Výkonné vysokofrekvenčné tranzistory s efektom poľa. Výkonné vysokofrekvenčné tranzistory. Výkonné mikrovlnné tranzistory Polovodiče Philips

Strana 2


Z preskúmania požiadaviek na parametre vysokovýkonných vysokofrekvenčných tranzistorov je zrejmé, že úloha vytvorenia takýchto zariadení je spojená so súčasným zabezpečením vysokej medznej frekvencie, nízkej kolektorovej kapacity, vysokého prípustného rozptylu. výkon, nízky odpor saturácie a nízky tepelný odpor.

V konvenčných napájacích zdrojoch boli zmeny napätia a galvanické oddelenie vykonávané na transformátore s oceľovým jadrom pracujúcom s frekvenciou 50 Hz, polovodičovom usmerňovači a lineárnom regulátore napätia. Účinnosť tohto systému je však veľmi nízka, obrovské množstvo energie sa premieňa na transformátor, diódu a analógový tepelný stabilizátor. Stabilizácia výstupného výkonu sa dosiahne zmenou šírky impulzu pri konštantných frekvenciách alebo zapínaním kľúčovania v určitých intervaloch v závislosti od okamžitej záťaže obvodu.

Tepelný tok vo vysokovýkonnom vysokofrekvenčnom tranzistore teda musí prekonať odpor viacvrstvovej štruktúry, aby sa dostal k chladiču.

Vysokofrekvenčné zosilňovače a frekvenčné multiplikátory využívajú výkonné vysokofrekvenčné tranzistory. Väčšina z týchto tranzistorov je bipolárny kremík typu p-r- n, multiemitor, vyrobený planárno-epitaxiálnou technológiou.

Nízka hmotnosť, znížený objem, lepší výkon. Nízkokapacitné filtračné kondenzátory pre vysoké spínacie frekvencie. Nepočuť žiadne prerušenia, pretože frekvencia pripojenia je mimo počuteľného rozsahu. Jednoduché ovládanie rôznych napäťových výstupov. Jednoduché nastavenie veľkých sieťových napätí.

Tieto výhody však zmierňuje nežiaduce silnejšie vysokofrekvenčné vyžarovanie, ako aj nižšie faktory odozvy s možnými zmenami zaťaženia. Ako výrobca indukčných súčiastok vieme dodať správne indukčné súčiastky ku všetkým bežným zdrojom ako napr.

Typ krytu TO-3.

Konštrukcie puzdier, ktoré sú navrhnuté špeciálne pre vysokovýkonné vysokofrekvenčné tranzistory, budú diskutované v kap.

Skupina vstupných statických charakteristík tranzistora v obvode so spoločnou bázou.| Skupina počiatočných statických charakteristík tranzistora v obvode so spoločným emitorom.| Skupina výstupov - [ OBRÁZOK ] - 18. Rodina výstupných statických charakteristík tranzistora v obvode charakteristík tranzistora so spoločnou bázou s parametrami - v obvode so spoločnou bázou emitorových relé. s parametrom - napätie | Rodina výstupných statických charakteristík tranzistora v obvode so spoločným emitorom s parametrom - prúd bázy.| Rodina výstupných statických charakteristík tranzistora v obvode so spoločným emitorom s parametrom - základné napätie.

Metódy difúznej technológie sa používajú aj na výrobu vysokovýkonných vysokofrekvenčných tranzistorov.

V závislosti od požadovaného výstupného výkonu sa používajú rôzne typy napájacích zdrojov. Výhody rôzne druhy transformátory sú nasledovné. Nižšie uvedený diagram zobrazuje základné priebehy a napätia pre spätný transformátor.

Divayi sa správa ako energia. Na získanie galvanického oddelenia medzi vstupnými a výstupnými obvodmi je rezonátor nahradený transformátorom. Tento prvok sa používa ako medzizásobník energie, takže zaťažovací obvod môže využívať energiu uloženú v transformátore a nedochádza k priamemu zaťaženiu napájacieho zdroja.

