FMBA1 1W 高灵敏度调频广播放大器

简介

本放大器可用作几乎所有低功率发射机的高性能功率放大器,包括简单的由BA1410  
组成的发射机. 信号经过5级低通滤波, 有效地克服噪音和干扰而保证高清晰度. 
经过高达38分贝的增益(在100MHz处, 为输入功率的7079倍), 您会发现信号距离  
和清晰度上的巨大差异. 38分贝的增益代表着125微瓦的输入信号会产生1瓦的  
高保真输出功率.

本套件所使用的印刷线路板两面均有敷线. 顶面的接地"平面"是为产生底面敷线  
间适当的射频阻抗所必需的. 也使用了最新的可靠放大电路MAV3 IC集成块来提供  
高保真的线性放大.

本使用说明很易理解. 每用完一种套件中的元件就划掉清单上的相应选项, 而每个  
元件都有详尽的说明. 如果能够按照本使用说明的每一个步骤顺序去做, 并保持  
良好的焊接和套件组装技术, 组装好的器件一定会正常工作.

FMBA1 线路说明:

较大的线路板 P14 FMBA 上的元件是用于提供运行小的功率放大板的电压的.
提供给控制盒的直流电源经同轴电缆送到放大器线路板, 它首先被送到 VR1,  
然后由VR1 供给其它部份线路一个稳定的12伏直流电源. (在一般情况下,
你可以不用这个大线路板,而直接给放大器供电. )

线路中主要元件包括 MAV3 射频放大器, 和 Q2, 这是一个型号为 MRF581 的  
功放管. MAV3 是具有当前工艺水平的放大器, 特别设计工作于很大的无线电  
频率范围. MAV3 会放大信号, 但不具备高功率输出能力来输出所需要的高功率.
基于此, 线路中使用了 Q2, 它进一步放大信号, 并能够产生很高的功率输出.  

二极管 D1 和 D2 将输入 U1 的电压限制在 0.7 伏, 以免放大器过载和损坏.  
L1, L2, C3, C4 和 C5 构成一个低通滤波器, 来消减进入 U1 的不需要的信号.  
然后 U1 将信号放大并通过 C6 耦合到 Q2. Q1 及其附属元件为 Q2 提供适当的偏置.  
信号经 Q2 放大后, 经过另一级滤波以消除输出信号中的谐波. 这级滤波可保证  
产生纯净的无畸变的射频信号.


FMBA1 组装元件

放大印刷线路板(小板) (JPEG: 顶面 底面) (高清晰度: 顶面 底面)  元件配置图

  电容
	个数
	7	0.001 微法瓷介电容(标为 .001 或 102)  [C1, C5, C6, C7, C10, C11, C16]
	4	39PF 瓷介电容(标为 39)  [C2, C4, C12, C15]
	3	68PF 瓷介电容(标为 68) [C3, C13, C14]
	2	10 微法电解电容 [C8, C18]
	1	220 微法电解电容 [C17]
    电阻
	2	12 欧姆(棕 - 红 - 黑) [R6, R7]
	1	150 欧姆(棕 - 绿 - 棕) [R1]
	3	1K 欧姆(棕 - 黑 - 红) [R2, R4, R5]
	1	7.5K 欧姆(紫 - 绿 - 红) [R3]
    半导体管
	2	1N4148 二极管 (小的玻璃二极管) [D1, D2]
	1	7812 正12伏稳压三极管 [VR1]
	1	PNP 三极管 (标为 221334) [Q1]
	1	MAV-3 射频放大管 (小的黑色圆形管标有 "3")  [U1]
	1	MRF581 NPN 功放三极管 (小的黑色圆形管标有 "581")  [Q2]
    电感
	5	0.1微亨电感 (看起来象电阻, 带标 棕 - 黑 - 银 - 银) [L1, L2, L5, L6, L7]
	1	1.2微亨电感 (看起来象电阻, 带标 棕 - 红 - 金 - 银) [L3]
    杂类
	2	"F" 型插口 [J1, J2]
	1	6孔磁芯
	4	约10厘米长直径0.5mm镀锡铜丝或漆包线 (用于绕轭流圈 L4]

