강력한 마이크로파 트랜지스터 Philips Semiconductors. 국내 마이크로파 트랜지스터

햄 라디오 핸드북

REA 및 그 요소 기반의 현재 개발 수준을 통해 현재 최대 5kW의 출력 전력을 가진 완전한 솔리드 스테이트 VHF FM 및 텔레비전 송신기를 만들 수 있습니다. 광대역 트랜지스터 증폭기를 기반으로 한 증폭 경로는 튜브 증폭기에 비해 여러 가지 장점이 있습니다. 솔리드 스테이트 트랜스미터는 더 안정적이고 전기적으로 안전하며 사용하기 쉽고 제조하기 쉽습니다.

송신기의 블록 모듈식 설계를 사용하면 최종 증폭기의 블록 중 하나에 오류가 발생해도 방송이 중단되지 않습니다. 전송은 블록이 교체될 때까지 전력 감소로만 계속되기 때문입니다. 또한 트랜지스터 증폭기의 광대역 경로는 작동 주파수 대역 내에서 특정 채널에 대한 추가 튜닝이 필요하지 않습니다.

일반적으로 송신기의 신뢰성은 주로 사용되는 능동 구성 요소의 신뢰성에 달려 있다는 것이 인정됩니다. 최신 고전력 선형 마이크로파 트랜지스터의 사용 덕분에 MTBF가 크게 증가하는 설계 기능 및 제조 기술로 솔리드 스테이트 송신기의 신뢰성을 높이는 문제가 근본적인 해결책을 얻었습니다.

VHF FM 및 고전력 텔레비전 송신기의 기술 및 경제 지표에 대한 요구 사항이 증가하고 고전력 실리콘 바이폴라 트랜지스터를 만드는 분야에서 국내 기술 수준을 달성함에 따라 새로운 종류의 장치 개발이 촉진되었습니다. 고전력 선형 마이크로파 트랜지스터. 전자 기술 연구소(Voronezh)는 미터 및 데시미터 파장 범위에서 사용하기 위해 광범위한 제품을 개발하고 생산합니다.

트랜지스터는 고출력 텔레비전 및 라디오 방송 송신기, 중계기, 특히 사운드 및 이미지 신호의 공동 증폭이 있는 텔레비전 중계기 및 셀룰러 통신 시스템 기지국의 다중 채널 신호 증폭기에 사용하도록 특별히 설계되었습니다. . 이 트랜지스터는 전송 특성의 선형성에 대한 매우 엄격한 요구 사항을 충족하고 전력 소비 여유가 있어 결과적으로 신뢰성이 향상됩니다.

구조적으로 이러한 트랜지스터는 금속-세라믹 케이스로 만들어집니다. 그들의 모습은 Fig. 1 (기사에 언급된 모든 트랜지스터의 경우가 표시되지 않음, 누락된 트랜지스터는 기사에서 볼 수 있음). 정밀한 isoplanar 기술을 사용하여 트랜지스터 구조의 높은 선형 및 주파수 특성을 실현합니다. 확산층은 미크론 미만의 디자인 속도를 가집니다. 토폴로지의 이미 터 요소의 너비는 주변이 매우 발달하여 약 1.5μm입니다.

2차 전기 및 열 파괴로 인한 고장을 제거하기 위해 트랜지스터 구조는 2층 에피택셜 컬렉터와 이미 터 안정화 저항이 있는 실리콘 칩에 형성됩니다. 트랜지스터는 또한 금 기반의 다층 금속화를 사용하여 장기적으로 신뢰할 수 있습니다.

전력 손실이 50W 이상인 선형 트랜지스터(KT9116A, KT9116B, KT9133A 제외)는 일반적으로 구조적으로 내장된 LC 입력 정합 회로를 가지고 있으며 내장된 마이크로 어셈블리 형태로 만들어집니다. MIS 커패시터 및 와이어 리드 시스템. 내부 정합 회로를 통해 작동 주파수 대역을 확장하고 입력 및 출력 정합을 단순화하며 주파수 대역에서 전력 이득 Cp를 높일 수 있습니다.

동시에 이러한 트랜지스터는 "균형"입니다. 즉, 하나의 플랜지에 공통 이미 터로 연결된 두 개의 동일한 트랜지스터 구조가 있음을 의미합니다. 이러한 건설적이고 기술적인 해결책은 공통 전극 출력의 인덕턴스를 줄이는 것을 가능하게 하고 주파수 대역의 확장과 매칭의 단순화에도 기여한다.

