Transistor gelombang mikro linear untuk penguat kuasa. Data rujukan

Perpustakaan teknikal percuma

ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Transistor gelombang mikro linear untuk penguat kuasa. Data rujukan

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Bahan rujukan

Komen artikel

Tahap semasa pembangunan REA dan asas unsurnya pada masa ini memungkinkan untuk mencipta VHF FM dan pemancar televisyen keadaan pepejal sepenuhnya dengan kuasa output sehingga 5 kW [1,2]. Menguatkan laluan berdasarkan penguat transistor jalur lebar mempunyai beberapa kelebihan berbanding yang tiub. Pemancar keadaan pepejal lebih dipercayai, selamat dari segi elektrik, mudah digunakan dan lebih mudah untuk dihasilkan.

Dengan reka bentuk modular blok pemancar, kegagalan salah satu blok penguat akhir tidak membawa kepada gangguan penyiaran, kerana penghantaran akan diteruskan sehingga blok diganti, hanya dengan pengurangan kuasa. Di samping itu, laluan jalur lebar penguat transistor tidak memerlukan penalaan tambahan kepada saluran tertentu dalam jalur frekuensi operasi [3].

Secara amnya diterima bahawa kebolehpercayaan pemancar bergantung terutamanya pada kebolehpercayaan komponen aktif yang digunakan. Terima kasih kepada penggunaan transistor gelombang mikro linear berkuasa tinggi moden, ciri reka bentuk dan teknologi pembuatan yang memberikan peningkatan ketara dalam masa mereka antara kegagalan, isu meningkatkan kebolehpercayaan pemancar keadaan pepejal telah menerima penyelesaian asas [4].

Keperluan yang semakin meningkat untuk penunjuk teknikal dan ekonomi VHF FM dan pemancar televisyen berkuasa tinggi, serta tahap pencapaian teknologi domestik dalam bidang mencipta transistor bipolar silikon berkuasa tinggi, merangsang pembangunan kelas peranti baharu - transistor gelombang mikro linear berkuasa tinggi. Institut Penyelidikan Teknologi Elektronik (Voronezh) telah membangunkan dan menghasilkan rangkaian yang luas untuk digunakan dalam julat panjang gelombang meter dan desimeter.

Transistor direka khas untuk digunakan dalam pemancar penyiaran televisyen dan radio berkuasa tinggi, pengulang, khususnya, dalam pengulang televisyen dengan penguatan bersama isyarat bunyi dan imej, serta dalam penguat isyarat berbilang saluran stesen pangkalan sistem komunikasi selular [5]. Transistor ini memenuhi keperluan yang sangat ketat untuk kelinearan ciri pemindahan, mempunyai margin untuk pelesapan kuasa dan, sebagai hasilnya, peningkatan kebolehpercayaan.

Secara struktur, transistor sedemikian dibuat dalam kes logam-seramik. Penampilan mereka ditunjukkan dalam Rajah. 1 (kes tidak semua transistor yang disebut dalam artikel ditunjukkan; yang hilang boleh dilihat dalam artikel [6]). Sifat linear dan frekuensi tinggi struktur transistor direalisasikan kerana penggunaan teknologi isoplanar ketepatan. Lapisan resapan mempunyai kadar reka bentuk submikron. Lebar elemen pemancar topologi adalah kira-kira 1,5 μm dengan perimeternya yang sangat maju.

Transistor gelombang mikro linear untuk penguat kuasa

Untuk menghapuskan kegagalan yang disebabkan oleh kerosakan elektrik dan haba sekunder, struktur transistor dibentuk pada cip silikon dengan pengumpul epitaxial dua lapisan dan perintang penstabil pemancar. Transistor juga berhutang kebolehpercayaan jangka panjang kepada penggunaan pemetalan berbilang lapisan berasaskan emas.

Transistor linear dengan pelesapan kuasa lebih daripada 50 W (dengan pengecualian KT9116A, KT9116B, KT9133A), sebagai peraturan, mempunyai litar pemadanan input LC terbina dalam struktur, dibuat dalam bentuk pemasangan mikro berdasarkan kapasitor MIS terbina dalam dan sistem petunjuk wayar. Litar padanan dalaman memungkinkan untuk mengembangkan jalur frekuensi operasi, memudahkan pemadanan input dan output, dan juga meningkatkan Cp perolehan kuasa dalam jalur frekuensi.

