Расчёт тороидального контура для Вашего лампового усилителя
Не нужно иметь учёную степень, чтобы разобраться с предлагаемым П-контуром практически

 Robert E. Bloom, W6YUY

Рано или поздно каждого радиолюбителя-коротковолновика одолевают три желания: построить мощный усилитель на все любительские КВ диапазоны, включая 160 м; приобрести опыт определения (без учёной степени) количества витков катушки выходного контура РА и размещение отводов от неё; и предусмотреть возможность уменьшения, доступными средствами, размеров катушки выходного контура.

Что ж, хочу Вас порадовать! Теперь человек, имеющий понятия о математике в объёме средней школы, может легко справиться со всеми тремя желаниями. Каким образом? Применением катушки намотанной на кольцевом ферритовом сердечнике в выходном контуре (П-контуре) лампового усилителя мощности, взамен громоздкой катушки с воздушным диэлектриком, как правило, промышленного изготовления.

Многие полупроводниковые усилители мощности, в силу очень низкого выходного импеданса используют эту технологию и это - один из способов получения небольших габаритов катушки и РА в целом. До сих пор, только отдельные радиолюбители отваживались применить тороидальные катушки индуктивности в выходных высокоимпедансных цепях ламповых усилителей мощности.

После прочтения этой статьи, Вы сможете, либо модернизировать, уже имеющийся у Вас РА, либо собрать новый по любому известному описанию с нуля, с использованием предлагаемой технологии расчёта и изготовления тороидальных катушек. Какое же влияние оказывает длительное воздействие большой РЧ мощности на ферритовый кольцевой сердечник? Высокий выходной импеданс ламповых РА способствует нагреву сердечников, что приводит к изменению их характеристик. Сердечник будет также насыщаться на более высоких (рабочих) частотах, что приведёт к нестабильности и разрушению сердечника. Вроде бы, - приехали!

Но, сердечник, описываемый в этой статье, с лёгкостью вынесет пиковую мощность более 2 кВт, без ухудшения стабильности или насыщения. (После окончания эксперимента сердечник был тёплым на ощупь. Перед тем, как коснуться провода катушки, убедитесь, что высокое анодное напряжение РА - отключено, конденсаторы в его цепи - разряжены).

Мной использовалось кольцо Amidon T-400-2A. Практически полным аналогом упомянутого могут служить и сложенные вместе два кольца Amidon T-400-2. Если, используемый Вами РА, имеет выходную пиковую мощность менее, чем предусмотрено стандартом на 2-кВт усилители, то можно применить и один сердечник Amidon T-400-2. Ещё больше места можно сэкономить, применяя два сложенных вместе 3-дюймовых (7,6 см) кольца Т-300-2. Однако, это потребует намотки на них дополнительных 5…6 витков катушки.

Выбор подходящей лампы в РА – важный первый шаг

Сразу нужно определиться с типом применяемой лампы (или ламп) в РА. Работа лампы в классе АВ1 с заземлённой сеткой наиболее подходящая для SSB. Допустим, у Вас имеется энное количество ламп 4СХ300А с панельками или есть возможность приобретения ламп 4СХ250В. Первое, с чем Вы столкнётесь, это – рабочий импеданс анодной нагрузки. Это Вы определите из величин анодного напряжения и тока, при которых собираетесь работать. Эти параметры можно взять из паспорта на лампу или из справочных пособий.

Предположим, что Вы заинтересованы в работе SSB и располагаете парой ламп 4СХ300А. Выбираем схему включения с заземлённой сеткой. Однако, лампы серии 4СХ требуют подачи экранного напряжения на соответствующую сетку и напряжения смещения - на управляющую, так что название “заземлённая сетка” будет не совсем точным. Лампы, как и положено, будут “качаться в катод”, но сетки будут заземлены только по РЧ, постоянные напряжения будут подаваться на сетки обычным порядком. В классе АВ, при подаче раскачки, лампы работают при анодном токе 250 мА на лампу и анодном напряжении 2000 В. Подводимая к оконечному каскаду РА мощность, при этом, составит 1000 Вт, к.п.д. в этом классе составляет 60…65%, что даст выходную мощность более 650 Вт (следует учесть здесь и мощность раскачки, которая в схеме с заземлённой сеткой добавляется к выходной – UA9LAQ). Чтобы обеспечить нормальную передачу мощности, выходной контур РА должен иметь добротность порядка 12 (Q = 12).

