Расчёт лампового усилителя мощности для QRP передатчика
Зададим выходную мощность Pout = 5 W.
Цепь анода
В цепи анода поставим дроссель и нагрузку по переменному напряжению с импедансом Rн. В статике напряжение на аноде равно напряжению питания Uпит, а ток JA0 определяется характеристиками конкретной лампы.
Будем считать, что в динамике ток анода будет меняется от 0 до 2 JA0. В реальности, конечно, надо иметь запас по току, чтобы искажение сигнала (уровень гармоник) было в пределах разумного.
Напряжение на нагрузке не может превышать напряжения питания, чтобы при отрицательных полуволнах потенциал анода не опускался ниже 0. Отсюда ограничение на максимальную мощность, отдаваемую лампой: Pmax = Uпит * JA0.
Рассмотрим мощность некоторых ламп:
| Лампа | Uпит | JA0 | Pmax |
|---|---|---|---|
| 6Ф5П | 100 V | 5.2 mA | 0.52 W |
| 6Ф12П | 150 V | 13 mA | 1.95 W |
| 6Н13С | 90 V | 80 mA | 7.2 W |
| 6C4C | 250 V | 62 mA | 15.5 W |
| 6П3С | 250 V | 120 mA | 30 W |
| 6П7С | 250 V | 72 mA | 18 W |
| 6П14П | 250 V | 48 mA | 12 W |
Триод-пентоды 6Ф5П и 6Ф12П не проходят по мощности.
Нагрузка
Из уравнения мощности находим импеданс нагрузки: Rн = 2 Pout / JA02.
Амплитуда переменного напряжения на нагрузке: Uн = Rн * JA0 = 2 Pout / JA0.
Цепь сетки
Переменное напряжение на сетке равно Uc = JA0 / S, где S - крутизна характеристики лампы.
Uc не должно превышать напряжение смещения сетки Uc0.
Пример
Рассчитаем параметры для ламп:
| Лампа | S | Rн | Uн | Uc | Uc0 |
|---|---|---|---|---|---|
| 6Н13С | 5.5 mA/V | 1.56 kΩ | 125 V | 14.5 V | -30 V |
| 6C4C | 5.4 mA/V | 2.6 kΩ | 160 V | 11.5 V | -45 V |
| 6П3С | 6 mA/V | 0.69 kΩ | 80 V | 20 V | -14 V |
| 6П7С | 5.9 mA/V | 1.93 kΩ | 140 V | 12.2 V | -14 V |
| 6П14П | 11.3 mA/V | 4.34 kΩ | 210 V | 4.2 V | -6.5 V |
Двойной триод 6Н13С не проходит по напряжению нагрузки: оно превышает уровень напряжения на аноде.
На пентоде 6П3С переменное напряжение сетки достигает уровня выше 0. Это может повлиять на стабильность работы усилителя.