Erőteljes mikrohullámú tranzisztorok Philips Semiconductors. Háztartási mikrohullámú tranzisztorok

Rádióamatőr kézikönyvek

A REA jelenlegi fejlettségi szintje és elemi bázisa lehetővé teszi teljesen félvezető VHF FM és televíziós adók létrehozását akár 5 kW kimenő teljesítménnyel. A szélessávú tranzisztoros erősítőkön alapuló erősítési utak számos előnnyel rendelkeznek a csöves erősítőkhöz képest. A szilárdtest-távadók megbízhatóbbak, elektromosan biztonságosabbak, kényelmesebbek és könnyebben gyárthatók.

Az adó blokk-moduláris felépítése esetén az egyik terminálerősítő blokk meghibásodása nem vezet a sugárzási zavarokhoz, mivel az adás a blokk cseréjéig folytatódik, csak csökkentett teljesítménnyel. Ezenkívül a tranzisztoros erősítő szélessávú útja nem igényel további hangolást egy meghatározott csatornára az üzemi frekvenciasávon belül.

Általánosan elfogadott, hogy a távadó megbízhatósága mindenekelőtt a felhasznált aktív alkatrészek megbízhatóságától függ. A modern, nagy teljesítményű lineáris mikrohullámú tranzisztorok alkalmazásának köszönhetően, amelyek tervezési jellemzői és gyártási technológiája jelentősen megnöveli a meghibásodások közötti időt, alapvető megoldást kapott a szilárdtest-távadók megbízhatóságának növelése.

A VHF FM és a nagy teljesítményű televíziós adók műszaki és gazdasági mutatóira vonatkozó növekvő követelmények, valamint a hazai technológia elért szintje a nagy teljesítményű szilícium bipoláris tranzisztorok létrehozása terén ösztönözte az eszközök új osztályának kifejlesztését - magas -teljesítményű lineáris mikrohullámú tranzisztorok. Az Elektronikai Technológiai Kutatóintézet (Voronyezs) ezek széles skáláját fejlesztette ki és gyártja méteres és deciméteres hullámhossz-tartományban való használatra.

A tranzisztorokat kifejezetten nagy teljesítményű televízió- és rádióműsor-adókban, átjátszókban való használatra tervezték, különösen az audio- és képjelek együttes erősítésével rendelkező televíziós átjátszókban, valamint a cellás kommunikációs rendszer bázisállomásainak többcsatornás jelerősítőiben. Ezek a tranzisztorok rendkívül szigorú követelményeket teljesítenek az átviteli karakterisztika linearitása tekintetében, teljesítménydisszisztorral rendelkeznek, és ennek eredményeként megnövekedett megbízhatóságuk van.

Szerkezetileg az ilyen tranzisztorok fém-kerámia házakban készülnek. Megjelenésüket az ábra mutatja. 1 (nem minden cikkben említett tranzisztor háza látható, a hiányzók a cikkben láthatók). A tranzisztorszerkezetek nagy lineáris és frekvenciájú tulajdonságait precíziós izoplanáris technológia alkalmazásával valósítják meg. A diffúziós rétegeknek szubmikronos tervezési szabványuk van. Az emitter topológia elemeinek szélessége körülbelül 1,5 mikron, rendkívül fejlett kerülettel.

A másodlagos elektromos és termikus törés okozta meghibásodások kiküszöbölése érdekében a tranzisztor szerkezetét szilíciumkristályon alakítják ki, kétrétegű epitaxiális kollektorral és emitter stabilizáló ellenállások alkalmazásával. A tranzisztorok hosszú távú megbízhatóságukat a többrétegű arany alapú fémezés használatának is köszönhetik.

Az 50 W-nál nagyobb teljesítménydisszipációjú lineáris tranzisztorok (a KT9116A, KT9116B, KT9133A kivételével) rendszerint szerkezetileg beépített LC bemenet illesztő áramkörrel rendelkeznek, amely beépített mikroszerelvény formájában készül. MIS kondenzátorban és vezetékes vezetékrendszerben. A belső illesztőáramkörök lehetővé teszik a működési frekvenciasáv kiterjesztését, a bemeneti és kimeneti illesztés egyszerűsítését, valamint a CUR teljesítményerősítés növelését a frekvenciasávban.

Ugyanakkor ezek a tranzisztorok „kiegyensúlyozottak”, ami azt jelenti, hogy egy karimán két azonos tranzisztorszerkezet található, amelyeket egy közös emitter egyesít. Ez a kialakítás és műszaki megoldás lehetővé teszi a közös elektróda kimenet induktivitásának csökkentését, valamint a frekvenciasáv bővítését és az illesztés egyszerűsítését.

Ha a kiegyensúlyozott tranzisztorokat push-pull-ra kapcsoljuk, a felezőpontjuk potenciálja elméletileg nulla, ami megfelel a mesterséges „föld” állapotának. Ez a beépítés valójában körülbelül négyszeres növekedést biztosít a kimeneti komplex impedanciában az azonos kimeneti jelszint melletti egyvégű impedanciához képest, és hatékonyan elnyomja az egyenletes harmonikus komponenseket a hasznos jel spektrumában.

Köztudott, hogy a televíziós sugárzás minősége elsősorban attól függ, hogy az elektronikus útra jellemző átvitel mennyire lineáris. A linearitás kérdése különösen akut a kép- és hangjelek együttes erősítésére szolgáló csomópontok tervezésénél, mivel kombinációs komponensek jelennek meg a frekvenciaspektrumban. Ezért elfogadták a külföldi szakértők által javasolt háromtónusos módszert a hazai tranzisztorok átviteli jellemzőinek linearitásának értékelésére a harmadrendű kombinációs komponens elnyomási szintje alapján.

A módszer -8 dB képvivőfrekvenciás jelszint arányú valós televíziós jel elemzésén alapul. oldalfrekvencia -16 dB és vivőfrekvencia -7 dB a burkológörbe csúcsán a kimeneti teljesítményhez képest. A közös erősítésre szolgáló tranzisztoroknak a frekvencia- és teljesítménysortól függően az MS kombinációs komponenseinek együtthatójának értéket kell biztosítaniuk, általában nem haladhatja meg a -53...-60 dB értéket.