Определяем сопротивление анодной нагрузки

На сей момент, мы имеем всю необходимую информацию для вычисления одного из наиболее важных параметров РА: импеданса анодной нагрузки - Rp, который лампа обеспечивает на входе П-контура. Для работы в классе АВ:

где Vp - анодное напряжение, В;
I - полный анодный ток, А

2000/1,8 * 0,5 = 2222 Ом

Для работы в классе В формула приобретает следующий вид:

Значения компонентов С1, С2 и L1 могут быть взяты в готовом виде [ Л ]. Сокращённая версия этих данных приведена в таблице 1.

Таблица 1

Значения компонентов П-контура в зависимости от импеданса анодной нагрузки

(ёмкость конденсаторов С1 и С2 в пФ, индуктивность катушки L1 в мкГн)

Конденсатор С1
Диапазон, м	ZL – импеданс анодной нагрузки, Ом
	1750	2000	2250	2500
160	610	531	481	430
80	318	273	246	220
40	159	136	123	110
30	120	102	93	83
20	80	68	62	55
15	53	45	41	37
10	40	34	32	30
Конденсатор С2
160	3176	2865	2652	2440
80	1628	1473	1368	1263
40	815	737	684	632
30	610	492	457	422
20	407	368	342	316
15	272	246	229	211
10	204	184	171	158
Катушка L1
160	14,94	16,61	18,36	20,10
80	7,56	8,54	9,72	10,90
40	3,78	4,27	4,89	5,50
30	2,52	2,84	3,24	3,64
20	1,89	2,14	2,42	2,70
15	1,26	1,42	1,62	1,82
10	0,95	1,07	1,21	1,36

Данные подразделяются на колонки для различных значений анодного импеданса с интервалом в 250 Ом. Таблицы обычно приводятся для добротности Q=10 или 12. С1 называется анодным (настроечным) конденсатором, С2 – конденсатором (антенной) нагрузки. Назначение П-контура – снизить высокий выходной импеданс анодной цепи РА до, приемлемых на практике, значений 20…100 Ом, свойственных антеннам или эквиваленту антенной нагрузки.

Рис. 1.

Параметры П-контура для других значений импеданса

Эскизы, изображённые на рисунках 1, 2, 3 могут быть использованы при определении значений компонентов П-контура непосредственно по импедансу нагрузки методом простой линейной интерполяции. Например, если значение ёмкости конденсатора С1 для импеданса нагрузки расположено между значениями 1500 и 2000 Ом на диапазоне 160 метров, то находим среднее арифметическое:

(531 + 430) / 2 = 481 пФ

То же справедливо, при вычислениях значений ёмкости конденсатора С2 и индуктивности катушки L1. Таким же методом интерполяции можно найти значения компонентов П-контура для диапазонов WARC.

Действующая ёмкость П-контура

Два конденсатора (КПЕ) С1 и С2 в П-контуре включены последовательно и параллельно катушке, так что результирующая ёмкость (СТ) определяет (резонансную) частоту настройки контура (см. Рис. 4). Зная СТ и необходимую резонансную частоту, можно рассчитать значение индуктивности катушки L1. Итак:

СТ = (С1 * С2) / (С1+ С2) = (481 х 2652) / (481 + 2652) = 407 пФ,

запомните это значение, оно нам понадобится позднее.

Рис. 2.

О кольцах

Информацию о кольцах и катушках можно почерпнуть в многочисленных справочниках. Каталог фирмы Amidon “Iron and Ferrite Cores” - не исключение. Кольцевые сердечники подразделяют, в основном, на два типа: сердечники из порошкового железа и ферритовые. Проницаемость сердечника (µ) позволяет определить количество витков катушки при заданных физических размерах сердечника, чем выше проницаемость, тем меньшее число витков, для получения необходимой индуктивности, нужно намотать на сердечник данного размера. Сердечники из порошкового железа имеют проницаемость обычно от 1 до 125, тогда как ферритовые - от 40 до 5000. (Лично видел в продаже сердечники с µ = 6000 – UA9LAQ). Существенным замечанием, касающимся обмоток на кольцах, является факт, что не существует частей витков. Если уж виток прошёл через отверстие кольца, то это – один виток, второго не будет до тех пор, пока провод обмотки снова пройдёт в отверстие кольца.

