Ежедневный радиожурнал со звуком. Иногда с юмором. Всегда с картинками

15.02.2013

Перегрузка усилителя

Или когда дома холодно.  Материал и комментарии переехали на www.hammania.net
     Меня давно интересовал вопрос о преобразовании "лишней" энергии в усилителях (перекачка) в тепло.   Долго думал какой же инструмент применить для большей наглядности, и вот, наконец, сегодня, подумал о скиммерах (reversbeacon который). О его чудесных способностях я узнал от Саши Свистельника UR8RF: когда работая в телеграфном чемпионате области (по положению только до 100 ватт и до 7 мгц) он достаточно надёжно определял радиолюбителей использующих усилители :-)  Достаточно чувствительные скиммер-машины опознавали и выдавали на гора  вторые гармоники (на двадцатке) с указанием уровня в ДБ наших чернигорвских радиолюбителей :-)  Я, правда, тоже в это число попал, но у меня усилителя не было: эрзац антенна которую я использовал на 7 мгц спровоцировала тюнер моего IC7600 на настройку при которой в антенне была мощная вторая гармоника. Тоже плохо, конечно, но вот что происходит когда просто "перекачивают" нормально настроенный и линейно работающий усилитель?  Умные сразу скажут - ограничение, мощность начнёт делиться на первую, вторую и последующие гармоники, начнёт греться сетка лампы и т.д. И, конечно, правы. Но вот нам, не радиотехникам, как убедиться что теория права?
        А вот, оказывается, можно.  Исходим из того, что правильно расчитанный и настроенный усилитель мощности имеет определённый коэффициент усиления по мощности и некую граничную отдаваемую мощность. Например мой усилитель при входных 5 ваттах может отдать 250 неискаженных. Но запас моего IC7600 - еще 95 ватт!  Часто бывает соблазн берёт верх и я таки кручу ручечку.... Я не люблю вентиляторы и поэтому у меня работает большая стеклянная лампа. Посчитанные входной и выходной импеданс с известным напряжением (2300) на аноде говорит, что подавать на вход имеет смысл только 10 ватт. Дальше происходит ограничение выходного наряжения вследствии насыщения и мощность полезного сигнала начинает разлагаться на мощность полезного сигнала,  мощность второй и последующих гармоник, разогрев помещения, фидера и контактов на той стороне кабеля :-) Чтоб не замерзали. :-) При этом, ВАЖНО, мощность основного сигнала, конечно, уменьшается на мощность второй гармоники и описанные выше потери.
Так вот я правильно и тщательно настроил усилитель и подав 5 ватт (250 на выходе) стал давать CQ. Скиммеры откликнулись сразу. Пара-тройка. Уровни, как вы видите 29-30 дБ в Европе и 26-28 в USA.
 После этого выкручиваю ручку драйвера трансивера до 20 ватт. Тоесть заведомо перегружаю усилитель. И снова даю CQ. Тут же снимаю скриншот скиммерсайта. Результат вы видите сами. Мощность основного сигнала стала меньше: в Европе 14-16 дБ, а в США 20-22 дБ . Если бы была возможность посмотреть диапазон 28 мгц, то вы бы увидели там мой позывной на частоте 28040 с уровнем примерно 5-10 дБ. Вот вам и картиношный расклад для неспециалистов. И любителей "выкачивать" из трёх ГУ-50 300 ватт . :-)  Для скептиков: картинки я не перепутал. Можете повторить мой эксперимент со своим усилителем и увидите примерно такую же картину.  
Мораль сей басни такова: перекачка усилителя приводит к:
1. Снижению мощности основного сигнала.
2. Повышению в разы мощности второй и последующих гармоник (TVI)
3. Падение вашего авторитета как оператора среди тех, кто будет вас звать на частоте второй гармоники :-)
4. Повышению раздражительности соседей (и домашних, если они тоже смотрят TV)
5. Низкопродуктивному преобразованию электроэнергии в тепло.
Всё это с учётом того, что на входе моей лампы стоят фирменные полосовые фильтры передатчика IC7700. Так что описанный эксперимент справедлив именно для активного элемента усилителя.
© Copyright 2011-2019 UY2RA, UN7FGO   All rights reserved.    Все права защищены.    Пожалуйста уважайте их. Использование материалов c этого сайта разрешается только с указанием АКТИВНОЙ ссылки на этот сайт.

FREE & OPEN UKRAINIAN HAM  RADIO  BANNERS NET