Experimentálne bol študovaný fenomén redistribúcie prúdu cez oblasť vo vysokovýkonných vysokofrekvenčných tranzistoroch. Sú opísané metódy, ktoré umožňujú odhaliť takúto vnútornú nestabilitu rozloženia prúdu pomocou nepriamych meraní.

Na zvýšenie strmosti čiel v zosilňovači impulzov možno použiť pomerne výkonné vysokofrekvenčné tranzistory, s ktorými je možné získať trvanie čiel impulzov rádovo 15 - 2 mikrosekúnd.

Podmienkou akumulácie energie je, aby jadro transformátora malo vzduchové jadro v strednom stĺpe alebo izolačnú medzeru medzi oboma koncami jadra, pričom sa využíva vzduchová medzera v strednom stĺpe jadra pre zabezpečenie lepšieho rozdelenia medzi vinutia.

Nasledujúci obrázok znázorňuje základnú konfiguráciu priameho transformátora. V tomto štádiu sa energia súčasne prenáša do induktora a do záťaže. Po otvorení kľúča sa magnetické pole ventilu zastaví. Polarita induktora sa otočí, čo spôsobí otvorenie diódy. Energia z induktora sa privádza z diódy do kondenzátora a záťaže. Keďže prenos energie do výstupného systému sa vykonáva aj pri zatvorenom kľúči, typ tohto transformátora sa nazýva forward.

Je potrebné ešte raz zdôrazniť, že vyššie uvedené úvahy o limitujúcich schopnostiach vysokovýkonných vysokofrekvenčných tranzistorov sú len odhadom.

V § 7 - 1 bolo povedané, že vo vysokovýkonných vysokofrekvenčných tranzistoroch je potrebné kombinovať vysokú medznú frekvenciu a malú kolektorovú kapacitu s nízkym saturačným odporom a veľkou hodnotou DRop. Veľký prípustný rozptylový výkon je možné zabezpečiť len pri dostatočne veľkej hodnote maximálneho prevádzkového prúdu alebo napätia. Ako bude uvedené v § 7 - 5, existujú určité úvahy v prospech skutočnosti, že vo vysokovýkonných vysokofrekvenčných tranzistoroch je vhodné zvýšiť prevádzkový prúd a nie napätie.

Podobne ako v prípade transformátorov typu flyback, energia v tomto type napájacieho zdroja uložená v tlmivke sa môže meniť pomocou rôznych spínacích časov. Nižšie uvedená schéma znázorňuje rozsiahly napájací zdroj s transformátorom na oddeľovanie a spínanie sieťového napätia. Pri použití jadra bez vzduchovej medzery je medzi primárnou a sekundárnou cievkou zachované trvalé magnetické spojenie. Dióda sa otvorí, čím sa obráti polarita akumulačnej kapacity. V porovnaní s preletovými a predradenými transformátormi táto konfigurácia umožňuje prevádzku s plnou hysterézou.

Hoci frekvenčné charakteristiky tranzistorov s vrstvenou štruktúrou sú stále o niečo nižšie ako charakteristiky niektorých iných typov vysokovýkonných vysokofrekvenčných tranzistorov, experimentálne vzorky takýchto zariadení už môžu zaťažiť 10–100 W pri frekvenciách rádovo 10– 100 MHz a až 800 W na 1 MHz.

V dôsledku vykonanej experimentálnej práce na príklade dvoch typov zariadení sa ukázalo, že vo vysokovýkonných vysokofrekvenčných tranzistoroch pri výkone nepresahujúcom maximálnu povolenú hodnotu dochádza k ostrému prerozdeleniu prúdu v oblasti tranzistorová štruktúra je možná.