Размер сердечника – это другой фактор, влияющий на количество витков, которое необходимо намотать, для получения заданной индуктивности. Это напрямую связано с площадью пересекаемой обмоткой и интенсивностью магнитного потока в сердечнике. Звучит немного сложновато, но упрощается комбинированием в понятие “AL”, - его значение может подставляться в одиночку в простые формулы для вычисления количества витков катушки, необходимых для получения заданной величины индуктивности катушки, намотанной на заданном сердечнике. Хотя ферритовый материал колец и обладает большей величиной проницаемости, по отношению к порошковому железу, феррит не такой уж стабильный и легко насыщается, будучи используемым в мощных устройствах (в мощных полях).

Выбирая материал сердечника для решения определённых задач, нужно поинтересоваться, в первую очередь, его рабочим диапазоном частот и величиной проницаемости. Как и резисторы, сердечники из ферритов маркируются общепринятым цветовым кодом, который заменяет номер состава замеса материала (см. таблицу 2). Состав замеса определяет рабочий диапазон частот сердечника. Для диапазона КВ лучшим является замес (состав компонентов, смесь) № 2 с величиной проницаемости µ = 10. Сердечник выполнен из порошкового железа и обозначен красной краской. Кольцевые (тороидальные) сердечники из порошкового железа обозначаются буквой Т, ферритовые – FT. Цифра, следующая за этими буквами, обозначает диаметр сердечника. Одним из популярных сердечников является, безусловно Т-200-2, благодаря применению его в антенной технике, а именно в “балунах” (согласующе-симметрирующих трансформаторах). Название расшифровывается как: ”кольцевой сердечник из порошкового железа, диаметром 2 дюйма (5 см), материал смеси сердечника № 2”. В таблице 2 приведена окраска сердечника в зависимости от номера смеси и диапазона рабочих частот.

Таблица 2

Цветовой код идентификации номеров смесей материала сердечника и его рабочие частоты

Диапазон частот, МГц	Цвет	Смесь
0,05…0,5	серый	3
0,1…1,5	красный / белый	15
0,5…5,0	синий	15
1,0…30,0	красный	2

 

Выбор сердечника

Я выбрал сердечник Т-400-2А, у которого AL = 360. Ранее было заявлено, что эквивалентной будет комбинация из двух колец Т-400-2, каждое кольцо имеет AL = 185, при соединении колец AL будет равна 370, поскольку два сложенных вместе кольца немного толще, чем одно Т-400-2А. Вы, вероятно, заметили, что название кольца с буквой в суффиксе относится к более толстому, чем стандартное, кольцу, следовательно, имеющему большее значение AL. Почему мы пользуемся величиной AL? Она означает: какую индуктивность даст катушка, имеющая 100 витков провода, намотанная на данном кольце. Из этого важного фактора мы можем определить: сколько витков нужно намотать на сердечнике для получения требуемой индуктивности.

Значение параметра AL используется в единственной формуле:

где: turns – количество витков; desired inductance (µH) – необходимая индуктивность,
мкГн; AL value - значение параметра AL.

Количество витков рассчитывается для самого низкочастотного диапазона, каким является диапазон 160 м. Согласно выбранных емкостей, при импедансе анодной нагрузки 2250 Ом, индуктивность для диапазона 160 м составляет 18,36 мкГн. Примем, 18 мкГн. Подставив данные в формулу (3) получим результат 22 витка. В случае получения дробных значений, произведите округление количества витков, так как, для тороидальных сердечников нет неполных витков. Для интереса я проверил новый типоразмер кольцевых сердечников фирмы Amidon 3,048 дюйма (7,8 см) Т-300; материал сердечника А-2 с AL = 115. Толщина сердечника составляет 0,5 дюйма (12,7 мм). Если сложить два кольца, то толщина сердечника получится равной 1 дюйм (25,4 мм) с AL = 230. Подставив значения в формулу (3), получим количество витков равным 28. Для тех из Вас, кто подумывает о сборке усилителя с подводимой мощностью в 1 кВт катушку П-контура следует намотать обмоточным эмалированным медным проводом #12, если Вы предпочитаете 2-кВт РА, для намотки применяйте провод #10.

