этого в корпусе под платой необходимо сделать небольшую выемку, где могут разместиться выступы паек на нижней поверхности платы и верхние части корпусов транзисторов. Сам корпус

должен иметь высокочастотные разъемы для ввода и вывода сигнала. Если разъемы отсутствуют, то оплетки кабелей должны быть присоединены к корпусу непосредственно у платы усилителя. Ввод питания осуществляется через проходной конденсатор, под который подкладывается лепесток для подсоединения общего провода. Дроссель развязки по питанию располагается вне корпуса. Общий вид усилителя и его монтаж приведены на рис. 2.

Питание усилителя производится от источника, имеющего выходное напряжение 15 В при силе тока 20 мА. источник не должен иметь выбросов напряжения при включении и выключении, так как усилитель может выйти из строя. При последовательном включении усилителей для предотвращения самовозбуждения по цепям питания они подключаются к источнику через дроссели, соединенные параллельно, но не последовательно.

Регулировка режимов транзисторов по постоянному току сводится к подбору величины сопротивления резистора R5, стоящего в цепи обратной связи. Делать это приходится редко, так как усилитель мало чувствителен к разбросу параметров деталей. Номинальные режимы на выводах транзисторов приведены в таблице:

Для настройки амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) усилителя удобно воспользоваться любым измерителем частотных характеристик (ИЧХ), например X1 = 19. Для согласования входного сопротивления усилителя с выходным сопротивлением ИЧХ, которое обычно равно 75 Ом, в центральный проводник перехода, с помощью которого подключается вход усилителя к ИЧХ, необходимо включить резистор сопротивлением 75 Ом. Величину входного сигнала выбирают возможно меньшей, но удобной для наблюдений.

В противном случае усилитель будет находиться в насыщении.

В начале настройки индуктивность L1 не включают (замыкается накоротко). Изменяя емкость конденсатора С6, добиваются характеристики, изображенной на рис. 3. Она представляет собой двугорбую кривую с горбами одинаковой высоты на краях полосы пропуска ния и провалом в центре.

Затем включают катушку индуктивности L1 и подбирая ее индуктивность путем изменения числа витков, добиваются выравнивания характеристики в центре полосы пропускания. Расширить полосу пропускания можно за счет уменьшения коэффициента усиления. Для этого уменьшают величину сопротивления резистора R1 и по описанной выше методике подбирают величины емкости С6 и индуктивности Ы. На транзисторах ГТ329Б можно получить полосу пропускания до 500 МГц при усилении до 10 дБ.

Усилитель хорошо работает и при включении в цепь с волновым сопротивлением 75 Ом. Для получения хорошего КСВ (коэффициента стоячей волны) по входу усилитель можно согласовать с помощью автотрансформатора, представляющего собой катушку из голого посеребренного провода. Диаметр катушки 10—15 мм, число витков 10. Подключая вход усилителя к различным виткам катушки автотрансформатора и наблюдая на ИЧХ вид входной характеристики, добиваются оптимального согласования в широкой полосе. Другой способ согласования заключается во введении в эмиттер транзистора Т1 сопротивления, за счет чего повышается входное сопротивление каскада. Повысить выходное сопротивление усилителя можно, увеличивая величину сопротивления резистора R6. При повышенных требованиях к коэффициенту шума в качестве транзистора Т1 необходимо использовать транзистор ГТ362А.

Для улучшения соотношения сигнал/шум на антеннах с длинным снижением можно устанавливать усилитель непосредственно на антенне. В этом случае удобно питать усилитель по сигнальному кабелю, взяв от телевизора подходящее напряжение. Изменения в схемах усилителя и входа телевизора незначительны. Схема питания усилителя по сигнальному кабелю приведены на рис. 4.

В усилитель дополнительно вводится конденсатор С7, а дроссель Др1 размещается внутри корпуса. Один его конец присоединяется к проходному конденсатору С4, а другой — идет на выходной разъем. В телевизоре ко входному разъему присоединяются разделительный конденсатор Ср (рис. 5) и дроссель Др2. Ко второму выводу конденсатора Ср присоединяется проводник, отсоединенный от входного разъема телевизора.