A kombinált komponensek elnyomásának szigorú szabályozásával vizsgált mikrohullámú tranzisztorok osztályát külföldön szuperlineáris tranzisztoroknak nevezik. Megjegyzendő, hogy ilyen magas szintű linearitás általában csak az A osztályú üzemmódban valósul meg, ahol az átviteli karakterisztika maximális módus linearizálása hajtható végre.

A mérőtartományban, amint az a táblázatból is látható, számos tranzisztor található, amelyeket a KT9116A, KT91166, KT9133A és KT9173A készülékek képviselnek, amelyek csúcsteljesítménye Pvmkh.peak 5,15, 30 és 50 W. A deciméteres hullámhossz-tartományban egy ilyen tartományt képviselnek a KT983A, KT983B, KT983V, KT9150A és POZ készülékek, amelyek RVV1X, PIK értéke 0,5, 1,3,5, 8 és 25 W.

A szuperlineáris tranzisztorokat általában a televíziós átjátszók és a legfeljebb 100 W teljesítményű adók teljesítményerősítőiben (A osztályú üzemmódban) használják.

A nagyteljesítményű adók végfokozataihoz azonban erősebb tranzisztorok szükségesek, amelyek előnyös energiaüzemmódban biztosítják a lineáris dinamikatartomány felső határának szükséges szintjét. Magas jelszinteknél elfogadható nemlineáris torzítások érhetők el külön erősítéssel AB osztályú módban.

A tranzisztor termofizikai működési feltételeinek és az egyhangú jel linearitása kialakulásának sajátosságainak elemzése alapján egy sor mikrohullámú tranzisztort fejlesztettek ki speciálisan az AB osztályú üzemmódhoz. Ezeknek az eszközöknek a karakterisztikáinak idegen módszerek szerinti linearitását az erősítési tényező tömörítési (tömörítési) szintje alapján értékelik egyhangú jel teljesítménye alapján - a Kszh tömörítési tényező vagy más módon - a kimeneti teljesítményt egy bizonyos normalizált Kszh.

AB osztályú mérő hullámhossz-tartományban való használatra most már KT9151A tranzisztorok 200 W kimeneti teljesítménnyel és KT9174A tranzisztorok 300 W kimeneti teljesítménnyel. A deciméteres tartományhoz 2T9155A, KT9142A, 2T9155B, KT9152A, 2T9155V, KT9182A tranzisztorokat fejlesztettek ki 15-150 W kimeneti teljesítménnyel.

A NEC szakemberei először mutatták be a deciméteres tartományban, a kép- és hangjelek kombinált erősítésével 100 W-os teljesítményű moduláris szilárdtest-adók létrehozásának lehetőségét. Később hasonló adókat hoztak létre hazai nagy teljesítményű mikrohullámú tranzisztorok felhasználásával 12, 9]. Különösen leírja azokat az eredeti kutatásokat, amelyek célja a KT9151A és KT9152A nagyteljesítményű tranzisztorok felhasználási körének kiterjesztése a 100 wattos közös erősítő modulok A osztályú üzemmódban történő létrehozása során. Megmutatja, hogy ebben az üzemmódban lehetőség van a kombinációs komponensek elnyomására, amikor azok A teljesítmény 3...4-szeresével kihasználatlan a névlegeshez képest AB osztályú üzemmódban.

A Novoszibirszki Állami Műszaki Egyetem szakemberei kutatást végeztek a hazai, nagy teljesítményű mikrohullámú tranzisztorok külön erősítésű televíziós teljesítményerősítő modulokban történő felhasználásával kapcsolatban.

ábrán. A 2. ábra egy 250 W-os csúcsteljesítményű képjel-teljesítmény-erősítő blokkvázlatát mutatja az 1-5. televíziós csatornákhoz. Az erősítőt a kép- és hangjelek külön erősítésére szolgáló áramkör szerint tervezték. A 6-12 csatornák esetében az erősítő hasonló áramkör szerint készül, egy közbenső fokozat hozzáadásával egy A osztályú üzemmódban működő KT9116A tranzisztoron a szükséges erősítés elérése érdekében.

A végfokozatban a KT9151A tranzisztorok AB osztályúak. Kiegyensúlyozott push-pull áramkör szerint van összeszerelve. Ez lehetővé teszi a névleges kimeneti teljesítmény elérését meglehetősen egyszerű illesztő áramkörökkel az „etető visszhang” teljes hiányában, és az egyenletes harmonikus komponensek szintje nem haladja meg a -35 dB-t. Az erősítő amplitúdókarakterisztikájának nemlinearitása kis jel esetén a működési pont eltolásának kiválasztásával minden fokozatban, valamint a gerjesztő videomodulátorban a nemlinearitás beállításával állapítható meg.

A 21-60 televíziós csatornák teljesítményerősítőjének blokkvázlata a 2. ábrán látható. 3. Az erősítő végfokozata is kiegyensúlyozott push-pull áramkör szerint készül.

A szélessávú illesztés és az aszimmetrikus terhelésről a szimmetrikus terhelésre való átmenet biztosítására kétlinkes aluláteresztő szűrőt használnak korrekciós áramkörként a 6-12, 21-60 csatornák erősítőinek kimeneti fokozataiban. Az illesztő áramkör első láncszemének induktivitása a nyomtatott áramköri lap általános topológiájának elemein szalag mikrovonalak szakaszaiban van megvalósítva. A második kapcsolat tekercsei a tranzisztorbázis kivezetései.

Ezeknek az erősítőknek a felépítése megfelel az 1. ábrának. 2. és 3. A teljesítmény megosztása az erősítő fokozatok bemenetén és a kimenetükön történő összeadás, valamint a bemenetek és kimenetek szabványos terheléshez való illesztése három dB-es iránycsatolókkal történik. Szerkezetileg mindegyik csatoló kétszálú tekercsek (negyedhullámvonalak) formájában készül egy árnyékoló burkolatba helyezett kereten.

Így a modern hazai lineáris mikrohullámú tranzisztorok lehetővé teszik nagy teljesítményű - akár 250 W-os - televíziós erősítő modulok létrehozását. Az ilyen modulok akkumulátoraival 2 kW-ra növelhető az antenna-adagoló út kimeneti teljesítménye. Az adók részeként a kifejlesztett erősítők minden modern elektromos jellemzői és megbízhatósági követelményt kielégítenek.