供电耦合印刷线路板(大板): (JPEG: 顶面 底面) (高清晰度: 顶面 底面) 元件配置图

    电容
	1	0.001 微法瓷介电容(标为 .001 或 102)  [C1]
	1	1000 微法电解电容 [C2]
    电阻
	1	1K 欧姆(棕 - 黑 - 红) [R1]
    电感
	2	1.2微亨电感 (看起来象电阻, 带标 棕 - 红 - 金 - 银) 
		[L1, 一个用于设置功率放大器模式]
    半导体管
	1	红色 LED 发光二极管  [D1]
    杂类
	1	DPDT 按钮开关 [S1]
	1	2.1毫米中央针型直流电源插口 [J3]
	1	RCA 型插口 [J1]
	1	"F" 型插口 [J2]
    需要自备的
	12 伏直流稳压电源
    盒子及旋钮部件
	顶盖
	底部基础盒
	4	短十字花螺丝
	2	长十字花螺丝
	前面及后面塑料面板
	前面及后面标签
	4	橡胶支脚
	与组件配套的旋钮
    必需的工具
	铅笔或圆珠笔
	锋利小刀
	小十字花螺丝起子

组装策略

安装好本套件不仅仅只是焊接几个元件. 为免于花费额外时间过后查找故障, 
我们强烈建议您遵从以下组装策略及一步一步的详细步骤.

往印刷线路板上安装元件的策略是先安装大的和比较显眼的部件, 如控制元件.
然后可以将这些元件作为"图标"来确定下一步要安装的元件相对这些图标或
其它已经安装好的元件的位置.

由于 FMBA1 工作在非常高的频率, 严格遵从以下步骤来安装至关重要. 元件安装
不当, 过长的元件引线接头, 以及焊接点结合不好都会使组装的套件不能正常工作.
因此请一步一步按照以下步骤进行, 不要跳跃超前步骤.

请先读一遍所有步骤. 每完成一个步骤就用笔注销掉以确保不漏掉任何重要步骤.
在接通电源之前, 一定要检查所有三极管, MAV3 放大管, D1 和 C2 的安装连接方向
和极性均正确. 还需检查线路板是否有虚焊. 这些错误都会对组装的套件产生有害
的影响.


FMBA1 的组装

对照前面列出的元件清单来检查您收到的元件. 清单上列出了元件上应该看到的
标志和符号.

在以下所有步骤中, "安装" 的意思是指:
. 按正确的方位将元件插入线路板的正确插孔中;
. 可能的话, 轻微地弯曲元件的引脚线使元件到位, 使元件的主体舒适地靠紧线路板
  正面"元件面"一边. 对于像 FMBA 这样的射频线路来说这是至关重要的.
. 焊接元件所有引脚线或针, 如电阻的两条引脚线或集成电路块的所有的针.
. 剪掉每个焊点伸出的引脚线的多余部份. 注意不要将这些剪下的金属线头遗留在
  线路板上.

实际组装:

首先安装大的元件, 以使您能熟练一下焊接技术并有机会在线路板上放置一些"图标".
请参照元件配置图以帮助您的组装工作. 先安装大的 P14 FMBA 线路板.
注意:大FMBA线路板只是一个电源耦合电路,它让你能从射频铜轴电缆给放大器供电,
在一般情况下,你可以不用这个线路板,而直接给放大器供电。

	1. 安装 J3, 是个2.1毫米的直流电源插口. 将插口平放在线路板上, 焊上全部三个接
头.
	2. 安装 J1, 一个RCA 型插口. 将其固定在与线路板同一平面, 焊上线路板底面的所
有引线, 确定焊锡熔化后在整个接头的周围"流动".
	3. 以同样方法安装 J2, 固定在线路板上的 F 型插口,确定其与线路板水平, 焊上所
有接头.
	4. 安装 S1, 电源DPDT 水平按钮开关. 只有一种方式能将它正确地固定在它的位置
. 注意要确使白色塑料开关伸出线路板的边缘. 焊上全部六个接头.
	5. 安装 D1, LED 发光二极管. 有缺口的一边(即短腿一边)必须接在离电源开关较
远的一边. 如果LED方向安装反了就不会亮. 上面的接线留长一些以便能将它弯曲来穿
过前面盖板.
	6. 紧挨着D1安装R1, 一个1K欧姆的电阻(棕 - 黑 - 红).
	7. 安装C2, 一个1000微法的电解电容. 电解电容的极性必须安装正确. 大多数电容
只标出负极, 而线路板通常只标出正极. 请注意电容边上的一个条或一个带, 这边就是负
极引脚线. 线路板上的正极孔标有"+"符号. 在焊接前一定要确认极性方向正确.
	8. 安装L1, 一个1.2微亨电感(棕 - 红 - 金 - 银).
	9. 安装C2, 一个0.001微法的瓷介电容(标为 .001 或 102). 这是最后一个装在这个线
路板上的元件.