Vďaka bipolárnemu systému môžete získať dvakrát toľko energie pri rovnakej veľkosti jadra. Odvtedy záujem o takéto funkcie rastie v mnohých aplikáciách, čo nie je prekvapujúce, vzhľadom na ich samotnú podstatu dobré vlastnosti v porovnaní s konvenčnými diódami a kremíkovými tranzistormi. V dôsledku toho sú elektrická vodivosť a komutačné straty v polovodičových súčiastkach výrazne nižšie. Vďaka tomu otvárajú dizajnéri výkonovej elektroniky vrátane meničov nové možnosti. na zvýšenie energetickej účinnosti navrhnutých obvodov, ako aj na zvýšenie spínacej frekvencie tranzistorov.

Konverzné tranzistory sú zaujímavé tým, že sa s nimi dajú získať tenké základné vrstvy veľkej plochy, ktoré sú potrebné na výrobu výkonnejších vysokofrekvenčných tranzistorov. V konverzných tranzistoroch sa difúzny emitorový prechod vytvára v dôsledku reverznej difúzie nečistoty z polovodiča do kovu emitorovej elektródy. Na tento účel sa používa germániová platňa (zdrojový materiál) obsahujúca donorové aj akceptorové nečistoty. Ako posledne menovaná sa používa meď, ktorá pri roztavení zliatiny žiariča prudko difunduje z germánia do žiariča.

Týmto spôsobom je možné obmedziť veľkosť pasívnych komponentov, ktoré sú nepostrádateľnými komponentmi meničových systémov. Vďaka vysokej frekvencii polovodičových súčiastok prítomných v meniči napätia sa dosiahlo výrazné zníženie veľkosti a hmotnosti výstupných filtrov a vstupného kondenzátora. Očakávané straty výkonu sa prenášajú aj na malá veľkosť radiátor.

Zmenšením týchto parametrov sa zníži veľkosť zariadenia, čím sa dosiahne vysoká hustota výkonu. Fotografia prototypu dvojúrovňového trojfázového meniča napätia s polovodičovými prvkami z karbidu kremíka. Laboratórny výskum Prototyp meniča bol podrobený sérii testov s napájacím zdrojom priamy prúd a odporové zaťaženie. Testovali sa dva spôsoby modulácie: sínusový s pridaním tretej harmonickej a nespojitá modulácia, ktorá spočíva v neprepínaní fázy s najvyššou absolútnou hodnotou výstupného prúdu.

Dostatočne malé hodnoty w je možné získať iba v tranzistoroch vyrobených difúziou alebo epitaxným rastom, preto len takéto zariadenia možno použiť ako vysokovýkonné vysokofrekvenčné tranzistory. Získanie tenkých báz v zliatinových tranzistoroch je technologicky veľmi náročné a ak by sa aj dali zohnať, potom by použitie takýchto tranzistorov bolo nepraktické kvôli nízkemu prieraznému napätiu.

Systém sa vyznačuje pomerne vysokou energetickou účinnosťou, čo potvrdzujú merania vykonané presným analyzátorom výkonu znázorneným na obrázku. Za týchto podmienok je kvalita výstupného signálu a prúdu rovnaká ako na obrázku.

Zdá sa, že proporcionálne zvýšenie spínacej frekvencie tranzistorov sa dosiahne aj pri systémoch s vyššími prúdovými menovitými hodnotami vytvorenými pomocou výkonových modulov. Následkom toho vznikajú v silovom obvode vysokofrekvenčné oscilácie, ktoré spôsobujú uvoľnenie spínacieho procesu, čo vedie k neúplnému využitiu potenciálu nových polovodičových štruktúr. Preto je potrebné využívať inovatívne riešenia pre rozširovanie balíkov a metód kombinovania polovodičových štruktúr v moduloch charakterizovaných čoraz nižšími parazitnými indukčnosťami vnútorných vodičov.