Рис. 3.

Намотка катушки

Приготовьте рулон стеклотканевой ленты #27. Такой рулон длиной в 66 футов (примерно 20 метров) стоит, примерно, 3,5 доллара, после намотки ещё много этой ленты останется. Если Вы собираетесь сложить пару сердечников вместе, то применяйте для склеивания супер-клей, например, Eastman 910 или эквивалентный. Соедините кольца, с применением небольшого количества (несколько капель) клея, смазав боковую поверхность одного кольца. С клеем нужно работать быстро и чётко, - клей быстро засыхает. Капли клея фиксируют кольца относительно друг друга, не давая им смещаться при намотке катушки. Оберните сердечник двумя слоями стеклоткани, покройте обмотку толстым слоем полистирольного лака и положите сердечник сохнуть на вощёную бумагу или подвесьте с помощью пластмассовой прищепки. По истечению 20 минут, когда лак подсохнет, нанесите ещё один его слой. (Сердечник должен легко сниматься с бумаги или с прищепки для равномерного покрытия его лаком со всех сторон). После окончания работы никто, кроме Вас, и не догадается, что сердечник состоит из двух половин. Продолжайте покрывать лаком сердечник, - следующий слой, после высыхания предыдущего, пока будет нанесено слоёв 10, что добавит к диаметру намотки примерно 1/8 дюйма (0,32 см). Теперь необходимо положить несколько слоёв изоляции по краям тороида. Для этого следует применять полистирол или фибергласс толщиной 1/16…1/8 дюйма (0,16…0,32 см). Не используйте плексиглас. После проведения серии опытов, я пришёл к применению тонкого стеклотекстолита толщиной 1/16 дюйма (1,6 мм) типа G-10. Для удаления фольги со стеклотекстолитовой подложки используйте пропановую (газовую) горелку. Производите нагрев фольги и удаляйте её с подложки, используя плоскогубцы с длинными губками. При использовании горелки, для очистки стеклотекстолита от фольги с двух сторон, потребуется не более нескольких минут. Для вырезания двух одинаковых шайб из стеклотекстолита, используйте балеринку. Внешний диаметр шайб должен на ¼ дюйма (6,4 мм) шире покрытого лаком сердечника, а внутреннее отверстие – на ¼ дюйма (6,4 мм) меньше внутреннего отверстия кольцевого сердечника. Смазав стеклотекстолитовые шайбы с одной стороны оставшимся лаком, их приклеивают по сторонам сердечника и дают высохнуть. Теперь, при размещении обмотки на кольцевом сердечнике, между витками будет оставаться зазор в 1,6 или в 3,2 мм и по сторонам сердечника будет достаточно изоляции. Покрытая лаком стеклоткань в союзе со стеклотекстолитовыми шайбами являются хорошим средством профилактики от образования дуг на сердечник катушки. Если Вы подготовите сердечник к намотке так, как описано здесь, - проблем не будет. Катушка может быть закреплена на переключателе с помощью её выводов. В моём случае, глубина шасси не позволила этого сделать, и я приготовил ещё два кружка, вырезанных из стеклотекстолита G-10, просверлив в центрах их по небольшому отверстию под диэлектрическую шпильку для крепления катушки, намотанной на сердечнике к шасси. Один совет, который не обязателен к исполнению, но поможет выполнить монтаж более эстетично. Катушка диапазона 10 метров не мотается на сердечнике, как и в большинстве РА промышленного изготовления, она располагается отдельно, содержит 3…4 витка медной трубки диаметром ¼ дюйма (6,4 мм), диаметр намотки 2…2 ¾ дюйма (5…7 см). Следует отметить, что направление намотки витков катушки на сердечнике должно совпадать с направлением намотки этой отдельной катушки на диапазон 10 метров, во избежание проблем в будущем. Возьмите подготовленный сердечник и куском тонкого провода проверьте необходимое направление намотки катушки. Надфилем круглой формы в шайбах сделайте углубления глубиной, примерно, 3/64 дюйма (1,58 мм) под укладку витков, если Вы будете мотать 20 витков, то необходимо сделать 40 углублений на внутренних и 40 углублений на внешних сторонах этих изоляционных стеклотекстолитовых шайб.

