Розрахунок ГВВ на МДП-транзисторах

Розрахунок стічного ланцюга можна виконати по тій же методиці, що і для біполярних.

Розрахунок вхідного ланцюга для схеми із загальним витоком (ЗВ) [9].

1. Амплітуда змінної напруги на каналі

.

2. Напруга зміщення на затворі

.

3. Максимальна напруга на затворі

.

4. Амплітуда струму затвору

,

де

.

5. Значення L_вхЗВ, r_вхЗВ, С_вхЗВ в еквівалентній схемі вхідного опору транзистора

,

,

.

6. Резистивна і реактивна складові вхідного опору

,

.

7. Вхідна потужність .

8. Потужність, що розсіюється в транзисторі

.

9. Коефіцієнт посилення по потужності

.

Польові транзистори з бар’єром Шотки. У польових транзисторів з бар’єром Шотки (ПТШ) інерційність процесів на один-два порядку менше, ніж у польових транзисторів з p - n -переходом МДП-транзисторів. Крім того, технологія виготовлення бар’єру Шотки дозволяє зменшити міжелектродні відстані до субмікронних розмірів. Це, а також велика швидкість прольоту носіїв при щодо низької напруженості поля в арсеніді галію в порівнянні з кремнієм дозволяє істотно підвищити граничну частоту посилення. Для сучасних малопотужних транзисторів з арсеніду галію вона досягає 80... 100 Ггц. Могутні ПТШ працюють на частотах до 25...45 Ггц, причому вони перевершують біполярні транзистори по рівню потужності і ККД на частотах вище 6 Ггц (завдяки меншим значенням r_нас), а по рівню нелінійних спотворень при посиленні сигналів змінної амплітуди і шумовим параметрам - на частотах вище за 1 Ггц. Порядок розрахунку ГВВ на транзисторах з бар’єром Шотки приведений в [9], стор. 118...121.

Мал. 2.22

Для ПТШ характерні негативні значення напруги відсічення струму стоку Е_отс = -(2...6) В. Залежність струму стоку від напруги на затворі можна представити через крутизну i_c =S(e_з-E_omc) при е_з > E_оmc, де s = iπf_TС_ек — еквівалентна крутизна струму стоку; ƒ _Т - гранична частота по струму ПТШ. Оскільки ƒ _Т і С_ек трохи залежать від напруги на затворі і стоці (у активному стані), то можна рахувати ƒ _T = const і С_ек = const і прохідну характеристику і_с (е_з) не залежною від е_с, а вихідні характеристики і_с (е_с) у активному стані - горизонтальними лініями.

При позитивному зсуві на затворі е_з > E_{отс з} = 0,5... 1,0 В з’являється струм затвора, який можна вважати залежним лінійно від напруги на затворі і_з = S_з (e_з - E_{отс з}), де - крутизна струму затвора. Як правило, режим роботи ПТШ вибирають так, щоб працювати без струму затвора, тобто при е_зmax < Е_отсз

Мал. 2.23

Ланцюги узгодження діапазону СВЧ. У діапазоні СВЧ індуктивності настільки малі, що їх реалізація можлива лише у вигляді відрізань довгих (мікросмужних) ліній.

Еквівалентом П-подібній ЦС служить чвертьхвильовий відрізок (мал. 2.24). Хвилевий опір цього відрізання МПЛ

,

де R ₁ і R ₂ - опори на вході і виході лінії. Г-подібні LC-ланцюги виконуються у вигляді двох відрізань різної ширини.

Мал. 2.25

2.6 Контрольні питання, завдання і вправи до розділу 2

1. Вкажіть правильну залежність амплітуди напруги на колекторі від величини опору зв’язку контура з навантаженням.

.

2. Вкажіть правильну залежність корисної потужності від величини опору зв’язку контура з навантаженням.

.

3. Вкажіть правильну залежність споживаної потужності від величини опору зв’язку контура з навантаженням.

.

4. Залежність вихідної потужності від опору зв’язку контура з навантаженням.

5. Як змінюватимуться свідчення амперметра в колекторному ланцюзі транзистора при зміні ємкості контурного конденсатора С_к?

6. У який режим перейде транзистор в схемі підсилювача потужності, якщо відбудеться обрив в ланцюзі опору навантаження R_н?

1 - недонапружений, 2 - перенапружений, 3 - залишиться в критичному.

7. У який режим перейде транзистор в схемі підсилювача потужності, якщо відбудеться коротке замикання навантаження R_н?

1 - недонапружений, 2 - перенапружений, 3 - залишиться в критичному.

8. При якому зв’язку з навантаженням постійна складова колекторного струму І_{к 0} буде найбільшою?

1) М_св = М_{св опт}, 2) М_св < М_{св опт}, 3) М_св > М_{св опт}.

9. У якому окремому випадку струм спокою І_п рівний постійній складовій колекторного струму І_{к 0} ?

1. При θ = 180°. 2. При θ = 90°. 3. При θ = 45°.

10. Яка залежність вірна?

ξ - коефіцієнт використання колекторної напруги;

С_к - ємкість контурного конденсатора.

Малюнки.

11. Дано дві залежності І_{к 1} = ƒ(E_б) при двох значеннях коефіцієнта включення контура в колекторний ланцюг транзистора: 1) р = 1 і 2) р = 0,5. Вибрати один з варіантів: а), б), в), г), д).

Малюнки.

12. Яка залежність вірна?

е_{к min} - мінімальна миттєва напруга на колекторі;

С_к - ємкість контурного конденсатора.

Малюнки.

13. Як змінюватимуться свідчення амперметра в колекторному ланцюзі транзистора при зміні опору навантаження R_н.

Малюнки.

14. Вкажіть правильну залежність корисної потужності від величини напруги колекторного живлення P ₁ =ƒ (Е_к)

Малюнки.

15. Вкажіть правильну залежність амплітуди колекторної напруги від величини напруги колекторного живлення U_{т к} = ƒ(E_к).

Малюнки.

16. Вкажіть правильну залежність споживаної потужності від величини напруги колекторного живлення Р ₀ =ƒ(Е_к)

17. Як зміниться свідчення амперметра при розриві в ланцюзі контура:

1 – зменшиться,

2 – збільшиться,

3 – не зміниться.

18. Як зміниться свідчення амперметра при короткому замиканні в ланцюзі навантаження?

1 – зменшиться,

2 – збільшиться,

3 – не зміниться.

19. Як зміниться свідчення амперметра при розриві в ланцюзі навантаження?

1 – зменшиться

2 – збільшиться

3 – не зміниться.

20. Підсилювач потужності. Яка епюра колекторної напруги вірна?

Мал. П.2.1

Мал. П.2.2

Мал. П.2.3

Мал. П.2.4

Могутні польові транзистори 300 і 150 Вт для телевізійних передавачів

Тип	Корпус	Частотний діапазон, Мгц	Вихідна потужність, Вт	Напруга, В	Посилення потужності дВ	Ккд η, %
BLF872	SOT800A	470-860			16.5
BLF861A	SOT540A	470-860

Дата добавления: 2015-09-06