Príručky pre rádioamatérov

Súčasný stupeň rozvoja REA a jej elementárna základňa umožňuje v súčasnosti vytvárať úplne polovodičové VKV FM a televízne vysielače s výstupným výkonom do 5 kW. Zosilňovacie cesty založené na širokopásmových tranzistorových zosilňovačoch majú množstvo výhod oproti elektrónkovým. Polovodičové vysielače sú spoľahlivejšie, elektricky bezpečnejšie, ľahko sa používajú a ľahšie sa vyrábajú.

Je tiež dôležité zdôrazniť návrh výkonových obvodov s nízkou indukčnosťou a použitie vhodných kondenzátorov, ktoré sa tiež vyznačujú nízkou indukčnosťou. Na druhej strane pri magnetických prvkoch treba venovať pozornosť parazitnej kapacite vinutí, ktorá zhoršuje výkon systémov s veľmi rýchlymi zmenami napätia.

Mariusz Zdanowski Technická univerzita vo Varšave Inštitút riadenia a priemyselnej elektroniky. Navyše nie je prekvapujúce, že v reálny svet tranzistory môžu byť tiež chybné a preto treba vedieť niečo o kontrole tranzistora. Preto, aby sme si tieto veci ujasnili, v dnešnom článku sa budeme venovať nasledujúcim témam.

Pri blokovo-modulárnej konštrukcii vysielača nevedie porucha jedného z blokov koncového zosilňovača k narušeniu vysielania, pretože vysielanie bude pokračovať až do výmeny bloku, len so zníženým výkonom. Okrem toho širokopásmová cesta tranzistorového zosilňovača nevyžaduje dodatočné ladenie na špecifický kanál v rámci prevádzkového frekvenčného pásma.

  • Kategórie tranzistorov.
  • Priehľadné kapsuly.
  • Kontrola tranzistorov.
Aj keď každý robí v podstate to isté, existuje veľa kategórií tranzistorov. Rozdiel medzi nimi určujú parametre optimalizované výrobcom pre konkrétne aplikácie. Ako uvidíte na ceste, rozdiel medzi týmito kategóriami nie je vždy jasný, tranzistory v kategórii môžu mať niekedy vlastnosti, ktoré sú spoločné pre iné kategórie.

tranzistory stredný výkon. Existujú tranzistory, ktoré zvyčajne. Všetky doteraz uvedené kategórie tranzistorov sú známe aj ako univerzálne tranzistory. Okrem toho existuje viac špeciálnych kategórií pomenovaných podľa aplikácií, pre ktoré boli optimalizované.

Všeobecne sa uznáva, že spoľahlivosť vysielača závisí predovšetkým od spoľahlivosti použitých aktívnych komponentov. Vďaka použitiu moderných vysokovýkonných lineárnych mikrovlnných tranzistorov, dizajnové prvky a ktorých výrobná technológia zabezpečuje výrazné predĺženie ich doby medzi poruchami, otázka zvyšovania spoľahlivosti polovodičových vysielačov dostala zásadné riešenie.

Najčastejšie sa používajú v rádiovej elektronike. Spínané tranzistory. Existujú tranzistory, ktoré sa používajú ako vypínač, t.j. v uzavretom režime. Na tento účel sú tieto tranzistory optimalizované tak, aby prepnutie z uzavretého do otvoreného režimu bolo možné vykonať veľmi rýchlo. Hlavné aplikácie týchto typov tranzistorov sú v oblasti logických obvodov a spínaných zdrojov.

audio tranzistory. V pracovnom rozsahu tranzistorov sú tranzistory s lineárnym zosilnením. Inými slovami, v prípade audio tranzistorov, bez ohľadu na to, aké veľké prúdy nimi pretekajú, je veľmi dobre zachovaná proporcionalita medzi veľkosťou vstupného signálu a výstupného signálu. Ako už názov napovedá, audio tranzistory sú tranzistory používané v audio elektronike.

