|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Cílem této diplomové práce je zkonstruovat funkční vzorek vysokofrekvenčního zesilovače výkonu pro krátkovlnná radioamatérská pásma a změřit jeho základní parametry jako potřebný budící výkon, výstupní výkon, čistotu výstupního spektra a účinnost. Konstrukce je založena na výsledcích simulace chování modelu zesilovače získaných obvodovým simulátorem cadence™ OrCAD 16. Zesilovač by měl být později použit jako koncový stupeň pro malý radioamatérský transceiver.
Ve prospěch takto vysokého (vzhledem pouzdru TO-220) čísla mluví také nestan-
dardně vysoká mezní pracovní teplota samotného polovodičového čipu tranzistoru
175 ∘
C. prvním kroku byl navržen
a zkonstruován zkušební modul zesilovače, který využíval precizně chlazené uni-
polární tranzistory IRF640N. Podobně vysoký ztrátový výkon pro pouzdro TO-220 považován abso-
lutní technický limit bez jakékoliv rezervy. řezu vypadá celá struktura takto: tranzistor, slídová podložka,
měděný plech, hliníkový chladič, přičemž všechny vrstvy jsou spojeny teplovodivou
pastou. Tyto transformátory jsou
21
.
V druhém kroku použito unipolárních tranzistorů IRF730, které jsou chla-
dícími prvky spojeny pouze jedním šroubem skrz otvor křidélku pouzdra. Modul byl navrhován pro výkon 300 když tohoto výkonu nakonec
nepodařilo docílit. tomu všemu jsou již kapitoly
návrhu zanesena některá fakta, která ukázala jako důležitá při samotné realizaci. Byla použita teplovo-
divá pasta slídové izolační podložky. Některé části práce jsou pro malé rozdíly
uvedeny společně pro obě verze, některé pak zcela samostatně, navíc obě prolínají
se simulačním modelem zesilovače, kterého byla některá obvodová řešení použita
při realizaci některá musela být upravena. Jsou použity dva toroidní transformá-
tory 230 V/2 zdánlivým výkonem 150 VA. Při účinnosti tedy měl každý prvek připadat ztrátový
výkon přibližně W. Tranzistory byly robustním přítlačným mechanismem
přitisknuty přes celou plochu pouzdra hliníkový chladič.
Tranzistory jsou spojeny vždy paralelně. Díky použití kvazi-komplementární
dvojice tranzistorů může být nesymetrický.
4.1 Napájecí zdroj
Napájecí zdroj koncipován jako lineární.NÁVRH ZESILOVAČE
Tato práce prošla dvěma stádii návrhu vývoje.
Následující části práce jsou chronologického důvodu řazeny tak, nejprve se
většinou pojednává návrhu prvního modulu zesilovače označeného jako „první
verze“ případně dodán modifikovaný návrh pro druhý, finální modul zesilovače,
který označován jako „druhá verze“. Tento modul dosahoval
s napájecím zdrojem výkonu 100 pásmu Uváží-li účinnost
50 bylo každého pouzdra TO-220 odvedeno rovných ztrátového výkonu. Kvůli dobrému tepelnému svázání
všech paralelně zřetězených prvků jsou čtveřice spojeny měděným páskem plechu
o tloušťce mm. Chlazení bylo pasivní