Некоторые указания по намотке катушки: не зажимайте сердечник в тисах, он может расколоться. Намотайте на сердечник пробный виток, отметьте длину проводника полного витка, умножьте эту длину на 20, добавьте примерно 1 фут (30,48 см). Полученная длина будет являться длиной провода, подготовленного для намотки катушки на сердечник. Зажмите один конец провода в тисах и вытяните его с помощью больших плоскогубцев, для устранения неровностей. (Мне никто не помогал, но, думаю, что помощь со стороны, при намотке катушки не помешает, пусть подержат сердечник в то время, когда Вы будете мотать катушку). Продёрните свободный конец провода через кольцо, так, чтобы сердечник оказался недалеко от тисов. (Попросите помощника подержать его). Наматывайте провод до тех пор, пока все подготовленные надфилем отверстия заполнятся. Оставьте расстояние между началом и концом намотки эквивалентное 1…2 виткам. Это так же обеспечит обнаружение начальной точки намотки. Если Вы случайно начнёте намотку катушки со второго витка, то первый виток можно будет домотать после со стороны провода, зажатой в тисах. Протягивайте провод и соблюдайте его натяжение, попросите помощника поддерживать провод на сердечнике. После окончания намотки свяжите концы катушки или закрепите их от ослабления натяжения витков и их раскручивания. Крепление витков можно осуществить и полистироловым лаком или подобными фиксаторами.

Определение положения отводов

Когда провод обмотки проходит на расстоянии от сердечника, его легко зачистить, сняв лаковую изоляцию любым доступным методом. Для расчёта положения отвода используйте формулу для AL. Для примера, проведу Вас через расчёт положения первого отвода, - на диапазон 80 метров. Индуктивность катушки L1 на диапазоне 80 метров составляет, согласно табличным данным, - 9,72 мкГн.

т. е., отвод на диапазон 80 метров будет расположен за 6,5 витка от конца катушки на диапазон 160 метров или за 16, 5 витков от конца подключения нагрузки. Отвод может быть расположен за 16 витков от этого конца. Рассчитайте положение каждого отвода для оставшихся диапазонов. По желанию, можно проверить правильность проведённых Вами расчётов. Как? Для этого нужен ГИР (гетеродинный индикатор резонанса). Большинство из этих операций может быть осуществлено до изготовления катушки в её окончательном виде. Для определения правильности положений отводов, можно намотать пробные обмотки катушки L1 более тонким проводом #14 или #16, с которым удобнее работать. В начале этой статьи, мы определились, что (общее последовательное) значение ёмкостей С1 и С2 равны 407 пФ. При 22 витках на сердечнике проводом #14 или #16, оставьте один виток с края катушки свободным (вне сердечника), чтобы можно было связать с ним ГИР. Используя постоянные конденсаторы, имеющиеся, обычно, у любителя составьте из них ёмкость примерно 350 пФ, присоедините эту ёмкость к концам катушки L1, проверьте, не лежит ли тороидальная катушка на металлической поверхности и свяжите с ней ГИР, Если резонанс – не острый, удаляйте катушку ГИР от того последнего свободного витка связи тороидальной катушки для ослабления связи, пока ГИР зарегистрирует резкий спад. Прочитайте значение измеренной частоты на шкале ГИР. Если у шкалы ГИР мало разрешение (грубая шкала), соедините ГИР со входом частотомера или используйте для измерения частоты приёмник.

У многих ГИР частота настройки не опускается ниже 2 МГц, в этом случае, необходимо подключить к его катушке конденсатор(ы), чтобы увести частоту настройки в диапазон 160 м, в данном случае, воспользоваться шкалой ГИР не представляется возможным, поэтому следует индицировать частоту настройки с помощью внешнего частотомера или приёмника. Если такое невозможно, то следует высчитать результирующую ёмкость для 80-метрового диапазона и подключить эквивалентную ёмкость к 14 виткам, найти резонанс с помощью ГИР и прочитать результат на его шкале. Затем, пропустите дополнительный виток связи сквозь кольцо. Выводы витка связи соединяем друг с другом накоротко и с образовавшейся петлёй связываем катушку ГИР. Вы получите показания прибора, близкие к действительным. Показания не будут слишком точными, так как в случае с внешним витком связи, поскольку короткозамкнутый виток нагружает контур.