Az erős lineáris mikrohullámú tranzisztorokat a közelmúltban kezdték el széles körben használni a cellás kommunikációs rendszerek bázisállomásaihoz szükséges teljesítményerősítők építésében.

A NIIET által kifejlesztett nagyteljesítményű mikrohullámú lineáris tranzisztorok műszaki színvonalukat tekintve elemi bázisként szolgálhatnak a korszerű rádiós műsorszórási, televíziós és egyéb nemzetgazdasági és rádióamatőr berendezések létrehozásához.

Anyag elkészítve
A. Assessorov, V. Assessors, V. Kozhevnikov, S. Matveev, Voronezh

IRODALOM
1. Hlraoka K., FuJIwara S., IkegamI T. stb. Nagy teljesítményű minden félvezető UHF adó.- NEC Pes. & Fejlesztés. 1985-79, p. 61-69.
2. Assessor V., Kozhevnikov V., Kosoy A. Tudományos kutatás orosz mérnökök számára. A nagy teljesítményű mikrohullámú tranzisztorok fejlesztésének irányzata - Rádió, 1994, 6. sz., p. 2.3.
3. Szélessávú rádióadó eszközök. Szerk. Alekseeva O. A. - M.: Svyaz, 1978, p. 304.
4. FuJIwurdS., IkegamI T., Maklagama I. stb. SS sorozatú szilárdtest-televíziós adó. -NEC Res. & Fejlesztés. 1989. No. 94, p. 78-89.
5. Acessorov V., Kozhevnikov V., Kosoy A. A nagy teljesítményű mikrohullámú tranzisztorok fejlesztésének irányzata rádiós műsorszórásban, televíziózásban és kommunikációban.
- Elektronikai ipar. 1994. 4. szám, p. 76-80.
6. Assessor V., Kozhevnikov V.. Kosoy A. Új mikrohullámú tranzisztorok. - Rádió. 1996. 5. szám, p. 57. 58.
7. Mipler O. Deciméteres tartományú szuperlineáris nagyteljesítményű tranzisztorok vezetékes televízióhoz - TIIER, 1970. 58. v. 7. sz. Val vel. 138-147.
8. Kojlwara Y., Hlrakuwa K., Sasaki K. stb. UHF nagy teljesítményű tranzisztoros erősítő nagy dielektromos hordozóval. - NEC Res- & Develop. 1977. 45. szám, p. 50-57.
9. Grebennikov A., Nikiforov V., Ryzhikov A. Erőteljes tranzisztoros erősítő modulok VHF FM és TV műsorszóráshoz - Távközlés. 1996, 3. szám, p. 28-31.