Rastúce požiadavky na technické a ekonomické ukazovatele VKV FM a vysokovýkonných televíznych vysielačov, ako aj dosiahnutá úroveň domácej techniky v oblasti výroby vysokovýkonného kremíka bipolárne tranzistory podnietilo vývoj novej triedy zariadení - výkonných lineárnych mikrovlnných tranzistorov. Výskumný ústav elektronickej technológie (Voronež) ich vyvinul a vyrába veľký rozsah na použitie v rozsahu vlnových dĺžok metra a decimetrov.

Teoreticky by výstupný signál tranzistora mal "počúvať" iba jeho vstupný signál. V skutočnosti sa však z výrobných dôvodov iné signály ako tie, ktoré diktuje vstupný signál, prekrývajú s výstupným signálom. Tieto rušivé signály sa nazývajú "tranzistorový šum".

Ako tušíte, uhádli ste, tranzistory s nízkym šumom majú veľmi nízke hodnoty pre tento „šum“. Okrem vyššie uvedených kategórií tranzistorov by vás zaujímalo aj aké. Kryt tranzistora je forma, v ktorej sú komponenty tranzistora zostavené a zabalené. Inými slovami, kapsula je pre tranzistor, ktorý svojimi komponentmi zodpovedá televízoru. Okrem ochrannej úlohy tranzistorové kapsuly obsahujú niektoré kovové terminály, o ktorých je známe, že majú ľahký prístup k rôznym oblastiam tranzistora.

Tranzistory sú špeciálne navrhnuté na použitie vo vysokovýkonných televíznych a rozhlasových vysielačoch, zosilňovačoch, najmä v televíznych zosilňovačoch so spoločným zosilňovaním zvukových a obrazových signálov, ako aj vo viackanálových zosilňovačoch signálu základných staníc bunkový systém komunikácie . Tieto tranzistory spĺňajú mimoriadne prísne požiadavky na linearitu prenosovej charakteristiky, majú rezervu straty výkonu a v dôsledku toho zvýšenú spoľahlivosť.

Bez existencie týchto kontaktov, vzhľadom na to, že tranzistory sú vo všeobecnosti veľmi malé, by bolo mimoriadne ťažké ich pripojiť elektrický obvod. Nižšie uvedené typy kapsúl sa používajú na balenie bipolárnych aj FET. Konfigurácia kolíkov je nasledovná.

Táto kovová oblasť je vždy spojená s kolíkom 2; vlásenka. . Aj keď to vyzerá ako symetrická kapsula, ak sa pozriete pozorne na pravú stranu susedného obrázku, uvidíte, že dva kolíky sú bližšie k hornému okraju ako k spodnému okraju. Túto asymetriu zavádza výrobca zámerne, aby ste si nepomýlili kolík 1 s kolíkom 3 alebo naopak. V tomto prípade je konfigurácia kolíkov nasledovná.

Štrukturálne sa takéto tranzistory vyrábajú v kovokeramických puzdrách. ich vzhľad znázornené na obr. 1 (sú zobrazené prípady nie všetkých tranzistorov uvedených v článku, chýbajúce je možné vidieť v článku). Vysoké lineárne a frekvenčné vlastnosti tranzistorových štruktúr sú realizované vďaka použitiu presnej izoplanárnej technológie. Difúzne vrstvy majú submikrónovú konštrukčnú rýchlosť. Šírka emitorových prvkov topológie je asi 1,5 μm s ich extrémne vyvinutým obvodom.

Ako ste videli v predchádzajúcom článku, len keď poznáte typy kapsúl, nemôžete si byť vždy istí, že borovica je žiarič, čo je základ atď. preto pred inštaláciou tranzistorov do obvodu je rozumné vyhľadať vašu sieť a zistiť, ktorá konfigurácia kolíkov, ktoré tranzistory atď. ale ak nemôžete nájsť požadované údajové listy, potom kontrola tranzistorov pomocou počítadla vám môže poskytnúť dostatok informácií na to, aby tieto tranzistory fungovali. Samozrejme, kontrola tranzistorov tiež pomáha zistiť, ktoré tranzistory sú zlé a ktoré nie.