Pada masa yang sama, transistor ini adalah "seimbang", yang bermaksud bahawa terdapat dua struktur transistor yang sama pada satu bebibir, disatukan oleh pemancar biasa. Penyelesaian yang membina dan teknikal sedemikian memungkinkan untuk mengurangkan kearuhan keluaran elektrod biasa dan juga menyumbang kepada pengembangan jalur frekuensi dan memudahkan pemadanan.

Dengan pensuisan tolak-tarik transistor seimbang, potensi titik tengahnya secara teorinya sama dengan sifar, yang sepadan dengan keadaan "tanah" buatan. Kemasukan sedemikian sebenarnya memberikan kira-kira peningkatan empat kali ganda dalam galangan kompleks keluaran berbanding satu kitaran satu pada tahap isyarat keluaran yang sama dan penindasan berkesan bagi komponen harmonik dalam spektrum isyarat berguna.

Sememangnya diketahui bahawa kualiti penyiaran televisyen bergantung terutamanya pada bagaimana linear ciri pemindahan laluan elektronik. Isu lineariti adalah sangat akut apabila mereka bentuk nod untuk penguatan bersama isyarat imej dan bunyi disebabkan oleh penampilan komponen gabungan dalam spektrum frekuensi. Oleh itu, kaedah tiga nada yang dicadangkan oleh pakar asing untuk menganggarkan lineariti ciri pemindahan transistor domestik telah diterima pakai oleh tahap penindasan komponen gabungan susunan ketiga.

Kaedah ini berdasarkan analisis isyarat televisyen sebenar dengan nisbah isyarat frekuensi pembawa imej -8 dB. -16 dB frekuensi jalur sisi dan -7 dB frekuensi pembawa audio berbanding dengan kuasa output pada puncak sampul surat. Transistor untuk penguatan bersama, bergantung pada frekuensi dan julat kuasa, harus memberikan nilai pekali komponen gabungan MOH, sebagai peraturan, tidak lebih daripada -53 ... -60 dB.

Kelas transistor gelombang mikro yang dipertimbangkan dengan peraturan ketat penindasan komponen gabungan dipanggil transistor superlinear di luar negara [7]. Perlu diingatkan bahawa tahap lineariti yang begitu tinggi biasanya hanya direalisasikan dalam mod kelas A, di mana adalah mungkin untuk menjalankan linearisasi mod maksimum bagi ciri pemindahan.

(klik untuk memperbesar)

Dalam julat meter, seperti yang dapat dilihat dari jadual, terdapat beberapa transistor, yang diwakili oleh peranti KT9116A, KT91166, KT9133A dan KT9173A dengan kuasa puncak keluaran Rvmx.peak, masing-masing, 5,15, 30 dan 50 watt. Dalam julat gelombang desimeter, siri sedemikian diwakili oleh peranti KT983A, KT983B, KT983V, KT9150A dan POS dengan РВВ1Х, PIK bersamaan dengan 0,5, 1,3,5, 8 dan 25 W.

Transistor superlinear biasanya digunakan dalam penguat bersama (dalam mod kelas A) pengulang televisyen dan modul penguat kuasa pemancar dengan kuasa sehingga 100 watt.

Walau bagaimanapun, peringkat keluaran pemancar berkuasa memerlukan transistor yang lebih berkuasa yang menyediakan tahap had atas julat dinamik linear yang diperlukan apabila beroperasi dalam mod tenaga yang berfaedah. Herotan harmonik yang boleh diterima pada tahap isyarat yang tinggi boleh diperolehi dengan menggunakan amplifikasi split dalam mod kelas AB.

Berdasarkan analisis keadaan termofizik operasi transistor dan ciri-ciri pembentukan lineariti isyarat nada tunggal, satu siri transistor gelombang mikro telah dibangunkan khas untuk mod operasi dalam kelas AB. Kelinearan ciri-ciri peranti ini mengikut kaedah asing dianggarkan oleh tahap mampatan (mampatan) keuntungan dari segi kuasa isyarat nada tunggal - nisbah mampatan Kszh atau sebaliknya - tentukan kuasa output pada Kszh normal tertentu.

Untuk digunakan dalam julat gelombang meter dalam mod kelas AB, kini terdapat transistor KT9151A dengan kuasa output 200 W dan transistor KT9174A - 300 W. Untuk julat desimeter, transistor 2T9155A, KT9142A, 2T9155B, KT9152A, 2T9155V, KT9182A dengan kuasa output 15 hingga 150 W telah dibangunkan.