Tranzisztor

Paraméter

n-p-n

Ikbo az Ukb mA/V-nél

Iebo az Ueb mA/V-nél

h21e egységek

Frp MHz

SK pf

t a ps-re

Ukb max V

Uke max V

Ueb max V

Ik max A

imp A

Ib max A

P max W

RT max W

2Т606А

1/65

0,1/4

3,5

0,01

0,4

0,8

0,1

0,8

2,5

KT606A

1,5/65

0,3/4

0.012

0,4

0,8

0,1

0,8

2,5

KT606B

1,5/65

0,3/4

0,012

0,4

0,8

0,1

0,6

2,0

2Т607А-4

n/a

n/a

0,125

n/a

n/a

0,3

1,0

KT607A-4

n/a

n/a

0,15

n/a

n/a

0.9

1.5

KT607B-4

n/a

n/a

4,5

0,15

n/a

n/a

0,8

1,5

2T610A

0,5/20

0,1/4

50-250

4,1

0,3

n/a

n/a

1,5

n/a

2T610B

0,5/20

0,1/4

20-250

4,1

0,3

n/a

n/a

1,5

n/a

KT610A

0,5/20

0,1/4

50-300

4,1

0,3

n/a

n/a

1,5

n/a

KT610B

0,5/20

0,1/4

50-300

4,1

0,3

n/a

n/a

1,5

n/a

2Т633А

0,003/30

0,003/4

40-140

3,3

n/a

4,5

0,2

0,5

0,12

0,36

1,2

KT633B

0,01/30

0,01/4

20-160

3,3

n/a

4,5

0,2

0,5

0,12

0,36

1,2

2Т634А

1/30

0,2/3

n/a

3,5

0,15

0,25

0,07

0,96

1.8

KT634B

2/30

0,4/3

n/a

3,5

0,15

0,25

0,07

0,96

1,8

2Т637А

0,1/30

0,2/2,5

30-140

2,5

0,2

0,3

0,1

1,5

n/a

KT637A

0,1/30

0,2/2,5

30-140

2,5

0,2

0,3

0,1

1,5

n/a

KT637B

2/30

0,2/2,5

30-140

2,5

0,2

0,3

0,1

1,5

n/a

2Т640А

0,5/25

0,1/3

min 15

1,3

0,6

0,06

n/a

n/a

0,6

n/a

KT640A

0,5/25

0,1/3

min 15

1,3

0,6

0,06

n/a

n/a

0,6

n/a

KT640B

0,5/25

0,1/3

min 15

1,3

0,06

n/a

n/a

0,6

n/a

KT640V

0,5/25

0,1/3

min 15

1,3

0,06

n/a

n/a

0,6

n/a

2Т642А

1/20

0,1/2

n/a

1,1

n/a

0,06

n/a

n/a

0,5

n/a

KT642A

1/20

0,1/2

n/a

1,1

n/a

0,06

n/a

n/a

0,5

n/a

2Т642А1

0,5/15

0,1/2

n/a

n/a

n/a

0,04

n/a

n/a

0.35

n/a

2T642B1

0,5/15

0,1/2

n/a

n/a

n/a

0,04

n/a

n/a

0,35

n/a

2Т642В1

0,5/15

0,1/2

n/a

n/a

n/a

0,04

n/a

n/a

0,2 s

n/a

2T642G1

0,5/15

0,1/2

n/a

n/a

n/a

0,04

n/a

n/a

0,23

n/a

2Т643А-2

0,02/25

0,01/3

50-150

1,8

n/a

0,12

0,12

n/a

3,15

n/a

2T643B-2

0,02/25

0,01/3

50-150

1,8

n/a

0,12

0,12

n/a

0,15

n/a

2Т647А-2

0,05/18

0,2/2

n/a

1,5

n/a

n/a

0,09

n/a

n/a

5,56

0,8

KT647A-2

0,05/18

0,2/2

n/a

1.5

n/a

n/a

0,09

n/a

n/a

0,56

0,8

2Т648А-2

1/18

0.2/2

n/a

1,5

n/a

n/a

0,06

n/a

n/a

0,4

0,6

KT648A-2

1/18

0,2/2

n/a

1,5

n/a

n/a

0,06

n/a

n/a

0,4

0,6

2Т657А-2

1/12

0,1/2

60-200

n/a

n/a

0,06

n/a

n/a

0,31

n/a

2T657B-2

1/12

0,1/2

60-200

n/a

n/a

0.06

n/a

n/a

0,31

n/a

2Т657В-2

1/12

0,1/2

35-50

n/a

n/a

0,06

n/a

n/a

3,37

n/a

KT657A-2

1/12

0,1/2

60-200

n/a

n/a

0,06

n/a

n/a

3,37

n/a

KT657B-2

1/12

0,1/2

60-200

n/a

n/a

0,06

n/a

n/a

3,37

n/a

KT657V-2

1/12

0,1/2

35-50

n/a

n/a

0.06

n/a

n/a

3,37

n/a

KT659A

n/a

n/a

min 35

n/a

1,2

n/a

n/a

n/a

2T671A

1/15

0,4/1,5

n/a

1,5

n/a

1,5

0,15

0,15

n/a

0,9

n/a

2Т682А-2

1uA/10

0,02/1

40-70

n/a

n/a

0,05

n/a

n/a

0,33

n/a

2T682B-2

1uA/10

0,02/1

80-100

n/a

n/a

0,05

n/a

n/a

0,33

n/a

KT682A-2

1uA/10

0,02/1

40-50

n/a

n/a

0,05

n/a

n/a

0,33

n/a

A táblázat a következő megnevezéseket használja a tranzisztorok elektromos paramétereihez:

Ikbo- fordított kollektoráram (kollektor-bázis), a számlálóban, feszültséggel a kollektor és a bázis között, a nevezőben.
Iebo- az emitter fordított árama (emitter - bázis), a számlálóban, az emitter és a bázis közötti feszültségen, a nevezőben.
h21e- statikus áramátviteli tényező (erősítés).
Fgr- a tranzisztor átviteli együttható felső határfrekvenciája.
Sk- a kollektor átmenet kapacitása, azaz - a visszacsatoló áramkör időállandója (nem több).
Ukb max- a legnagyobb megengedett feszültség a kollektor és az alap között.
Uke max- megengedett legnagyobb feszültség a kollektor és az emitter között
Web max- megengedett legnagyobb feszültség az emitter és a bázis között.
Iк max- maximális kollektoráram.
Ik imp.- maximális impulzuskollektor áram.
Ib max- maximális alapáram.
Рmax- maximális teljesítmény hűtőborda nélkül.
RT max- maximális teljesítmény hűtőbordával.

Erőteljes kisfeszültségű mikrohullámú tranzisztorok mobil kommunikációhoz

A Radio magazin folyamatosan tájékoztatja olvasóit a Voronyezsi Elektronikai Technológiai Kutatóintézet új fejleményeiről a nagy teljesítményű mikrohullámú tranzisztorok létrehozása terén különféle alkalmazásokhoz. Ebben a cikkben szakembereket és rádióamatőröket mutatunk be a KT8197, KT9189, KT9192, 2T9188A, KT9109A, KT9193 mikrohullámú tranzisztorok csoportjának legújabb fejlesztéseivel a 0,5-20 W kimenőteljesítményű mobilkommunikációhoz az MV és az UHF tartományban. A modern kommunikációs berendezések funkcionális és üzemi paramétereivel szemben támasztott szigorodó követelmények ennek megfelelően magasabb követelményeket támasztanak a nagy teljesítményű mikrohullámú tranzisztorok energiaparamétereivel, megbízhatóságával, valamint az eszközök kialakításával szemben.

Mindenekelőtt szem előtt kell tartani, hogy a hordozható és hordozható rádióállomások tápellátása közvetlenül az elsődleges forrásokból történik. Erre a célra kémiai áramforrásokat használnak (kis méretű cellák vagy akkumulátorok), amelyek feszültsége általában 5-15 V. A csökkentett tápfeszültség korlátozza a generátortranzisztor teljesítményét és erősítési tulajdonságait. Ugyanakkor a nagy teljesítményű kisfeszültségű mikrohullámú tranzisztoroknak a teljes működési frekvencia tartományban nagy energiaparaméterekkel kell rendelkezniük (például teljesítményerősítés KuP és kollektoráramköri hatásfok ηK).

Figyelembe véve azt a tényt, hogy a generátortranzisztor kimenő teljesítménye arányos a kollektoron lévő alapharmonikus feszültség négyzetével, a kimenő teljesítményszint csökkentésének hatása a tápkollektor feszültségének csökkenésével konstruktívan kompenzálható a kollektoron lévő alapharmonikus feszültség négyzetével. a hasznos jeláram amplitúdója. Ezért a kisfeszültségű tranzisztorok tervezése során a tervezési és technológiai problémák megoldásával együtt optimálisan meg kell oldani a kollektor-emitter telítési feszültség csökkentésével és a kritikus kollektor áramsűrűség növelésével egyidejűleg felmerülő problémákat.

A kisfeszültségű tranzisztorok működése a hagyományos generátortranzisztorokhoz képest nagyobb áramsűrűségű üzemmódban (fel = 28 V és magasabb feszültségen történő használatra szánt) súlyosbítja a hosszú távú megbízhatóság biztosításának problémáját, mivel el kell nyomni az intenzívebb megnyilvánulásokat. degradációs mechanizmusok a fémezési tranzisztor szerkezet áramvezető elemeiben és érintkezési rétegeiben. Az erre a célra kifejlesztett kisfeszültségű mikrohullámú tranzisztorok többrétegű, rendkívül megbízható arany alapú fémezési rendszert alkalmaznak.