Aby sa eliminovali poruchy spôsobené sekundárnym elektrickým a tepelným prierazom, štruktúra tranzistora je vytvorená na kremíkovom čipe s dvojvrstvovým epitaxným kolektorom a emitorovými stabilizačnými odpormi. Tranzistory tiež vďačia za dlhodobú spoľahlivosť použitiu viacvrstvovej metalizácie na báze zlata.

Lineárne tranzistory so stratovým výkonom nad 50 W (s výnimkou KT9116A, KT9116B, KT9133A) majú spravidla štrukturálne zabudovaný obvod prispôsobenia vstupu LC, vyrobený vo forme mikrozostavy založenej na vstavanom v kondenzátore MIS a sústave vodičov. Vnútorné prispôsobovacie obvody umožňujú rozšíriť prevádzkové frekvenčné pásmo, zjednodušiť vstupné a výstupné prispôsobenie a tiež zvýšiť výkonové zosilnenie Cp vo frekvenčnom pásme.

Zároveň sú tieto tranzistory "vyvážené", čo znamená, že na jednej prírube sú dve identické tranzistorové štruktúry spojené spoločným emitorom. Takéto konštrukčné a technické riešenie umožňuje znížiť indukčnosť výstupu spoločnej elektródy a prispieva aj k rozšíreniu frekvenčného pásma a zjednodušeniu prispôsobenia.

Pri push-pull zapínaní symetrických tranzistorov je potenciál ich stredu teoreticky rovný nule, čo zodpovedá umelému "zemnému" stavu. Takéto začlenenie v skutočnosti poskytuje približne štvornásobné zvýšenie výstupnej komplexnej impedancie v porovnaní s jednocyklovou pri rovnakej úrovni výstupného signálu a efektívne potlačenie párnych harmonických zložiek v spektre užitočného signálu.

Je dobre známe, že kvalita televízneho vysielania závisí predovšetkým od toho, aká lineárna je prenosová charakteristika elektronickej cesty. Otázka linearity je obzvlášť akútna pri navrhovaní uzlov na spoločné zosilnenie obrazových a zvukových signálov v dôsledku výskytu kombinačných zložiek vo frekvenčnom spektre. Preto bola prijatá trojtónová metóda hodnotenia linearity prenosovej charakteristiky navrhnutá zahraničnými expertmi domáce tranzistory podľa úrovne potlačenia kombinačnej zložky tretieho rádu.

Metóda je založená na analýze reálneho televízneho signálu s pomerom signálu s nosnou frekvenciou obrazu -8 dB. -16 dB frekvencia postranného pásma a -7 dB nosná frekvencia zvuku vo vzťahu k výstupnému výkonu na vrchole obálky. Tranzistory na spoločné zosilnenie by v závislosti od frekvenčného a výkonového rozsahu mali poskytovať hodnotu koeficientu kombinačných zložiek MOH spravidla nie viac ako -53 ... -60 dB.

Uvažovaná trieda mikrovlnných tranzistorov s prísnou reguláciou potlačenia kombinačných komponentov sa v zahraničí nazývala superlineárne tranzistory. Treba poznamenať, že takéto vysoký stupeň linearita je zvyčajne implementovaná len v režime triedy A, kde je možné vykonať maximálnu režimovú linearizáciu prenosovej charakteristiky.

V rozsahu meračov, ako je zrejmé z tabuľky, je množstvo tranzistorov, reprezentovaných zariadeniami KT9116A, KT91166, KT9133A a KT9173A s výstupným špičkovým výkonom Rvmx.peak, respektíve 5,15, 30 a 50 wattov. V rozsahu decimetrových vĺn predstavujú takúto sériu zariadenia KT983A, KT983B, KT983V, KT9150A a POS s РВВ1Х, PIK rovnými 0,5, 1,3,5, 8 a 25 W.

