Главная Промышленная автоматика.

Генератор сигнала

Прецизионный аПтоматический индикатор коэффициента шума

Миадиыи генератор шума

ЭкбиВапентный уровень шума 29,0дБ


. Вол надо дно - коаксиальный переход

Местный 1 гетеродинХ

Гибкий волнадод

Усилитель ПЧ

Диодный смеситель

Переменный аттенюатор

Волнододно-коаксиальный переход

Вентиль ферритпдый

Коаксиально-волноВодный переход

Вентиль ВдБ Ввод ферритовый питания

Измерительная головка „f,,,„. .

bcd-d-czrtlo

ввод Вентиль Vf питания ферритовый нагрузка

Рис. 5.15. Схема установки для измерения коэффициента шума



рующих элементов позволяет осуществить узкополосное согласование для большинства транзисторов.

Схема установки для измерения коэффициентов шума и усиления приведена на рис. 5.15. Волноводные элементы СВЧ тракта использованы везде, где представляется возможным. Вращающийся волноводный переключатель осуществляет переключение сигнала между измерительным или калибровочным каналами. Переменный аттенюатор в канале калибровки позволяет сравнить потери в этом канале с потерями в измерительном канале. Это дает возможность контролировать уровень входной мощности и рабочую частоту на входе измеряемого транзистора без отключения его в процессе измерений. Измеритель калибруется горяче-холодным генератором шума, для рабочих измерений используется полупроводниковый генератор шума. Чувствительность измерителя может быть повышена включением малошумящего усилителя перед смесителем.

5.5.1. ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ - ТЕОРИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТ

Сплошные кривые, показанные на рис. 5.16, взяты из работ [1,2] и по-казьтают преимущества, в особенности на высоких частотах, структур с малой длиной канала. Практические результаты для транзисторов с длиной затвора 0,5 мкм из различных лабораторий мира очень хорошо соответствуют этой кривой. Лучшие результаты для приборов с затвором длиной 0,3 мкм, описанных в этой работе, включены в рис. 5.16. Эти результаты - коэффициент шума 1,76 дБ и соответствующий коэффициент усиления 12,2 дБ на 14 ГГц очень хорошо согласуются с кривой, которая предсказывает поведение приборов с избранной геометрией (коротким каналом).

Параметры некоторых транзисторов с затвором длиной 0,3 мкм были измерены на частоте

28 ГГц. Приборы непосредственно монтировались в

0,25мкм


4 S

S 7S9W Частота/Гц

,,,L=0,25 мкм Ц= 0,1 мкм

20 30 40

Рис. 5.16. Предсказанные и достигнутые зависимости коэффициента шума и коэффициента усиления как функции частоты



50-омную микрополосковую цепь, сформированную на кварцевой подложке. Волноводно-микрополосковые переходы включены в цепь волноводной установки СВЧ измерений.

Получен минимальный коэффициент шума 4,5 дЬ при максимальном коэффициенте усиления 7 дБ. Это значение коэффициента шума значительно выше, чем предсказанное согласно рис. 5.16, что объясняется, однако, применением неоптимизированной измерительной головки.

5.6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Было предсказано, что увеличение коэффициента усиления и снижение коэффициента шума может быть достигнуто уменьшением длины затвора GaAs ПТШ. Эта работа практически показала, что можно добиться значительного улучшения этих двух параметров, используя прибор с длиной затвора короче 0,3 мкм. Для сто.ль малых размеров необходимо применение электронно-лучевой литографии, и хотя применяемая техника такова, что каждый прибор изготавливается индивидуально, общий процент выхода годных транзисторов высок (80%). Технология изготовления транзисторов в некоторых деталях приведена в разд. 5.3, описаны методы конструирования ма-лошумящих транзисторов, представлен анализ его надежности. Более ранние приборы имели такую же конструкцию. Однако технология изготовления металлизации затвора была другой. Поэтому возникали отказы приборов из-за низкого качества металлизации затвора. В представленных транзисторах этот механизм отказа исключен, поэтому приборы стали значительно долговечнее и отказы их, видимо, обусловлены качеством материала в канале транзистора [8].





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 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165

0.0042