Az ebben a cikkben tárgyalt tranzisztorok tervezése során figyelembe vették fő felhasználásukat a C osztályú üzemmódú teljesítményerősítőkben, ha közös emitteráramkörbe vannak csatlakoztatva. Működésük ugyanakkor megengedett A, B és AB osztályú üzemmódban a névleges értéktől eltérő feszültség mellett, feltéve, hogy a működési pont a biztonságos működési területen belül van, és intézkedéseket tesznek az önbe jutás megakadályozására. -generációs mód.

A tranzisztorok akkor is működőképesek, ha az Up értéke kisebb, mint a névleges érték. De ebben az esetben az elektromos paraméterek értéke eltérhet az útlevél értékétől. Az IК max értéknek megfelelő áramterhelésű tranzisztorok üzemeltetése megengedett, ha a kollektor maximálisan megengedett átlagos teljesítménydisszipációja folyamatos dinamikus üzemmódban РК.ср max nem haladja meg a határértéket.

Tekintettel arra, hogy a vizsgált eszközök tranzisztorszerkezeteinek kristályai alaptechnológiával készülnek, és közös tervezési és technológiai jellemzőkkel rendelkeznek, minden tranzisztor azonos szintű áttörési feszültséggel rendelkezik. Az eszközökre vonatkozó műszaki előírásoknak megfelelően alkalmazási körüket az emitter és az alap UEBmax közötti maximálisan megengedett egyenfeszültség értéke korlátozza.< 3 В и максимально допустимого постоянного напряжения между коллектором и эмиттером UКЭ max < 36 В. При этом указанные значения пробивного напряжения справедливы для всего интервала рабочей температуры окружающей среды.

A fő koncepcionális ötlet, amely lehetővé tette egy újabb lépés megtételét a nagy teljesítményű kisfeszültségű tranzisztorok létrehozása terén a miniatűr tervezésben, új eredeti tervezési és technológiai megoldások kidolgozása volt a KT8197, KT9189, KT9192 csomagolatlan tranzisztorok sorozatának létrehozásakor. Az ötlet lényege, hogy egy tranzisztor-konstrukciót hozzunk létre, amely berillium-oxidból készült kerámia kristálytartón és fémezett szalagvezetékeken alapul, rugalmas hordozó - poliimid fólián.

Egy ólomkeret formájú, speciális fotolitográfiai mintájú szalaghordozó egyetlen vezető elemként szolgál, amelyen egyidejűleg jön létre a kontaktus a többcellás tranzisztoros szerkezettel és a készülék külső kapcsaival. A belső szalagerősítés minden eleme keverékkel van lezárva. A fémezett kerámia tartó talpának méretei 2,5x2,5 mm. A kristálytartó rögzítési felülete és a kivezetések aranyréteggel vannak bevonva. A tranzisztor típusát és méreteit az ábra mutatja. 1, a. Összehasonlításképpen megjegyezzük, hogy a fémkerámia csomagolásban lévő legkisebb külföldi tranzisztorok (például a Motorola CASE 249-05) kerek kerámia alappal rendelkeznek, 7 mm átmérőjű.

A KT8197, KT9189, KT9192 sorozatú tranzisztorok kialakítása lehetővé teszi a nyomtatott áramköri lapra történő felszerelésüket felületi rögzítési módszerrel. Az ilyen tranzisztorok használatára vonatkozó ajánlásoknak megfelelően a külső kapcsok forrasztását 125...180 ° C hőmérsékleten, legfeljebb 5 másodpercig kell elvégezni.

Az elektromos és termofizikai paraméterek tartalékainak megvalósításának köszönhetően jelentősen bővíthető volt a csomag nélküli mikrohullámú tranzisztorok fogyasztói funkcióinak köre. Különösen a KT8197 sorozatú Upit = 7,5 V névleges feszültségű tranzisztorok és a KT9189, KT9192 sorozat (12,5 V) tranzisztorok esetében a biztonságos működési terület határa dinamikus üzemmódban Upit max = 15 V értékre bővül. a tápfeszültségben a névleges értékhez képest lehetővé teszi a hordozható adó kimeneti teljesítményszintjének növelését és ennek megfelelően a rádió hatótávolságának növelését. A tranzisztorok folyamatos dinamikus üzemmódban a teljesítményveszteség csökkentése nélkül képesek működni a teljes üzemi hőmérséklet-tartományban.

Általánosságban elmondható, hogy ezeknek a tranzisztoroknak az alapvető fejlesztése során nemcsak a miniatürizálás, hanem a költségcsökkentés kérdése is megoldódott. Ennek eredményeként a tranzisztorok körülbelül ötször olcsóbbnak bizonyultak, mint az azonos osztályú külföldiek fém-kerámia házban. A kifejlesztett miniatűr mikrohullámú tranzisztorok a legszélesebb körben alkalmazhatók mind a hagyományos felhasználásban, diszkrét komponensek formájában, mind a hibrid mikroáramkörű RF teljesítményerősítők részeként. Nyilvánvalóan a leghatékonyabb felhasználásuk a hordható hordozható rádióállomásokban van.

A mobil adók kimeneti fokozatait általában közvetlenül a jármű akkumulátoráról táplálják. A végfokozatok tranzisztorait Upit = 12,5 V névleges tápfeszültségre tervezték. A tranzisztorok parametrikus sorozata minden csatlakoztatott tartományhoz a hordozható távadók Pout = 20 W megengedett maximális kimeneti teljesítményszintjének figyelembevételével készült. A nagy teljesítményű kisfeszültségű mikrohullámú tranzisztorok (Put > 10 W-os) fejlesztése összetettebb tervezési problémákkal jár. Ezenkívül problémák merülnek fel a dinamikus teljesítmény hozzáadásával és a hő eltávolításával a mikrohullámú szerkezetek nagy kristályaiból.