下面开始组装小的标有FMBA的线路板. 将上面的刚装完的线路板拿开之前, 请最后检查
一遍看焊点是否有虚焊及元件位置是否正确.

同前面的步骤一样, 先安装大的元件:
	10. 安装J2, 固定在线路板上的"F"型插口之一. 仔细地焊好全部4个接头.
	11. 同样方法安装J1, 另一个"F"型插口.
	12. 安装D1, 小的玻璃1N4148型二极管之一. 它的一端有一条黑带, 必须按线路板
绿色图案所指示的方向安装.
	13. 同样方法安装D2, 另一个1N4148型二极管. 焊前确保黑带方位正确.
	14. 安装C1, 0.001微法的瓷介电容(标为 .001 或 102).
	15. 安装L1, 0.1微亨电感 (看起来象电阻, 带标 棕 - 黑 - 银 - 银). 谨记:所有元件都应
尽可能贴紧线路板.
	16. 安装C2, 39PF瓷介电容(标为 39).
	17. 安装L2, 0.1微亨电感 (看起来象电阻, 带标 棕 - 黑 - 银 - 银).
	18. 安装C4, 39PF瓷介电容(标为 39).
	19. 安装C3, 68PF瓷介电容(标为 68).
	20. 安装L3, 1.2微亨电感 (看起来象电阻, 带标 棕 - 红 - 金 - 银).
	21. 安装C17, 一个220微法的电解电容. 按线路板绿色图案所指示的极性安装.
	22. 安装R1, 150 欧姆电阻(棕 - 绿 - 棕).

线路板上的D3和R9的绿色图案用于安装电源开关的指示灯. 基于防雨的考虑, 这两个元
件不在安装之中. 您可以自己安装一个1K电阻和一个LED发光二极管, 还需要钻一个安
放LED 的孔. 如果需要将放大器安装在室外, 请密封好LED周围以便防雨.

	23. 安装R3, 7.5K 欧姆电阻(紫 - 绿 - 红).
	24. 安装VR1, 一个正12伏稳压管. 需调整引脚线以便能将其插到线路板上. 尽可能
向下轻压元件直到不能顺畅地进入为止.
	25. 安装C18, 一个10微法的电解电容. 按线路板绿色图案所指示的极性安装.
	26. 安装C5, 0.001微法的瓷介电容(标为 .001 或 102).
	27. 安装C7, 0.001微法的瓷介电容(标为 .001 或 102).
	28. 安装C6, 0.001微法的瓷介电容(标为 .001 或 102).
	29. 安装R2, 1K 欧姆电阻(棕 - 黑 - 红).
	30. 安装R6和R7, 均为12 欧姆电阻(棕 - 红 - 黑).

U1和Q2需等安装完线路板顶面其余元件之后, 一起安装在线路板焊接面(底面).

	31. 安装C8, 一个10微法的电解电容. 按线路板绿色图案所指示的极性安装.
	32. 线路板上有R8和C9的绿色图案, 这两个元件不需要安装.
	33. 安装Q1. 类似电解电容, 这个三极管也只有一种正确的安装方位. 注意它有两
个平面. 将较大的平面朝向R4的方向将引脚线弯曲以使元件尽可能贴近线路板而又不
能损坏它. 焊上全部3个引脚线.
	34. 安装R4, 1K 欧姆电阻(棕 - 黑 - 红).
	35. 安装R5, 1K 欧姆电阻(棕 - 黑 - 红).
	36. 绕轭流圈 L4. 找出带有6个孔的磁芯和0.5mm镀锡铜丝或漆包线. 将铁丝按
下图所示穿过磁芯上的孔. 将铁丝绕孔一圈半, 穿过三个孔, 两端各有一根铁丝穿出. 按
照需要将铁丝两头剪短并弯曲以便安装. 将元件水平焊接在线路板上.

	37. 安装C10, 0.001微法的瓷介电容(标为 .001 或 102).
	38. 安装C13和C14, 均为68PF瓷介电容(标为 68). 这些元件与L5,6,7和C12,15一起构
成FMBA放大器的输出低通滤波器, 通过消减源信号中的谐波而确保高保真的RF射频输
出.
	39. 安装C11, 0.001微法的瓷介电容(标为 .001 或 102).
	40. 安装C12和C15, 均为39PF瓷介电容(标为 39).
	41. 安装C16, 最后一个0.001微法的瓷介电容(标为 .001 或 102).
	42. 安装L5,L6和L7, 均为0.1微亨电感 (看起来象电阻, 带标 棕 - 黑 - 银 - 银).