평형 트랜지스터의 푸시-풀 스위치를 켜면 중간점의 전위는 이론적으로 0과 같으며 이는 인위적인 "접지" 조건에 해당합니다. 이러한 포함은 실제로 동일한 출력 신호 레벨에서 단일 사이클에 비해 출력 복소 임피던스를 약 4배 증가시키고 유용한 신호의 스펙트럼에서 고조파 성분을 효과적으로 억제합니다.

텔레비전 방송의 품질은 주로 전자 경로의 전송 특성이 얼마나 선형적인가에 달려 있다는 것은 잘 알려져 있습니다. 선형성 문제는 주파수 스펙트럼에서 조합 구성 요소의 출현으로 인해 이미지 및 사운드 신호의 공동 증폭을 위한 노드를 설계할 때 특히 심각합니다. 따라서 국산 트랜지스터의 전달 특성의 선형성을 추정하기 위해 외국 전문가들이 제안한 삼색조 방식을 3차 조합 성분의 억제 수준으로 채택하였다.

이 방법은 이미지 캐리어 주파수의 신호 비율이 -8dB인 실제 텔레비전 신호의 분석을 기반으로 합니다. 엔벨로프 피크의 출력 전력에 상대적인 -16dB 측파대 주파수 및 -7dB 오디오 반송파 주파수. 주파수 및 전력 범위에 따라 공동 증폭용 트랜지스터는 일반적으로 -53 ~ -60dB 이하의 MOH 조합 구성 요소 계수 값을 제공해야 합니다.

조합 구성 요소 억제에 대한 엄격한 규제로 고려중인 마이크로파 트랜지스터 클래스는 해외에서 초선형 트랜지스터라고 불렀습니다. 이러한 높은 수준의 선형성은 일반적으로 전송 특성의 최대 모드 선형화를 수행할 수 있는 클래스 A 모드에서만 실현된다는 점에 유의해야 합니다.

미터 범위에는 테이블에서 볼 수 있듯이 출력 피크 전력이 각각 5.15, 30 및 50 와트 인 KT9116A, KT91166, KT9133A 및 KT9173A 장치로 표시되는 여러 트랜지스터가 있습니다. 데시미터 파장 범위에서 이러한 시리즈는 РВВ1Х, PIK가 0.5, 1.3.5, 8 및 25W인 장치 KT983A, KT983B, KT983V, KT9150A 및 POS로 표시됩니다.

초선형 트랜지스터는 일반적으로 텔레비전 중계기의 공동 증폭기(클래스 A 모드)와 최대 100와트의 전력을 가진 송신기의 전력 증폭기 모듈에 사용됩니다.

그러나 강력한 송신기의 출력 단계에는 유리한 에너지 모드에서 작동할 때 필요한 수준의 선형 동적 범위 상한을 제공하는 더 강력한 트랜지스터가 필요합니다. 클래스 AB 모드에서 분할 증폭을 적용하여 높은 신호 레벨에서 허용 가능한 고조파 왜곡을 얻을 수 있습니다.

트랜지스터 작동의 열 물리학적 조건 분석과 단일 톤 신호의 선형성 형성 특징을 기반으로 일련의 마이크로파 트랜지스터가 클래스 AB의 작동 모드를 위해 특별히 개발되었습니다. 외부 방법에 따른 이러한 장치의 특성의 선형성은 단일 톤 신호의 전력 측면에서 이득의 압축 (압축) 수준 (압축비 Kszh 또는 기타)에 의해 추정됩니다. 특정 정규화 된 Kszh.

클래스 AB 모드의 미터파 범위에서 사용하기 위해 출력 전력이 200W인 KT9151A 트랜지스터와 300W인 KT9174A 트랜지스터가 있습니다. 데시 미터 범위의 경우 출력 전력이 15 ~ 150W 인 트랜지스터 2T9155A, KT9142A, 2T9155B, KT9152A, 2T9155V, KT9182A가 개발되었습니다.

처음으로 NEC 전문가는 100W의 전력으로 이미지 및 사운드 신호의 공동 증폭을 통해 데시미터 범위의 모듈식 솔리드 스테이트 송신기를 만들 수 있는 가능성을 시연했습니다. 나중에 유사한 송신기가 국내 고전력 마이크로파 트랜지스터 12, 9]에서 만들어졌습니다. 특히 클래스 A 모드에서 100W 공동 증폭 모듈을 만들 때 강력한 트랜지스터 KT9151A 및 KT9152A의 사용 범위를 확장하는 독창적인 연구를 설명합니다. 클래스 AB 모드에서 공칭보다 3~4배 적게 사용됩니다.