A teljesítménytranzisztorok kristálytopológiája nagyon fejlett emitterszerkezettel rendelkezik, amelyet alacsony impedancia jellemez. A szükséges frekvenciasáv biztosítása, az illesztés egyszerűsítése és a teljesítményerősítés növelése érdekében a tranzisztorokba egy LC belső illesztő áramkört építenek be a bemeneten. Szerkezetileg az LC áramkör MIS kondenzátoron és induktív elemként működő vezetékrendszeren alapuló mikroegység formájában készül.

A 2T9175 sorozat korábban kifejlesztett tranzisztorainak teljesítménytartományának fejlesztése során a 2T9188A (Pout = 10 W) és KT9190A (20 W) tranzisztorokat hozták létre a VHF tartományban való használatra. Az UHF tartományhoz KT9193A (Pout = 10 W) és KT9193B (20 W) tranzisztorokat fejlesztettek ki. A tranzisztorok szabványos KT-83 tokozásban készülnek (lásd 1.b. ábra).

Ennek a fém-kerámia háznak egy időben történő használata lehetővé tette rendkívül megbízható, kettős célú tranzisztorok létrehozását elektronikus eszközökhöz, amelyek fokozott követelményeket támasztanak a külső tényezőkkel szemben, és képesek működni zord éghajlati viszonyok között. A garantált megbízhatóság biztosítása érdekében +60°C-os házhőmérsékleten a Pout = 10 W kimenő teljesítményű tranzisztorok és a Pout = 20 W - +40 és +125°C közötti tranzisztorok esetében a maximálisan megengedett átlagos teljesítmény disszipáció folyamatos dinamikus üzemmódban lineáris redukciónak kell lennie az RK.sr max=(200-Tcorp)/RT.p-c képlet szerint (ahol Tcorp a ház hőmérséklete, °C; RT.p-c a csatlakozóház hőellenállása csomópont, °C/W).

Jelenleg Oroszországban szövetségi rádiókommunikációs hálózatot hoznak létre az NMT-450i szabvány szerint (450 MHz frekvencián). A kifejlesztett KT9189, 2T9175, 2T9188A, KT9190A készüléksorozat szinte teljes mértékben lefedi a hazai tranzisztoros elemekre épülő berendezések iránti igényt a piac érintett szektorában.

Ezenkívül 1995 óta Oroszországban a GSM-szabványon (900 MHz) belül a mobil előfizetői kommunikációs rendszerek szövetségi hálózatát és az amerikai AMPS szabvány (800 MHz) szerinti regionális kommunikációs cellás rendszert telepítették. Ezeknek a cellás rádiókommunikációs rendszereknek az UHF-ben történő létrehozásához a KT9192 sorozat kis méretű tranzisztorai 0,5 és 2 W kimeneti teljesítménnyel, valamint a KT9193 sorozat 10 és 20 W kimeneti teljesítménnyel használhatók.

A berendezések miniatürizálásának problémájának megoldása és ennek megfelelően elemi alapja nem csak a hordható hordozható rádióadókat érintette. Számos esetben a hordozható rádiókommunikációs berendezések, valamint a speciális célú berendezések esetében csökkenteni kell a nagy teljesítményű mikrohullámú kisfeszültségű tranzisztorok tömegét és méreteit.

Erre a célra a KT-83 alapján módosított ostyamentes ház kialakítást fejlesztettek ki (1. ábra, c), amelyben a 2T9175A-4-2T9175V-4, 2T9188A-4, KT9190A-4, KT9193A-4 tranzisztorok, KT9193B-4 gyártják. Elektromos jellemzőik hasonlóak a szabványos kivitelben lévő megfelelő tranzisztorokéhoz. Ezeket a tranzisztorokat a kristálytartó alacsony hőmérsékletű forrasztásával közvetlenül a hűtőbordára szerelik fel. A forrasztási folyamat során a testhőmérséklet nem haladhatja meg a +150°C-ot, a teljes melegítési és forrasztási idő pedig nem haladhatja meg a 2 percet.

A vizsgált tranzisztorok főbb műszaki jellemzőit a táblázat tartalmazza. 1. Az összes tranzisztor kollektoráramkörének hatásfoka 55%. A kollektor maximális megengedett egyenáramának értékei megfelelnek a teljes üzemi hőmérséklet-tartománynak.

Asztal 1

Tranzisztor	Működési frekvencia tartomány, MHz	Kimeneti teljesítmény, W	Erőnövekedés, alkalommal	Tápfeszültség, V	Maximális megengedett átlagverseny. teljesítmény folyt. dinamikus mód, W	A kollektor legnagyobb megengedett egyenárama, A	A környezeti hőmérséklet megengedett legnagyobb értékei, °C	Maximális megengedett házhőmérséklet, °C	Maximális megengedett átmeneti hőmérséklet, °C	Hőellenállás átmenet - ház, °C/W	Kollektor kapacitás, pF	Erősítés határfrekvenciája, MHz
KT8197A-2	30...175	0,5	15	7,5	2	0,5	-45...+85	-	160	-	5	400
KT8197B-2		2	10		5	1					15
KT8197V-2		5	8		8	1,6					25
KT9189A-2	200...470	0,5	12	12,5	2	0,5	-45...+85	-	160	-	4,5	1000
KT9189B-2		2	10		5	1					13
KT9189V-2		5	6		8	1,6					20	900
KT9192A-2	800...900	0,5	6	12,5	2	0,5	-45...+85	-	160	-	4,5	1200
KT9192B-2		2	5		5	1,6					13
2Т9175А; 2Т9175А-4	140...512	0,5	10	7,5	3,75	0,5	-60	125	200	12	10	900
2T9175B; 2T9175B-4		2	6		7,5	1				6	16
2Т9175В; 2Т9175В-4		5	4		15	2				3	30	780
2Т9188А; 2Т9188А-4	200...470	10	5	12,5	35	5	-60	125	200	4	50	700
KT9190A; KT9190A-4	200...470	20	-	12,5	40	8	-60	125	200	3	65	720
KT9193A; KT9193A-4	800...900	10	4	12,5	23	4	-60	125	200	5	35	1000
KT9193B; KT9193B-4		20	-		40	8				3	60

ábrán. A 2a. ábra a 2T9188A, KT9190A tranzisztorok teljes áramkörét mutatja, és a 2a. 2,b - a KT8197, KT9189, KT9192, 2T9175 sorozatú tranzisztorok (l - távolság a forrasztási határtól a tömítőkupak ragasztóvarratáig vagy a kristálytartó tömítőbevonatáig. Ezt a távolságot a felhasználási ajánlások szabályozzák mikrohullámú tranzisztorok a műszaki leírásokban, és szükségszerűen figyelembe kell venni a reaktív elemek tranzisztorainak kiszámításakor). Az ábrákon látható reaktív elemek paramétereit táblázatban foglaltuk össze. 2. Ezek a paraméterek szükségesek a fejlesztés alatt álló eszközök erősítési útvonalának illesztő áramköreinek kiszámításához.