线路板上面的元件装完了. 现在将线路板翻过来到底面安装FMBA的核心元件, 两个放大
器:

	43. 翻过线路板使焊接面(底面)朝上. 找出Q2, 即MRF581, 是两个剩下的元件中较大
的一个. 在管子接近一条引脚线的地方有一个小符号"M", 这条引脚线比其它的要长. 而
线路板上为这个元件准备的焊接衬底其中一个也比另外的长. 请注意管子的长引脚线不
是焊接到线路板上的长衬底上! 而是焊接在指向J2亦即输出"F"插口方向. 需剪短管子过
长的引脚线以使它与线路板上的焊接衬底长度相当而不能搭过头. 确认元件安装方位正
确后, 焊好全部4个引脚线.

	44. 安装MAV-3. 一旦安装好MRF581后, 安装这个管子不会有任何困难. 将元件上
标的圆点对应的引脚线指向朝下向着R3的方向, 如上图所示. 先用一点焊锡将管子焊住, 
待确定方位完全正确后再全部焊上.
	45. 安装最后一个元件, 一个1.2微亨电感. 它应安装在线路板正面位于C17电容和
J1插口之间的位置, 以将FMBA组装为功率放大器, 这时发射机接到J1而天线接在J2.

好了! 所有元件都应该安装上了. 接通电源之前最好再全面检查一下整个线路板, 检查以
下几点:

	. 漏掉的焊点
	. 元件之间焊接短路. 如有任何疑问请对照检查示意图和元件配置图
	. 二极管,电容,集成块的正确方位和极性
	. 确保电源的极性和电压正确(15伏直流, 中心针为正极)

初步调试与操作

所需部件:
	- 发射机或任何您放大的器件
	- 外部天线
	- 15 伏直流稳压电源
	- 几条带"F"型接头的同轴电缆
	- 一条有屏蔽层的RCA到RCA的缆线
	备注: 电缆线, 发射机和天线的阻抗应在50欧姆到75欧姆.

功率放大器的架设:

1. FMBA 放大器的设计工作电压为15伏. 将适当的15伏直流稳压电源连接到FMBA-1 电源
控制盒的直流输入插口.
2. 用一条有屏蔽层的RCA到RCA的缆线(或有屏蔽层的音频缆线)将发射机的"外接天线
"输出端连接到电源控制盒上的J1. 如果发射机的"外接天线"输出端使用其它类型插口, 
您需自制或购买相应的缆线.
3. 用一条同轴电缆将电源控制盒上的J2插口连接到FMBA线路板的J1插口. 这根电缆将
RF射频信号和DC直流电源一起传给FMBA放大器线路板.
4. 用一条同轴电缆将FMBA放大器的输出J2连接到外接天线. 如果外接天线使用其它类
型插口, 您需自制或购买相应的缆线.

连接好所有电缆线并检查无误后, 开通发射机和FM广播放大器的电源开关, 电源控制盒
上的LED发光二极管应亮. 如果您的接收机上有信号强度仪表, 而且您已记录下没有使
用放大器时的信号强度, 您会发现使用放大器后的信号强度有极大的增加. 假如您不能
以这种方式检验输出功率, 可以增加发射天线与接收机之间的距离. 以如此的放大倍数
发射距离应可增加几倍. 您会发现可能已离家很远很远了. 这是一种确认您的放大器工
作良好的直接明显的方法.

故障查找及解决方法:

万一您的FMBA-1放大器没能正常工作, 以下是几件您应检查的事项. 请记住大多数问题
来源于不良的焊接技术或元件方位安装不当. 很可能排除故障所需的全部工具只是一个清
醒的头脑和一只万用表.

故障现象: 开通电源开关后, LED发光二极管不亮.
解决方法: 即使LED发光二极管不工作, 放大器仍可能照常工作. 首先测量电源开关脚上
的电压, 或电阻R1最接近电容C2一端的引脚线的电压, 假如读数不是在15伏左右, 则稳压
电源或直流输入插口有问题, 或开关没有开通. 检查二极管D1是否安装正确(缺口一边远
离开关).

故障现象: LED发光二极管亮了, 但放大器不工作.
解决方法: 首先确定MAV3和Q2安装正确. MAV3上的圆点应指向R3, Q2上的"M"应指向输出插口
J2. 然后检查所有元件的安装方位和极性. 如果您有万用表, 可检查U1和Q2的输入输出直流电压
, 读数应如下:

	Q2 输入  =  0.6伏DC
	      输出  = 11伏DC
	U1 输入  =  1.6伏DC
	      输出  = 5伏DC

更大功率的放大器:参考此处
(完)