Доработка и переделка усилителя мощности RM KL-203 на КВ-диапазоны

Особенности и ограничения базовой схемы

Модель привлекает небольшими габаритами (109х125х35 мм), весом около 315 грамм, выходной мощностью до 100 Вт при раскачке до 5 Вт, а также двухтактной схемотехникой на доступных полевых транзисторах (типа IRF520)

В то же время схемотехника усилителя имеет выраженные минусы:

• Отсутствие выходных фильтров, что ведет к высокому уровню гармоник и внедиапазонных излучений

• Высокая входная емкость ключевых полевиков (порядка 330 пФ на транзистор), которая в исходном состоянии зашунтирована малой индуктивностью штатного трансформатора и настроена на 27 МГц.
• Ток покоя с завода составляет всего около 45 мА на транзистор (режим C), из-за чего сигнал сильно искажается, делая аппарат непригодным для линейных видов модуляции (SSB) без модернизации

Переделка входного трансформатора и цепей смещения

Для переноса резонанса вниз и улучшения линейности схема подверглась следующим доработкам:

• С затворов полевых транзисторов демонтированы конденсаторы емкостью 270 пФ.
• Конденсатор в первичной обмотке Т1 (180 пФ) заменен на 82 пФ, а разделительный конденсатор 180 пФ на выходе усилителя закорочен.
• Для перевода транзисторов ближе к линейному режиму резистор делителя смещения 3,3 кОм заменен на 3,9 кОм. Общий ток покоя вырос до 0,65 А (примерно по 150 мА на транзистор).
• Входной трансформатор Т1 заменен на самодельный. Первоначально использовалось кольцо FT50-43 (первичная обмотка — 4 витка, вторичная — 2 витка проводом МГТФ) с нагрузочным резистором 51 Ом (1 Вт) между затворами плеч

Оптимизация под нижние диапазоны и согласование

В ходе тестов на высоких частотах (20–28 МГц) при раскачке более 2 Вт проявлялись сильные наводки от гармоник: блоки питания уходили в защиту, появлялись помехи на мониторах и периферии. В результате было решено оптимизировать усилитель исключительно под нижние КВ-диапазоны (160–40 м)

Для этого был изготовлен входной «бинокль» из шести ферритовых колец типоразмера 10х6х4,5 марки 1000НН (первичная обмотка — 4 витка, вторичная — 2 витка)

. Также на входе был установлен согласующий аттенюатор, позволивший получить стабильный КСВ на уровне 1 (0 кубиков по индикатору FT-817) на всех рабочих участках.

Зависимость выходной мощности на частоте 3,6 МГц от раскачки:

• Вход 0,5 Вт — выход 17 Вт (ток 4 А);
• Вход 1,0 Вт — выход 40 Вт (ток 7 А);
• Вход 2,0 Вт — выход 70 Вт (ток 11 А);
• Вход 4,0 Вт — выход 90 Вт (начинается перегрузка и искажение огибающей).

Коэффициент усиления по мощности составил порядка +15...16 дБ. Оптимальной мощностью возбуждения признана величина до 2–2,5 Вт

Форма сигнала и температурный режим

Осциллографические замеры показали, что на частотах 7 МГц при мощности до 50 Вт двухтональная огибающая в АМ и несущая в ЧМ сохраняют правильную форму

. Однако на диапазонах 1,8–3,5 МГц в сигнале несущей наблюдаются заметные ступеньки и ограничение огибающей при приближении к 90 Вт

. Ступеньки частично сглаживаются установкой параллельно первичной обмотке выходного трансформатора конденсатора емкостью 1000 пФ, хотя это немного снижает отдачу на 7 МГц.

Из-за небольших размеров штатного радиатора работа на передачу длительностью более 1–2 минут без принудительного обдува не рекомендуется из-за быстрого перегрева сборки.