|
| |
  |
Теория строительства Книги и журналы  300 МГц Ur1SB,k-5HA    Рис. 3.9. У -параметры транзисторов КГ1301А, КП302А, КПЗОЗА, КП350А, /1у21 = /llg213li/[2l3li; /зу21 =/Jgaiala/tMala- В (3.18) величины [gna\i\ [giA, 121эЬ; lnalr, [622J1 -высокочастотные F-параметры, найденные из графиков на рис. 3.6-3.9 для частоты/1, а [guJa; [ёггг. иьг, [11э]2 И [&22э1з~те же параметры для частоты/2- Величины/у21 вычисляются тем точнее, чем ниже/i и /2. Если /yai для Д и /2 получаются различными, то надо взять среднее значение. Пример 3.1. Требуется рассчитать низкочастотные параметры транзистора ГТ 313А в схеме с ОЭ. Исходные данные: 7-параметры, полученные из графиков на рис. 3.6-3.9: Д = 50 МГц и = 100 МГц; [иэК = 8,8 мСм; ftaali = 8,7 мСм; [2ibIi = 38 мСм; [6213)1 = 38 мСм; [К.Л = = 2880 мСм; [§223)1 = 0,8 мСм; [&22J1 = мСм; /к = 3 мА; t/кэ = -5В; [guaJa =13,1 мСм; [bU = 8,5 мСм; [g.J. = "21 мСм; [Ь = 1,25 мСм. Расчет 2880 9i = j;=30 мСм; [К21э11 = 1300 мсМ; 12 J2 = = 2,2; <72 = = 0,5; .з = - = 1.02; 1300 " • 100 1,25 (1 2.2-0,5) (1,02-1,.49-0.5) (2,2. 8,5 = 0,64; 12,8; берем Iyh- 1).0,51-0,5-1,02-1,49) 50:31 50 МГц; /221 = = 70 МГц; 60 МГц; д, = 50/60 = 0,83; 100/60 =1,67, l + l,67-0,64(l-f0,83) 0,64-1,67 (1 -fO,83-0,83 (1 -f 1.67) + = 52р Ql4 12,8.8,8 (1 + 0,83*)-10-a J 1 , r r . Г 8,7-10-41+0.83) 47 5 пф! i =l,6 mCm; Cuo =-- n*** 12,8.e,52 g,i„ = V2880Vl + 0.83 = 90 mCm; = 0,31 mCm; 90.10- 0,8.10-1-f 0,83") 220 - 14-6,5.0,832 - = 240 пФ} 2л60.10в 1.4.10-Ч1+0.832) 2n50.10<(l-f0.1762.0,83") 1/(1 +5l.90-10-«) =0,176. = 6,3 пФ; пример 3.2. Требуется рассчитать К-параметры транзистора ГТ313А с ОЭ на частоте 80 МГц. Исходные данные: низкочастотные параметры -о = 1.5 мСм; С.ю = 47,5 пФ; go = 90 мСм; Со = 240 пФ; go = 0,31 мСм; = 6,3 пФ; fei = 12,8; = 6,5; ftj = 0,176, Расчет = 80/60= 1,3; 9„J = Mll±IiH=.12,6MCM; K.ia I - 7 = 17,6 пФ; I gia I - = 39 mCm; 1 + 1,32 1 + 1,3 1 + 1,3 1С i 6,3(1+0,176-1,3) „ - --JJ-ЗнФ. 1 + 1,32 Ul+lth 1,22mCm; кап,ектЁТГ ""Po приведены для определенного тока* neurnulf I; -"РЗ-ТРЬ транзистора при другом токе кол- лектора /кг ф /к1 можно подсчитать по формулам: " (3.19) [22э1к2 =§224 К2 кГт [/v2i];k2 = 2 Ki k2, 6,g,i9, С,29, Спэ И Сгзэ мало зависят от величины тока коллектора. Пример 3.3. Требуется рассчитать У-параметры транзистора ГТ ЗШД с ОЭ при /к2 =6 мА; Uk3= -0,5 В на частоте 10 МГц. Исходные данные: К-параметры, полученные по графикам прн /к1 = 5 мА; IgyJ = 5,5 мСм; (бэ! = 5,9 мСм; [gy2s\ = 0,04 мСм; = 0,12 мСм; 22а1 = 0,54 мСм; [Ьгэ! = 0,82 мСм; Ig] = = 90 мСм; [6.аэ1 = 52 мСм. Расчет /21 = 10 • 90/52 = 17,3 МГц согласно (3.18). 122э1/к2 = 0,54 • 10-=* с 6/5 = 0,65 мСм; 1/у211,к2 = 17,3 • 5/6 = 14,5 МГц; 112181/K2 = 104 • 6/5 = 125 мСм; . ; IУ21Э IKi = К90Ч522= 104 мСм согласно Величины gi2 и можно определить по формулам [3] = (0.15 ...0,2)22; 6,2 = (0,2 ...0,3)622. если они не даны в графиках. При температурах ниже 50-60° С целесообразно применять гер маниевые транзисторы, при более высоких - кремниевые. 120 (3.19). (3.20) (3.21) 3.2. ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Полевые транзисторы содержат полупроводниковый канал п-или р-типа и электроды: исток (и), сток (с) и затвор (з). На сток подается напряжение питания (/си, положительное относительно истока при п-канале и отрицательное при р-канале. На затвор на основе р-л-перехода (рис. 3.10, а) подается отрицательное (-) относитель- л-кана/} viloj р-канал а.