Практический выход из положения

При взгляде на величины ёмкостей конденсаторов С1 и С2 для диапазонов 160 и 80 метров, возникает небольшой конфуз – ёмкости-то большие!

В своём 800-ваттном РА в качестве С2 я использовал 4-секционный КПЕ от старого генератора звуковых частот фирмы Hewlett Packard. Общая его ёмкость составляет 2100 пФ. На диапазоне 160 м я использую дополнительный переключатель на 3 положения и подключаю (дополнительный) конденсатор ёмкостью 2000 пФ на низкочастотном и 1000 пФ на высокочастотном конце диапазона. Дополнительные конденсаторы постоянной ёмкости – высокодобротные серии CRL-850 на рабочее напряжение 5 кВ постоянного тока. Что касается анодного конденсатора С1, то я также подключаю конденсаторы постоянной ёмкости параллельно к КПЕ. Давайте ещё взглянем на значения С1 для диапазонов 160, 80 и 40 метров в таблице 1, - 481, 246 и 123 пФ, соответственно. Поскольку желательно, чтобы габариты РА были небольшими, реально применение анодного КПЕ с максимальной ёмкостью не более 250 пФ. При применении вакуумного КПЕ, 350 пФ будет в самый раз, а для КПЕ с воздушным диэлектриком – 250 пФ.

Комбинируем конденсаторы

Как же можно обойтись КПЕ с максимальной ёмкостью в 250 пФ? Ведь на 160-метровом диапазоне величина С1 составляет 481, а на 80-метровом - 246 пФ! Для перекрытия диапазона необходим переключатель на 2 положения, но посмотрите, что выйдет при его применении. Для плавной и точной настройки желательно применении вариометра – переменной катушки индуктивности в П-контуре, но можно и поэктраполировать между значениями конденсаторов диапазона 160 м и 80 м на Рис. 1 и 2. Мы знаем, что индуктивность катушки на диапазоне 160 м составляет 18,4 мкГн, а ёмкость для резонанса - СТ (С1 последовательно с С2) на низкочастотном конце (1,8 МГц) диапазона составляет 410 пФ. Какая же ёмкость рекомендуется для частоты в 2 МГц? Находим из рисунков, что эта ёмкость должна быть 340 пФ. Изменение СТ по диапазону составит 70 пФ. Если СТ на верхнем краю диапазона составляет 340 пФ, что же приходится на долю КПЕ С1? Вернёмся к Рис. 2 (С2), восставим соответствующие линии на оси графика, при импедансе анодной нагрузки в 2250 Ом, получается значение частоты, характерное для высокочастотного конца диапазона 160 м, т. е., 2000 кГц. Посмотрим на график Рис.1 - для конденсатора С1; его значение похоже будет 400 пФ. Давайте посмотрим, как близко мы подойдём к значению 340 пФ, производя подсчёт в системе с последовательно включенными конденсаторами:

Это значение ёмкости довольно точно соответствует 340 пФ. Это, в свою очередь, говорит за то, что ёмкость конденсатора С1 должна изменяться по диапазону 160 метров от 481 пФ (1,8 МГц) до 411 пФ (2,0 МГц). Из этого следует: если мы подключим параллельно КПЕ с максимальной ёмкостью 250 пФ, постоянный конденсатор такой же ёмкости, то получим 500 пФ, т.е., общая ёмкость анодного конденсатора будет избыточной на 19 пФ. На высокочастотном конце диапазона, если мы вычтем, скажем, 70 пФ, уменьшив ёмкость КПЕ, то останется 430 пФ, при этом, мы ещё будем иметь 180 пФ ёмкости КПЕ для маневра. Похоже, есть возможность, подключением только одного конденсатора в 250 пФ высоковольтной серии CRL-850, при включении диапазона 160 метров, выйти из положения с настройкой П-контура по всему диапазону.