Buat pertama kalinya, kemungkinan mencipta pemancar keadaan pepejal modular dalam julat desimeter dengan penguatan bersama isyarat imej dan bunyi dengan kuasa 100 W telah ditunjukkan oleh pakar NEC [8]. Kemudian, pemancar serupa telah dicipta pada transistor gelombang mikro berkuasa tinggi domestik 12, 9]. Khususnya, dalam [9] diterangkan penyelidikan asal mengenai meluaskan skop penggunaan transistor berkuasa KT9151A dan KT9152A apabila mencipta modul penguatan sendi ratus watt dalam mod kelas A. Ia ditunjukkan bahawa dalam mod ini adalah mungkin untuk memberikan penindasan komponen gabungan apabila kuasa mereka kurang digunakan oleh 3...4 kali kuasa nominal dalam mod kelas AB.

Pakar Universiti Teknikal Negeri Novosibirsk menjalankan penyelidikan mengenai penggunaan transistor gelombang mikro berkuasa tinggi domestik dalam modul penguat kuasa televisyen dengan penguatan berasingan.

Pada rajah. 2 ialah gambarajah blok penguat kuasa isyarat imej untuk saluran televisyen 1 hingga 5 dengan kuasa puncak output 250 watt. Penguat dibuat mengikut skema penguatan berasingan isyarat imej dan bunyi. Untuk saluran 6 - 12, penguat dilakukan dengan cara yang sama dengan penambahan peringkat perantaraan pada transistor KT9116A yang beroperasi dalam mod kelas A untuk mendapatkan keuntungan yang diperlukan.

Transistor gelombang mikro linear untuk penguat kuasa

Dalam peringkat keluaran, transistor KT9151A beroperasi dalam kelas AB. Ia dipasang mengikut skema tolak-tarik seimbang. Ini memungkinkan untuk mendapatkan kuasa keluaran terkadar dengan litar padanan yang agak mudah dengan ketiadaan lengkap "gema pengumpan" dan tahap komponen harmonik tidak lebih daripada -35 dB. Ketaklinieran ciri amplitud penguat ditetapkan pada isyarat kecil dengan memilih offset titik operasi dalam setiap peringkat, serta dengan membetulkan ketaklinearan dalam modulator video penguja.

Gambar rajah blok penguat kuasa untuk saluran televisyen 21 - 60 ditunjukkan dalam rajah. 3. Peringkat keluaran penguat juga dibuat mengikut skema tolak-tarik yang seimbang.

Transistor gelombang mikro linear untuk penguat kuasa

Untuk memastikan padanan jalur lebar dan peralihan daripada tidak simetri kepada beban simetri dalam peringkat keluaran penguat saluran 6 - 12, 21 - 60, penapis laluan rendah dua pautan digunakan sebagai litar pembetulan. Kearuhan pautan pertama litar sepadan dilaksanakan dalam bentuk bahagian jalur mikro jalur pada unsur topologi umum papan litar bercetak. Gegelung pautan kedua ialah keluaran asas transistor.

Struktur penguat ini sepadan dengan Rajah. 2 dan 3. Pengasingan kuasa pada input peringkat penguatan dan penambahannya pada outputnya, serta pemadanan input dan output dengan beban standard, dilakukan menggunakan pengganding arah XNUMXdB. Secara struktur, setiap pengganding dibuat dalam bentuk belitan bifilar (garisan gelombang suku) pada bingkai yang diletakkan di dalam selongsong pelindung.

Oleh itu, transistor gelombang mikro linear domestik moden memungkinkan untuk mencipta modul penguat televisyen berkuasa - sehingga 250 W -. Menggunakan bateri modul sedemikian, adalah mungkin untuk meningkatkan kuasa output yang diberikan kepada laluan penyuap antena sehingga 2 kW. Sebagai sebahagian daripada pemancar, penguat yang dibangunkan memenuhi semua keperluan moden untuk ciri elektrik dan kebolehpercayaan.

Transistor gelombang mikro linear yang berkuasa baru-baru ini mula digunakan secara meluas juga dalam pembinaan penguat kuasa untuk stesen pangkalan sistem komunikasi selular.

Mengikut tahap teknikal mereka, transistor linear gelombang mikro berkuasa yang dibangunkan oleh NIIET boleh digunakan sebagai asas elemen untuk mencipta penyiaran moden, televisyen dan peralatan radio ekonomi dan amatur negara yang lain.

