40瓦调频广播放大器原理及电路

40瓦调频广播放大器原理及电路

此放大器是依据‘为调频广播设计的40瓦宽频VHF无线电功率放大器’译而成。

电路的指标和特点：

• 40W 输出功率
• 88-108 MHz 频率范围
• 20dB 增益
• +28V 3A  DC电源
• 效率高（70%，MOSFET AB类放大器）
• 元件少
• 输出低通滤波器 (LPF)

电路图

元件清单

编号	元件参数及描述	FEC 型号(注1)	数量
C1, C2, C4	5.5 - 50p 小型瓷介微调电容	148-161	3
C3	100p 50V 瓷介电容 （NP0）	896-457	1
C5, C6, C7	100n 50V 瓷介电容 （X7R）	146-227	3
C8	100u 35V 电解电容	667-419	1
C9	500p 500V 高频电容 （metal clad 注2）		1
C10	1n 穿线电容	149-150	1
C11	16 - 100p 云母微调电容  (Arco 424)		1
C12	25 - 150p 云母微调电容  (Arco 423 或 Sprague GMA30300)		1
C13	300p 500V 高频电容 （metal clad 注2）		1
C14, C17	25p 500V 高频电容 （metal clad 注2）		2
C15, C16	50p 500V 高频电容 （metal clad 注2）		2
C18	100n 200V 瓷介电容		1
L1	64nH 电感 用直径1.2mm漆包线绕成的空心线圈 直径6.5mm 4匝 拉长到8mm		1
L2	25nH 电感 用直径1.2mm漆包线绕成的空心线圈 直径6.5mm 2匝 拉长到长4mm		1
L3	在6孔磁珠上用直径0.7mm漆包线绕2.5匝	219-850	1
L4	210nH 电感 用直径1.2mm漆包线绕成的空心线圈 直径6.5mm 8匝 密绕长约12mm		1
L5	21nH 电感 用直径0.8mm漆包线绕成的空心线圈 直径4mm 3匝 拉长到10mm		1
L6	41nH 电感 用直径0.8mm漆包线绕成的空心线圈 直径4mm 4匝 拉长到6mm		1
L7	C10处套在电源引线上的两个磁珠	242-500	2
L8, L10	100nH 电感 用直径1.2mm漆包线绕成的空心线圈 直径6.5mm 5匝 拉长到8mm		2
L9	115nH 电感 用直径1.2mm漆包线绕成的空心线圈 直径6.5mm 6匝 拉长到12mm		1
R1	10K 0.5W 可调电阻（电位器）	108-566	1
R2	1.8K 0.5W 金属膜电阻	333-864	1
R3	33R 0.5W 金属膜电阻	333-440	1
D1, D2	BZX79C5V6 5.6V 400mW 稳压二极管	931-779	2
TR1	MRF171A (Motorola) 射频功率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 散热器及风扇	170-088	1

注释：

1. FEC 型号仅供参考。
2. Metal clad 高频电容具有电感极小的短粗引线。
3. 输入电路的电感线圈可以更小，但为了制作方便，采用了和输出电路同样大的线圈。

放大器照片

组装

准备一块 100 x 85mm 的双面印刷电路板（PCB）。
钻一个FETFET功率管可穿过的孔。
在PCB上钻4-6个孔，以将PCB固定在铸铝屏蔽盒中。
设计好如何装置、固定散热器及其风扇。
在铸铝屏蔽盒上设置电源、输入、输出所需要的插座孔。
参考上照片和电路图在PCB割出焊接区。PCB的背面和正面大部分面积是地线。
焊接元件。
将输出低通滤波器部分用铜片（或印刷电路板）与放大电路部分屏蔽隔离开。
输出低通滤波器的作用：滤波器是用来过滤高次谐波的，以减少对临近电台造成的干扰，这对大功率射频输出相当重要。例如，假设三次谐波的幅度比是-30dB。当放大器是1W时谐波功率是1mW，不算什么；但当放大器是40W时谐波功率就是40mW，干扰就是问题了。本电路的谐波抑制大于50dB。如果你不涉及干扰的问题，可以不用输出低通滤波器。

调试

偏置调整：

输入端用50欧姆电阻短路（注意：此电路在未接输入的的情况下会自激振荡），将所有可变电容调到中间，将R1调到电压最小。接上+28V电源，此时的电流应该是14mA左右。调整R1使供电电流为115mA。如果你发现电流突然增加很多，说明电路自激振荡，需要多加屏蔽隔离。

输入输出匹配调整：

推荐设备：
限流电源 (+28V, 3A)
50W VHF 假天线负载
500mW-1W FM 发射机
RF 40dB衰减器 
RF 功率表
RF 频谱仪和网络分析仪
　

如果你有RF频谱仪和网络分析仪，可使用这些仪器调整。没有这些仪器也不要紧；在输入端通过FM发射机加入500mW-1W的射频信号，在输出端接一个50W假负载，并通过一个40dB衰减器用一台RF功率表测量输出功率。如果你没有RF功率表，干脆就用右面的检波电路测量监测点的电压。设定发射机的发射频率，调节微调电容C1、C2、C4、C11、C12，使放大器的输出功率为最大。