Az új tranzisztorelem-alap kifejlesztése széles távlatot nyit mind a modern, professzionális kereskedelmi és rádióamatőr rádiókommunikációs berendezések létrehozására, mind a már kifejlesztettek javítására az elektromos paraméterek javítása, a tömeg, a méretek és a költségek csökkentése érdekében. .

2. táblázat

A tranzisztor reaktív elemek paraméterei	Tranzisztor
	2Т9175А; 2Т9175А-4	2T9175B; 2T9175B-4	2Т9175В; 2Т9175В-4	2Т9188А; 2Т9188А-4	KT9190A; KT9190A-4	KT9193A; KT9193A-4	KT9193B; KT9193B-4	KT8197A-2; KT9189A-2; KT9192A-2	KT8197B-2; KT9189B-2; KT9192B-2	KT8197V-2; KT9189V-2
L B1, nH	3	2,3	1,8	0,66	0,73	1	0,84	0,19	0,1	0,2
L B2, nH	-	-	-	0,17	0,38	0,58	0,37	-	-	-
L E1, nH	0,5	0,35	0,28	0,16	0,15	0,26	0,19	0,22	0,12	0,12
L E2, nH	-	-	-	0,2	0,22	0,31	0,26	-	-	-
L K1, nH	1,25	1,1	1	0,61	0,57	0,71	0,61	0,59	0,59	0,59
C1, pF	-	-	-	370	600	75	150	-	-	-

Irodalom

1. Assesorov V., Kozhevnikov V., Kosoy A. Tudományos kutatás orosz mérnökök számára. A nagy teljesítményű mikrohullámú tranzisztorok fejlődési trendje. - Rádió, 1994, 6. szám, p. 2, 3.
2. Assessorov V., Kozhevnikov V., Kosoy A. Új mikrohullámú tranzisztorok. - Rádió, 1996, 5. szám, p. 57, 58.
3. Assesorov V., Assesorov A., Kozhevnikov V., Matveev S. Lineáris mikrohullámú tranzisztorok teljesítményerősítőkhöz. - Rádió, 1998, 3. szám, p. 49-51.
4. A szárazföldi mobilszolgálat szögmodulált rádióállomásai. GOST 12252-86 (ST SEV 4280-83).

Olvass és írj hasznos

A mikrohullámú tranzisztorokat az emberi tevékenység számos területén használják: televízió- és rádióadók, átjátszók, polgári és katonai radarok, cellás kommunikációs rendszer bázisállomásai, repüléselektronika stb.

Az elmúlt években észrevehető tendencia volt a mikrohullámú tranzisztorok gyártásához használt bipoláris technológiáról a VDMOS (Vertical Diffusion Metal Oxide Semiconductors) és LDMOS (Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductors) technológiákra való átállásra. A legfejlettebb LDMOS technológia rendelkezik a legjobb jellemzőkkel, mint például a linearitás, az erősítés, a hőteljesítmény, az eltéréstűrés, a nagy hatásfok, a teljesítménydisszipációs ráhagyás és a megbízhatóság. A Philips által gyártott tranzisztorok kivételesen nagy ismételhetőséget mutatnak tételről tételre, és a Philips erre büszke. A meghibásodott tranzisztorok cseréjekor nem kell aggódnia a berendezés újbóli beállításától, mivel a tranzisztorok összes paramétere teljesen azonos. A Philips egyik versenytársa sem dicsekedhet ezzel.

Minden új Philips fejlesztés új, modern LDMOS technológián alapul.

Tranzisztorok cellás bázisállomásokhoz

A házakba csomagolt tranzisztorok mellett a Philips integrált modulokat is gyárt.

4. táblázat: Főbb integrált modulok

típus	Pout, W	Technológia	Frekvencia	Alkalmazási terület
BGY916	19	KÉTPÓLUSÚ	900 MHz	GSM
BGY916/5	19	KÉTPÓLUSÚ	900 MHz	GSM
BGY925	23	KÉTPÓLUSÚ	900 MHz	GSM
BGY925/5	23	KÉTPÓLUSÚ	900 MHz	GSM
BGY2016	19	KÉTPÓLUSÚ	1800-2000 MHz	GSM
BGF802-20	4	LDMOS	900-900 MHz	CDMA
BGF 844	20	LDMOS	800-900 MHz	GSM/EDGE (USA)
BGF944	20	LDMOS	900-1000 MHz	GSM/EDGE (EURÓPA)
BGF1801-10	10	LDMOS	1800-1900 MHz	GSM/EDGE (EURÓPA)
BGF1901-10	10	LDMOS	1900-2000 MHz	GSM/EDGE (USA)

Az integrált modulok megkülönböztető jellemzői:

• LDMOS technológia (közvetlenül a hűtőbordára forrasztás, linearitás, nagyobb nyereség), o csökkentett torzítás,
• a félvezető kevesebb melegítése a rézkarima használatának köszönhetően, o integrált hőmérséklet-eltolás kompenzáció,
• 50 ohmos bemenetek/kimenetek,
• lineáris nyereség,
• számos szabvány támogatása (EDGE, CDMA).

BGF0810-90

• kimeneti teljesítmény: 40 W,
• Erősítés: 16 dB,
• Hatékonyság: 37%,

BLF1820-90

• kimeneti teljesítmény: 40 W,
• Erősítés: 12 dB,
• Hatékonyság: 32%,
• szomszédos csatorna teljesítménycsillapítás ACPR: -60 dB,
• EVM hibavektor amplitúdója: 2%.