1л(01 р-канал, 5 Рис. 3.10. Схематическое изображение полевых транзисторов. но истока напряжение питания (7зи при п-канале и положительное (+) при р-канале. При изолированном затворе (рнс. 3.10, б) подается положительное (+) напряжение прн /г-канале и отрицательное (-) при р-канале. Увеличение напряжения затвора на основе р - /г-перехода относительно истока уменьшает ток стока /с, а увеличение напряжения изолированного затвора увеличивает его. На сток и затвор подается напряжение от общего источника питания Еа-  J-=s. JL Xi 2 б 9 Рис. 3.11. Схемы питания полевых транзисторов. Затвор на основе р - л-персхода питается через цепочку авто-смещения (рис. 3 11, а), изолированный затвор при индуцированном канале - через делитель (рис. 3.1,1, б), при встроенном ка1!але он может работать при нулевом напряжении. Напряжения на электродах выбирают так, чтобы рабочая точка находилась в пологой области выхолных (стоковых) характеристик /с (f/c) (рис. 3.12). При этом стремятся избегать чрезмерного тока стока и напряжения пробоя. При расчете линейных схем малого сигнала полевой транзистор, как и биполярный, можно представить в виде активного линейного четырехполюсника (рис. 3.4, 3.5), У-параметры которого можно выразить через параметры эквивалентной схемы (рис. 3.13), которая справедлива для любых полевых транзисторов, включенных по схеме с общим истоком (ОИ). Из этой схемы получаем Упп = («вСзиоСсио + 18и) + ]« (Своо+Сдио); 21и S - jcoCao о «: 5; (£0/?,Аи»Сее , + 1/?си) -Ы« (Се„ „ + С.)- (3-25) 11300 (3.22) (3.23) (3.24) 
и си тих чи Рис. 3 12. Вы.ходпые (стоковые характерисгики) полевых ipair-зисторов. Ссио Ркс. 3.13. Эквивалеикгая схема транэисюра. полевого Из этих выражений следует, что (3.26) g.2 = «e с3с0 Си,. +1 ?c„; Для современных высокочастотных полевых транзисторов ; 10i«...10» Ом, S = 1...10 мСм; « 10*... 10" Ом; С,,„„ 0,5...6 пФ; Сзс /?„ « 30...50 Ом; С,„„ = 1...10 пФ. 0,05...! пФ; 3.3. РЕЗОНАНСНЫЕ СИСТЕЛ\Ы С СОСРЕДОТОЧЕННЫМИ И РАСПРЕДЕЛЕННЫЛ\И ПОСТОЯННЫМИ В технике радиоприема "используют резонансные системы с сосредоточенными и распределенными постоянными. В радиоприемниках умеренно высоких частот широко применяют резонансные контуры с сосредоточенными постоянными, подобные изображенному на рнс. 3.14. 122 Резонансная частота контура равна со = 1]1/"ГС. (3.27) Резонансное сопротивление контура = LICr. {2,.2Ц Затухание контура d = г/шо = сооСг = П о. (3.29) где П - полоса пропускания контура. Однако уже на метровых волнах размеры катушки индуктив. ности уменьшаются настолько, что ее физическое выполнение затруд. няется, а рост активных потерь в сочетании с уменьшением характе. -1-0 
Рис. 3.15. Коаксиальный резонатор. Рис. 3.16. Несимметричная (а) и симметричная (б) полосковые линии. .Рис. 3.14. Резонансный . контур ристического сопротивления приводит к падению резонансного сопротивления и росту затухания контуров. На дециметровых и сантиметровых волнах резонансные контуры заменяют резонансными системами с распределенными постоянными в виде отрезков коаксиальных или полосковых линий. Разонансные линии эквивалентны параллельным резонансным контурам. Резонансные длины волн ненагруженных короткозамкну-тых линий равны К= 4 П1, (3.30) разомкнутых К = (3.31) где «1 и «2 - любые нечетные и четные числа соответственно. Для расчета параметров контуров, выполненных на отрезках Линий с распределенными постоянными, необходимо знать волновое сопротивление линии W. Для коаксиальной линии с диаметром (внутренним) наружного цилиндрического проводника D и с диаметром внутреннего проводника dg (рис. 3.15) 1Г = 138 IgD/dg. (3.32) Для несимметричной полосковой линии (рис. 3,16, а) с твердым диэлектриком или с воздушным заполнением Г =-10iLl i-, (3.33) (1+ш/Л)1/1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 [ 19 ] 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 |