Теперь аналогичным образом взглянем на диапазон 80 метров: 246 пФ необходимая ёмкость С1 и 1368 пФ - для С2. Что касается С2, то здесь есть большой запас у самого КПЕ (Смакс. = 2100 пФ), а вот к анодному КПЕ необходимо добавить 50 пФ. Посмотрим на величину ёмкости, которая необходима для настройки на частоту 4000 кГц, - графики нам дают 230…240 пФ, насколько позволяет разрешение данных на графиках. Для обеспечения рабочего запаса подключаем конденсатор в 50 пФ той же высоковольтной серии к КПЕ. Это даст переменную ёмкость, которая может изменяться в пределах 75…300 пФ (начальная ёмкость КПЕ + ёмкость монтажа + дополнительный конденсатор в 50 пФ). Нам необходима на 80 метрах максимальная ёмкость в 246 пФ, так что имеется запас в 54 пФ! Минимальная ёмкость должна составлять 230…240 пФ, здесь – запас в 155…165 пФ, так что, - подключаем дополнительный конденсатор в 50 пФ! На других диапазонах дополнительных конденсаторов к КПЕ нет необходимости подключать, хватает и так. Всё остальное можно уяснить из схемы переключения П-контура на Рис. 4.

Соединения переключателя диапазонов

Переключатель диапазонов в П-контуре должен иметь платы, выполненные из РЧ керамики или фарфора, быть высокого качества, способным выдержать подводимую к нему РЧ мощность. Переключатель должен быть двухплатным, чтобы обеспечить подключение дополнительных конденсаторов. Количество положений зависит от числа рабочих диапазонов РА.

Несколько мыслей напоследок: Имейте в виду, что при уменьшении импеданса нагрузки анодной цепи лампы или ламп РА, например до 1500 Ом, индуктивность катушки должна быть уменьшена, соответственно, увеличены ёмкости конденсаторов С1 и С2. Это означает, что придётся подключать дополнительные конденсаторы большей ёмкости. А при больших дополнительных емкостях изменения ёмкости КПЕ может не хватить для перекрытия всего диапазона 160 метров. Если это так, то для работы в этом диапазоне придётся зарезервировать ещё одно-два положения переключателя, в которых подключаются разные по ёмкости конденсаторы. Отметьте, что на Рис. 2 показаны лишь характеристики 7 диапазонов, а таковые для 18 и 24,5 МГц - отсутствуют. Также отметьте, что для получения достаточной добротности катушки П-контура в диапазоне 10 метров, таковую следует расположить отдельно, вынеся с сердечника, как это сделано в большинстве промышленных конструкций передатчиков и РА. Обычно эта катушка содержит 3…4 витка ¼ - дюймовой (6,4 мм) медной трубки, намотанной на оправке диаметром 2…2 ½ дюйма (5…7 см).

Рис. 4.

Последнее, чему нужно уделить внимание, - блокировочный по РЧ конденсатор в анодной цепи ламп(ы) РА. Этот конденсатор ёмкостью 0,002 мкФ (2000 пФ) должен быть высокодобротным из вышеупомянутой высоковольтной серии, способным выдерживать большие РЧ мощности, при этом, не греться, оставаться стабильным, такие конденсаторы в РА, рассчитанном на 2 кВт, должны выдерживать до 10000 В постоянного тока и более. Конденсатор с вышеупомянутым значением ёмкости имеет реактивное сопротивление 45 Ом, конденсатор ёмкостью в 0,004 мкФ, на том же диапазоне, - 25 Ом. Конденсаторы серии 858 рассчитаны на напряжение 5000 В и требуют подключения двух конденсаторов 1000 пФ в параллель. Конденсаторы ёмкостью в 2000 пФ этой серии рассчитаны на напряжение не более 1,5 кВ. При 2500 вольтах анодного напряжения конденсаторы серии 858 ведут себя вполне прилично, но, если Вы пожелаете, при этом напряжении на аноде получить токи 1 А и более, то Вам придётся включить комбинацию из последовательно и параллельно подключенных конденсаторов с общей ёмкостью 0,002 мкФ (на 10000 В).

Вот и всё, что я хотел сказать. Будут вопросы, шлите письма с чистыми оплаченными конвертами для ответа.

Литература:

(Из Ham Radio, August 1985, pp. 29…37 )

Свободный перевод с английского: Виктор Беседин (UA9LAQ) ua9laq@mail.ru
г. Тюмень декабрь, 2004 г

Ссылка по теме: "Переменная индуктивность – переключатель П-контура" от Н.Филенко(UA9XBI).