Tranzisztorok műsorszóró állomásokhoz

Az elmúlt 25 évben a Philips megőrizte vezető szerepét ezen a területen. Az LDMOS technológia legújabb fejlesztéseinek (BLF1xx, BLF2xx, BLF3xx, BLF4xx, BLF5xx sorozat) felhasználása lehetővé teszi számunkra, hogy folyamatosan erősítsük pozíciónkat a piacon. Példa erre a BLF861 tranzisztor hatalmas sikere a TV adók számára. A versenytárs tranzisztorokkal ellentétben a BLF861 rendkívül megbízható és rendkívül stabil elemnek bizonyult, amely védve van a meghibásodástól, ha az antennát leválasztják. Egyik versenytárs sem tudta megközelíteni a BLF861 stabilitási jellemzőit. Az ilyen tranzisztorok fő alkalmazási területei a következők: HF-től 800 MHz-ig terjedő frekvenciájú adók, PMR (TETRA) magánrádióállomások, polgári és katonai célú VHF adók.

5. táblázat L- és S-sávos tranzisztorok radarok számára

	típus	F, GHz	Vcc,B	Tp, μs	Coeff. töltés, %	Power, W	Hatékonyság,%	Erősítés, dB
L-szalag	RZ1214B35Y	1,2-1,4	50	150	5	>35	>30	>7
	RZ1214B65Y	1,2-1,4	50	150	5	>70	>35	>7
	RX1214B130Y	1,2-1,4	50	150	5	>130	>35	>7
	RX1214B170W	1,2-1,4	42	500	10	>170	>40	>6
	RX1214B300Y	1,2-1,4	50	150	5	>250	>35	>7
	RX1214B350Y	1,2-1,4	50	130	6	>280	>40	>7
	21435. számla	1,2-1,4	36	100	10	>35	45	>13
	BLL1214-250	1,2-1,4	36	100	10	>250	45	>13
S-szalag	BLS2731-10	2,7-3,1	40	100	10	>10	45	9
	BLS2731-20	2,7-3,1	40	100	10	>20	40	8
	BLS2731-50	2,7-3,1	40	100	10	>50	40	9
	BLS2731-110	2,7-3,1	40	100	10	>110	40	7,5
Felső S-szalag	BLS3135-10	3,1-3,5	40	100	10	>10	40	9
	BLS3135-20	3,1-3,5	40	100	10	>20	40	8
	BLS3135-50	3,1-3,5	40	100	10	>50	40	8
	BLS3135-65	3,1-3,5	40	100	10	>65	40	>7

6. táblázat: Repüléselektronikai tranzisztorok

	típus	F,GHz	Vcc,B	Tp, μs	Coeff. töltés, %	Power, W	Hatékonyság,%	Erősítés, dB
KÉTPÓLUSÚ	MZ0912B50Y	0,96-1,215	50	10	10	>50	>42	>7
	MX0912B100Y	0,96-1,215	50	10	10	>100	>42	>7
	MX0912B251Y	0,96-1,215	50	10	10	>235	>42	>7
	MX0912B351Y	0,96-1,215	42	10	10	>325	>40	>7
LDMOS			Vds
	BLA1011-200	1,03-1,09	36	50	1	>200	50	15
	BLA1011-10	1,03-1,09	36	50	1	>10	40	16
	BLA1011-2	1,03-1,09	36	50	1	>2	-	18

A tranzisztor alapvető jellemzői BLF861A

• Push-pull tranzisztor (push-pull erősítő),
• kimenő teljesítmény több mint 150 W,
• több mint 13 dB erősítés,
• Hatékonyság több mint 50%,
• lefedi a 470–860 MHz sávot (IV. és V. sáv),
• ma a TV adók iparági szabványa.

Új tranzisztoros modell BLF647

• BLF861A alapján fejlesztették ki,
• nagy nyereség 16 dB 600 MHz-en,
• kimeneti teljesítmény 150 W-ig,
• lefedi az 1,5-800 MHz sávot,
• megbízható, nem illeszkedő,
• ellenáll az antenna leválasztásának,
• beépített ellenállással rendelkezik, amely lehetővé teszi a HF és VHF frekvenciákon történő működést,
• Push-pull tranzisztor (push-pull erősítő).

Tranzisztor BLF872

• a BLF861A erősebb helyettesítésére fejlesztik,
• a gyártás kezdete 2004. I. negyedév,
• kimeneti teljesítmény 250 W-ig,
• a legmegbízhatóbb tranzisztor az eltérésekkel szembeni ellenállás szempontjából,
• fenntartja a linearitást,
• megőrzi a megbízhatóságot,
• áram offset Idq kevesebb, mint 10% 20 évre,
• több mint 14 dB erősítés,
• lefedi a 470-860 MHz sávot.

Tranzisztorok radarhoz és repüléselektronikához

Az új Philips radar- és repüléselektronikai tranzisztorok is a legmodernebb LDMOS technológiával készülnek. Az LDMOS technológiával készült kristályok kevésbé melegszenek fel, megbízhatóbbak, nagyobb a nyereségük, és nincs szükségük szigetelőre a hordozó és a radiátor között. Ennek megfelelően az azonos jellemzők eléréséhez kevesebb tranzisztorra van szükség, ami tovább növeli a megbízhatóságot és csökkenti a termék költségét.

Új fejlesztések:

BLA0912-250

• 960–1250 MHz sáv (minden fő repüléselektronikai frekvencia),
• magas erősítés akár 13 dB-ig,
• megbízhatóság, ellenállás a fáziseltérésekkel szemben 5:1,
• linearitás,
• a minták 2003 júniusától lesznek elérhetők.

BLS2934-100

• 2,9 és 3,4 GHz közötti sáv (minden fő repüléselektronikai frekvencia),
• szabványos, nem hermetikus ház használata,
• a minták 2003 végére állnak majd rendelkezésre.

Összefoglalva, bátran kijelenthetjük, hogy a Philips lépést tart a korral, és olyan tranzisztorokat kínál, amelyek lehetővé teszik új eszközök létrehozását, amelyek fejlettebb jellemzőkkel rendelkeznek: kisebb méret, nagyobb kimeneti teljesítmény, kevesebb alkatrész és alacsonyabb a végtermék ára.