Kesusasteraan

Hlraoka K., FuJIwara S., IkegamI T. dsb. Kuasa tinggi semua pemancar UHF keadaan pepejal.- NEC Pes. & Membangunkan. 1985. hingga 79, hlm. 61-69.
Penilai V., Kozhevnikov V., Kosoy A. Carian saintifik untuk jurutera Rusia. Trend pembangunan transistor gelombang mikro berkuasa tinggi - Radio, 1994, No. 6, hlm. 2,3.
Pemancar radio jalur lebar. Ed. Alekseeva O. A. - M .: Komunikasi, 1978, hlm. 304.
FuJIwurdS., IkegamI T., Maklagama I. dll. Pemancar televisyen keadaan pepejal siri SS. -NEC Res. & Membangunkan. 1989. No 94, hlm. 78-89.
Asessorov V., Kozhevnikov V., Kosoy A. Trend pembangunan transistor gelombang mikro berkuasa tinggi untuk digunakan dalam penyiaran, televisyen dan komunikasi. - Industri elektronik. 1994. No 4, hlm. 76-80.
Penilai V., Kozhevnikov V.. Oblique A. Transistor gelombang mikro baharu. - Radio. 1996. No 5, hlm. 57.
Mipler O. Transistor kuasa tinggi superlinear bagi julat desimeter untuk televisyen wayar - TIIER, 1970. jilid 58. No. 7. Dengan. 138-147.
Kojlwara Y., Hlrakuwa K., Sasaki K. dsb. Penguat transistor kuasa tinggi UHF dengan substrat dielektrik tinggi. - NEC Res- & Develop. 1977. No 45, hlm. 50-57.
Grebennikov A., Nikiforov V., Ryzhikov A. Modul penguat transistor berkuasa untuk VHF FM dan penyiaran TV.- Electrosvyaz. 1996, no 3, hlm. 28-31.

Pengarang: A.Penilai, V.Penilai, V.Kozhevnikov, S.Matveev, Voronezh

Lihat artikel lain bahagian Bahan rujukan.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Mesin untuk menipis bunga di taman 02.05.2024

Dalam pertanian moden, kemajuan teknologi sedang dibangunkan bertujuan untuk meningkatkan kecekapan proses penjagaan tumbuhan. Mesin penipisan bunga Florix yang inovatif telah dipersembahkan di Itali, direka untuk mengoptimumkan peringkat penuaian. Alat ini dilengkapi dengan lengan mudah alih, membolehkan ia mudah disesuaikan dengan keperluan taman. Operator boleh melaraskan kelajuan wayar nipis dengan mengawalnya dari teksi traktor menggunakan kayu bedik. Pendekatan ini dengan ketara meningkatkan kecekapan proses penipisan bunga, memberikan kemungkinan penyesuaian individu kepada keadaan khusus taman, serta jenis dan jenis buah yang ditanam di dalamnya. Selepas menguji mesin Florix selama dua tahun pada pelbagai jenis buah, hasilnya amat memberangsangkan. Petani seperti Filiberto Montanari, yang telah menggunakan mesin Florix selama beberapa tahun, telah melaporkan pengurangan ketara dalam masa dan tenaga kerja yang diperlukan untuk menipis bunga. ...>>

Mikroskop Inframerah Lanjutan 02.05.2024

Mikroskop memainkan peranan penting dalam penyelidikan saintifik, membolehkan saintis menyelidiki struktur dan proses yang tidak dapat dilihat oleh mata. Walau bagaimanapun, pelbagai kaedah mikroskop mempunyai hadnya, dan antaranya adalah had resolusi apabila menggunakan julat inframerah. Tetapi pencapaian terkini penyelidik Jepun dari Universiti Tokyo membuka prospek baharu untuk mengkaji dunia mikro. Para saintis dari Universiti Tokyo telah melancarkan mikroskop baharu yang akan merevolusikan keupayaan mikroskop inframerah. Alat canggih ini membolehkan anda melihat struktur dalaman bakteria hidup dengan kejelasan yang menakjubkan pada skala nanometer. Biasanya, mikroskop inframerah pertengahan dihadkan oleh resolusi rendah, tetapi perkembangan terkini daripada penyelidik Jepun mengatasi batasan ini. Menurut saintis, mikroskop yang dibangunkan membolehkan mencipta imej dengan resolusi sehingga 120 nanometer, iaitu 30 kali lebih tinggi daripada resolusi mikroskop tradisional. ...>>

