Главная Промышленная автоматика.


Транзистор I I. с одним * Т затвором ,

Транзистор с двумя затворами

Рис. 13.10. Определение S-параметров четырехполюсника (а) и шестиполюсника (б)

виде четырехполюсников и описываются параметрами рассеяния (S-napa-метры). С помощью параметров рассеяния четырех- или шестиполюсника можно описывать характеристики параметров на переменном токе (рис. 13.10).

Транзисторы обычно включаются по схеме с общим истоком, поэтому для расчета усилителей применяются параметры рассеяния. Для расчета усилителей на ПТШ с одним затвором измеряются 5-параметры четырехполюсника, а на ПТШ с двумя затворами - -параметры шести- и четырехполюсника при режиме короткого замыкания второго затвора по переменному току.

Применение -параметров на СВЧ имеет след}аощие преимущества. Во-первых, требование включения на входе и выходе транзистора сопротивлений (обычно 50 Ом) на СВЧ легко выполнимо за счет использования длинных линий с характеристическим сопротивлением 50 Ом независимо от диапазона частот. Во-вторых, такое включение обеспечивает устойчивый режим работы транзистора на всех частотах. В-третьих, для проектирования СВЧ усилителей широко развиты теория и методы расчета с использованием 5-параметров. И, наконец, для измерения -параметров можно применять измерительную аппаратуру, получившую на протяжении более 15 лет широкое распространение.

Некоторые параметры транзистора можно получить из простых измерений. Например, определяется коэффициентом усиления и на низких частотах для однозатворного ПТШ получаем

2, =-~25Zo. (13.9)

Для Zo = 50Ом и 5 = 50мА/В значение 52i = -100-0,05 = -5, что соответствует коэффициенту усиления по мощности 14 дБ. Такой большой коэффициент достигается соответствующим проектированием усилителя с учетом устойтавости транзистора.

В случае двухзатворного ПТШ коэффициент усиления определяется крутизной В АХ транзистора но обоим затворам (5 j, 5*2):

5хЗг

У 21 =-

721721

1 \ Г 722 +7l

722 +711

(13.10)



Рис. 13.11. Схемы включения кристалла GaAs ПТШ (а) и их микрополосковые структуры (б)

Общий исток

Общий 3 отбор

Общий сток

-1-I-

i I

Вход Выход

Плоскости отсчета

Земля -г

Вход Выход

Плоскости отсчета

Земля т

Вход Выход

Плоскости отсчета

При этом для обеспечения максимального коэффициента усиления параметры Si и Si должны быть оптимизированы. Такая зависимость У2\ ОТ значения крутизны 5, [выражение (13.10)] используется в усилителях с регулируемым коэффициентом усиления по второму затвору.

Измеренные параметры рассеяния при одном из включений (например, по схеме с общим истоком) могут быть использованы для расчета 5-параметров при других включениях (с общим затвором и общим стоком). Возможные варианты включения ПТШ показаны на рис. 13.10. Этот способ применим только для собственного кристалла транзистора в отсутствие паразитной индуктивности в общей цепи. Если это условие не выполняется, то параметры транзистора необходимо измерять в том включении и в том корпусе, в котором он будет использоваться в конкретной схеме.

На практике чаще всего измеряют .S-параметры GaAs ПТШ по схеме с общим истоком. Это обеспечивает получение в усилителях максимального коэффициента усиления. Для генераторов предпочтительнее использовать включение транзистора по схеме с общим затвором. В этом случае 122 1 > >1 в широком диапазоне частот. Данный параметр чувствителен к изменению индуктивности в цепи затвора, которая должна тщательно контролироваться.

Для удобства 5-параметры транзисторов измеряются в СВЧ тракте с волновым сопротивлением 50 Ом. При определении -параметров кристаллов GaAs ПТШ их обычно включают в микрополосковую линию с волновым сопротивлением 50 Ом. В этом случае необходимо тщательно выбирать плоскости отсчета при проведении калибровки, создавая режим короткого замыкания или холостого хода в этих плоскостях (рис. 13.11). Характерис-

перев.

На рис. 13.10 а,-, - падающие и отраженные волны мощности, i -1,2, 3. - Прим.

Это обеспечивает работу генератора без введения общих цепей обратной связи. -

При.м. перев.









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

0.0037