Главная Промышленная автоматика.

который учитывает нелинейность некоторых элементов в эквивалентной схеме удвоителя на двухзатворном транзисторе.

В балансной схеме удвоителя на двухзатворных ПТШ легко обеспечивается фазовое соотношение основной и второй гармоник.

13.4.8. ОГРАНИЧИТЕЛИ [25]

Ограничитель - это четырехполюсная схема, которая ограничивает уровень мощности на выходе при увеличении мощности на входе. Соответствующие характеристики такого ограничителя на ПТШ показаны на рис. 13.36. Усилители на GaAs ПТШ обладают всеми характеристиками отличного ограничителя. Когда уровень выходной мощности достигает точки сжатия усиления на 1 дБ из-за нелинейных искажений и соответственно амплитудной и частотной модуляции, в спектре выходного сигнала появляются составляющие гармонического сигнала. Это приводит к ограничению выходной мощности основной гармоники. При дальнейшем увеличении уровня входной мощности мощность на выходе возрастает лишь на 1 - 2 дБ по сравнению с уровнем в точке сжатия усиления на 1 дБ. Такой режим работы соответствует сильному ограничению с динамическим диапазоном входных мощностей примерно 20 - 30 дБ и имеет ограничение по мощности, связанное с пределом работоспособности транзистора. В предположении работы транзистора в режиме класса А мощность на выходе будет ограничена максимальной величиной (рис. 13.36):

07/2,

(13.77)

где ток / определяется током стока/(.j,, а напряжение U -предельным напряжением транзистора в соответствии с нагрузочной характеристикой, показанной на рис. 13.36.

Двухзатворные GaAs ПТШ могут бьггь использованы в высококачественных ограничителях [56]. Управление уровнем ограничения можно реализовать, изменяя смещение второго затвора по постоянному току. Для проектирования таких ограничителей необходимы S-параметры транзистора, представленного в виде шестиполюсника. При этом нужно учитывать требования по обеспечению устойчивости в широкой полосе частот.


Рис. 13.36. Характеристики GaAs ПТШ в режиме ограничения



13.5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной главе проведен обзор современного состояния применения GaAs ПТШ в различных СВЧ устройствах. Основные тенденции развития данного направления связаны с технологией изготовления устройств на основе GaAs ПТШ особенно в виде полупроводниковых интегральных микросхем [57, 58]. В случае совершенствования этой технологии возможна реализация интегральных микросхем миллиметрового диапазона длин волн на основе применения GaAs ПТШ [59]. В этой области уже есть определенные успехи по созданию усилителей в диапазоне частот 40 ГГц [60] и генераторов на частоту 69 ГГц [61]. Большие достижения в технологии GaAs ПТШ могут привести к существенному повышению быстродействия вычислительной техники до скоростей, соответствующих частотам СВЧ диапазона, что, несомненно, станет важным фактором прогресса в развитии электроники.



ГЛАВА 14

СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ МОЩНЫХ GaAs ПТШ В. о. Шлоссер, В. Соколов 14.1. ПРОЕКТИГОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

Методы проектирования усилителей на GaAs ПТШ во многом аналогичны методам проектирования усилителей на биполярных транзисторах и усилителей отражательного типа (на лавинно-пролетных диодах, на диодах Ганна) . Поэтому данная проблема была достаточно широко освещена в научной литературе еще до появления GaAs ПТШ. Использование GaAs ПТШ выявило и некоторые особенности и проблемы, которые присущи проектированию усилителей на данном типе полупроводниковых приборов. Например, вследствие существенно больших значений модулей коэффициентов отражения по входу и выходу у GaAs ПТШ по сравнению с биполярными транзисторами стали более критическими такие требования к согласующим цепям, как потери и точность согласования.

Конечно, в одной главе практически невозможно рассмотреть в полном объеме все методы проектирования линейных усилителей. Поэтому ограничимся лишь обобщением важнейших моментов данной проблемы, основываясь на реферативном обзоре соответствующих литературных источников. Хотя это обсуждение ограничено рамками проблемы проектирования линейных усилителей, методы, которые будут рассмотрены, применимы и для усилителей на транзисторах, работающих в нелинейном режиме, о чем будет ска-

Фирма Bell Laboratories, Марри-Хил, шт. Нью-Джерси, США. Фирма Honeywell, Миннеаполис, шт. Миннесота, США.





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

0.0038