Perangkap udara untuk serangga 01.05.2024

Pertanian adalah salah satu sektor utama ekonomi, dan kawalan perosak adalah sebahagian daripada proses ini. Satu pasukan saintis dari Majlis Penyelidikan Pertanian India-Institut Penyelidikan Kentang Pusat (ICAR-CPRI), Shimla, telah menghasilkan penyelesaian inovatif untuk masalah ini - perangkap udara serangga berkuasa angin. Peranti ini menangani kelemahan kaedah kawalan perosak tradisional dengan menyediakan data populasi serangga masa nyata. Perangkap dikuasakan sepenuhnya oleh tenaga angin, menjadikannya penyelesaian mesra alam yang tidak memerlukan kuasa. Reka bentuknya yang unik membolehkan pemantauan kedua-dua serangga berbahaya dan bermanfaat, memberikan gambaran keseluruhan populasi di mana-mana kawasan pertanian. "Dengan menilai perosak sasaran pada masa yang tepat, kami boleh mengambil langkah yang perlu untuk mengawal kedua-dua perosak dan penyakit," kata Kapil ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Kehendak bebas membolehkan kita menjadi diri sendiri 20.06.2016

Pakar dari Texas A&M University (AS) di bawah pimpinan Elizabeth Seto (Elizabeth Seto) menyiasat bagaimana kehendak bebas mempengaruhi kesedaran diri peribadi. Ternyata keyakinan yang berkurangan terhadap kehendak bebas membawa kepada perasaan kehilangan kawalan ke atas tindakan seseorang dan rasa tidak selamat dalam "I" sendiri.

Untuk mengetahui bagaimana rasa kehendak bebas mempengaruhi kesedaran diri seseorang, pasukan Seto menjemput kira-kira 300 sukarelawan dan, membahagikan mereka kepada kumpulan, menjalankan tinjauan tentang rasa diri dan keyakinan mereka dengan kehadiran kehendak bebas. Para peserta dalam eksperimen, yang tidak menunjukkan keyakinan yang tinggi terhadap yang terakhir ini, berbeza daripada responden lain dalam tahap pengasingan yang tinggi terhadap "I" mereka sendiri.

Eksperimen seterusnya menunjukkan bahawa ketidakpastian tentang kehendak bebas membawa kepada keraguan tentang tindakan sendiri. Jadi, para peserta ditawarkan untuk membuat pilihan - untuk menyimpan wang untuk diri mereka sendiri atau menderma kepada badan amal. Pakar kemudian mendapati bahawa peserta yang tidak pasti kehendak bebas meragui keputusan mereka sendiri, tidak seperti mereka yang tidak mempunyai masalah dengan perasaan kebebasan ini.

Menurut penyelidikan awal, kekurangan kehendak bebas menimbulkan penipuan, pencerobohan dan tidak berterima kasih dalam tingkah laku manusia. Pakar juga melaporkan bahawa masalah dengan perasaan diri membawa sama kepada kebimbangan, kemurungan dan ketidakpuasan hati. Sebaliknya, keyakinan diri meningkatkan harga diri dan nilai.

Seto percaya bahawa penyelidikan ini akan membantu pasukannya memahami sifat tingkah laku manusia yang tidak bermoral pada masa hadapan. Elisabeth mengulas: "Apabila kita tidak mempunyai kehendak bebas dan tidak dapat menjadi diri kita sendiri, kita menghadapi risiko untuk berkelakuan tidak bermoral. Jika kita menetapkan matlamat untuk meningkatkan taraf hidup setiap daripada kita dan masyarakat secara keseluruhan, pengetahuan seperti itu penting. untuk mengambil kira."

Berita menarik lain:

▪ Satelit kecil untuk mengesan ribut global

▪ Bateri fotosintesis

▪ Ibu mutiara tiruan

▪ Pada asasnya seni bina komputer baru

▪ Pautan antara iklim dan jenayah ditemui

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Perlindungan peralatan elektrik. Pemilihan artikel

▪ artikel Tahu, kerja, jangan takut. Ungkapan popular

▪ artikel Pemain bola keranjang manakah, tanpa disedari, meramalkan tahun kematiannya? Jawapan terperinci

▪ artikel Pemandu forklift elektrik. Arahan standard mengenai perlindungan buruh

▪ artikel Sistem penyamaan potensi. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Langkah-langkah perlindungan keselamatan pembumian dan elektrik. Langkah-langkah perlindungan terhadap sentuhan langsung dan tidak langsung. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web