Superlineárne tranzistory sa zvyčajne používajú v spoločných zosilňovačoch (v režime triedy A) televíznych zosilňovačov a moduloch výkonových zosilňovačov vysielačov s výkonom do 100 wattov.

Koncové stupne výkonných vysielačov však vyžadujú výkonnejšie tranzistory, ktoré pri prevádzke vo výhodnom energetickom režime zabezpečia potrebnú úroveň hornej hranice lineárneho dynamického rozsahu. Prijateľné harmonické skreslenie pri vysokej úrovni signálu možno dosiahnuť použitím deleného zosilnenia v režime triedy AB.

Na základe analýzy termofyzikálnych podmienok činnosti tranzistora a vlastností tvorby linearity jednotónového signálu bola špeciálne vyvinutá séria mikrovlnných tranzistorov pre prevádzkový režim v triede AB. Linearita charakteristík týchto zariadení podľa cudzej metódy sa odhaduje podľa úrovne kompresie (kompresie) zosilnenia z hľadiska výkonu jednotónového signálu - kompresného pomeru Kszh alebo iného - určuje sa výstupný výkon pri určitom normalizovanom Kszh.

Pre použitie v rozsahu metrových vĺn v režime triedy AB sú teraz k dispozícii tranzistory KT9151A s výstupným výkonom 200 W a tranzistory KT9174A - 300 W. Pre decimetrový rozsah boli vyvinuté tranzistory 2T9155A, KT9142A, 2T9155B, KT9152A, 2T9155V, KT9182A s výstupným výkonom 15 až 150 W.

Špecialisti NEC prvýkrát predviedli možnosť vytvorenia modulárnych polovodičových vysielačov v decimetrovom rozsahu so spoločným zosilnením obrazového a zvukového signálu s výkonom 100 W. Neskôr boli podobné vysielače vytvorené na domácich vysokovýkonných mikrovlnných tranzistoroch 12, 9]. Predovšetkým popisuje originálny výskum rozšírenia rozsahu použitia výkonných tranzistorov KT9151A a KT9152A pri vytváraní stowattových ko-zosilňovacích modulov v režime triedy A. Ukazuje sa, že v tomto režime je možné potlačiť kombinačné súčiastky, keď ich výkon je v režime triedy AB nedostatočne využitý 3...4 krát oproti nominálnej hodnote.

Špecialisti Štátnej technickej univerzity v Novosibirsku vykonali výskum o použití domácich vysokovýkonných mikrovlnných tranzistorov v moduloch televíznych zosilňovačov so samostatným zosilnením.

Na obr. 2 prezentované štrukturálna schéma zosilňovač obrazového signálu pre televízne kanály 1 - 5 s výstupným špičkovým výkonom 250 wattov. Zosilňovač je vyrobený podľa schémy oddeleného zosilnenia obrazových a zvukových signálov. Pre kanály 6 - 12 sa zosilňovač vykonáva podobným spôsobom s pridaním medzistupňa na tranzistore KT9116A pracujúcom v režime triedy A, aby sa získal požadovaný zisk.



Vo výstupnom stupni pracujú tranzistory KT9151A v triede AB. Je zostavený podľa schémy vyvážený-push-ťah. To umožňuje získať menovitý výstupný výkon s pomerne jednoduchými prispôsobovacími obvodmi pri úplnej absencii "feeder echo" a úrovni párnych harmonických zložiek nie viac ako -35 dB. Nelinearita amplitúdovej charakteristiky zosilňovača je nastavená na malý signál výberom posunu pracovného bodu v každom stupni, ako aj korekciou nelinearity vo videomodulátore budiaceho zariadenia.

Bloková schéma výkonového zosilňovača pre televízne kanály 21 - 60 je znázornená na obr. 3. Výstupný stupeň zosilňovača je tiež vyrobený podľa vyváženej schémy push-pull.


Na zabezpečenie širokopásmového prispôsobenia a prechodu z asymetrického na symetrické zaťaženie vo výstupných stupňoch zosilňovačov kanálov 6 - 12, 21 - 60 sa ako korekčný obvod používa dvojlinkový dolnopriepustný filter. Indukčnosť prvého článku prispôsobovacieho obvodu je realizovaná vo forme úsekov pásových mikročiar na prvkoch všeobecnej topológie vytlačená obvodová doska. Cievky druhého článku sú výstupmi bázy tranzistorov.

Štruktúra týchto zosilňovačov zodpovedá obr. 2 a 3. Oddelenie výkonu na vstupe zosilňovacích stupňov a jeho sčítanie na ich výstupe, ako aj zosúladenie vstupov a výstupov so štandardnou záťažou bolo realizované pomocou 3dB smerových spojok. Konštrukčne je každá spojka vyrobená vo forme bifilárnych vinutí (štvrťvlnových vedení) na ráme umiestnenom v tieni.

Moderné domáce lineárne mikrovlnné tranzistory teda umožňujú vytvárať výkonné - až 250 W - moduly televíznych zosilňovačov. Pomocou batérií takýchto modulov je možné zvýšiť výstupný výkon privádzaný do trasy anténa-napájač až na 2 kW. Ako súčasť vysielačov, vyvinuté zosilňovače spĺňajú všetky moderné požiadavky na elektrický výkon a spoľahlivosť.

Výkonné lineárne mikrovlnné tranzistory sa v poslednom čase začali vo veľkej miere využívať aj pri konštrukcii výkonových zosilňovačov pre základňové stanice bunkového komunikačného systému.

Výkonné mikrovlnné lineárne tranzistory vyvinuté spoločnosťou NIIET môžu byť podľa ich technickej úrovne použité ako elementárna základňa pre vytváranie moderných vysielacích, televíznych a iných národohospodárskych a amatérskych rádiových zariadení.

Materiál pripravený
A. Hodnotitelia, V. Hodnotitelia, V. Koževnikov, S. Matveev Voronež

LITERATÚRA
1. Hlraoka K., FuJIwara S., IkegamI T. atď. Vysokovýkonné všetky polovodičové UHF vysielače.- NEC Pes. & Rozvíjať. 1985. až 79, s. 61-69.
2. Hodnotitelia V., Kozhevnikov V., Kosoy A. Vedecké pátranie po ruských inžinieroch. Vývojový trend vysokovýkonných mikrovlnných tranzistorov - Rádio, 1994, č. 6, s. 2.3.
3. Širokopásmové rádiové vysielače. Ed. Alekseeva O. A. - M.: Komunikácia, 1978, s. 304.
4. FuJIwurdS., IkegamI T., Maklagama I. atď. Polovodičový televízny vysielač série SS. -NEC Res. & Rozvíjať. 1989. č. 94, s. 78-89.
5. Assessorov V., Kozhevnikov V., Kosoy A. Vývojový trend vysokovýkonných mikrovlnných tranzistorov pre použitie vo vysielaní, televízii a komunikáciách.
- Elektronický priemysel. 1994. č. 4, s. 76-80.
6. Hodnotitelia V., Kozhevnikov V.. Kosoy A. Nové mikrovlnné tranzistory. - Rádio. 1996. č. 5, s. 57,58.
7. Mipler O. Superlineárne vysokovýkonné tranzistory decimetrového rozsahu pre drôtovú televíziu - TIIER, 1970. ročník 58. č. od. 138-147.
8. Kojlwara Y., Hlrakuwa K., Sasaki K. atď. Vysokovýkonný tranzistorový zosilňovač UHF s vysoko dielektrickým substrátom. - NEC Res- & Develop. 1977. č. 45, s. 50-57.
9. Grebennikov A., Nikiforov V., Ryzhikov A. Výkonné tranzistorové zosilňovacie moduly pre VHF FM a TV vysielanie.- Electrosvyaz. 1996, číslo 3, s. 28-31.