Novosibirsk State Technical University의 전문가들은 별도의 증폭이 있는 텔레비전 전력 증폭기 모듈에서 국내 고전력 마이크로파 트랜지스터 사용에 대한 연구를 수행했습니다.

무화과에. 도 2는 250와트의 출력 피크 전력을 갖는 텔레비전 채널 1 내지 5에 대한 영상 신호 전력 증폭기의 블록도이다. 증폭기는 이미지 및 사운드 신호의 개별 증폭 방식에 따라 만들어집니다. 채널 6-12의 경우 증폭기는 클래스 A 모드에서 작동하는 KT9116A 트랜지스터에 중간 단계를 추가하여 필요한 이득을 얻는 것과 유사한 방식으로 수행됩니다.

출력 단계에서 KT9151A 트랜지스터는 클래스 AB에서 작동합니다. 균형 잡힌 푸시 풀 방식에 따라 조립됩니다. 이를 통해 "피더 에코"가 전혀 없고 고조파 구성 요소가 -35dB 이하인 수준에서 매우 간단한 정합 회로로 정격 출력 전력을 얻을 수 있습니다. 증폭기의 진폭 특성의 비선형성은 각 단계에서 동작점의 오프셋을 선택하고 여진기 비디오 변조기에서 비선형성을 보정하여 작은 신호에서 설정됩니다.

텔레비전 채널 21-60용 전력 증폭기의 블록도가 그림 1에 나와 있습니다. 3. 앰프의 출력단도 밸런스드 푸쉬풀 방식으로 제작되었습니다.

채널 6-12, 21-60 증폭기의 출력 단계에서 광대역 매칭 및 비대칭 부하에서 대칭 부하로의 전환을 보장하기 위해 2링크 저역 통과 필터가 보정 회로로 사용됩니다. 매칭 회로의 첫 번째 링크의 인덕턴스는 인쇄 회로 기판의 일반 토폴로지 요소에서 스트립 마이크로라인 섹션 형태로 구현됩니다. 두 번째 링크의 코일은 트랜지스터 베이스의 출력입니다.

이러한 증폭기의 구조는 그림 1에 해당합니다. 2 및 3. 증폭 단계의 입력에서 전력 분리 및 출력에서 ​​추가, 표준 부하와 입력 및 출력의 일치는 3dB 방향성 커플러를 사용하여 수행되었습니다. 구조적으로 각 커플러는 차폐 케이싱에 배치된 프레임에 이중 권선(1/4 파장 라인) 형태로 만들어집니다.

따라서 최신 가정용 선형 마이크로파 트랜지스터를 사용하면 최대 250W의 강력한 텔레비전 증폭기 모듈을 만들 수 있습니다. 이러한 모듈의 배터리를 사용하면 안테나 피더 경로에 제공되는 출력 전력을 최대 2kW까지 높일 수 있습니다. 송신기의 일부로 개발된 증폭기는 전기적 특성 및 신뢰성에 대한 모든 최신 요구 사항을 충족합니다.

강력한 선형 마이크로파 트랜지스터는 최근 셀룰러 통신 시스템의 기지국용 전력 증폭기 구성에도 널리 사용되기 시작했습니다.

기술 수준에 따라 NIIET에서 개발한 강력한 마이크로파 선형 트랜지스터는 현대 방송, 텔레비전 및 기타 국가 경제 및 아마추어 무선 장비를 만들기 위한 요소 기반으로 사용할 수 있습니다.

준비된 재료
A. 평가자, V. 평가자, V. Kozhevnikov, S. Matveev Voronezh

문학
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트랜지스터 매개변수
n-p-n Ukb mA/V에서 Ikbo Ueb mA/V의 Iebo h21e 단위 Frp MHz SK PF t ~ ps Ukb 최대 V 우케 맥스 V 유에브 맥스 V Ik 최대 A 나는 A를 임프 Ib 최대 A P 최대 W RT 최대 승
2T606A 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
2T607A-4 해당 없음 해당 없음 0,125 해당 없음 해당 없음 0,3 1,0
KT607A-4 해당 없음 해당 없음 0,15 해당 없음 해당 없음 0.9 1.5
KT607B-4 해당 없음 해당 없음 4,5 0,15 해당 없음 해당 없음 0,8 1,5
2T610A 0,5/20 0,1/4 50-250 4,1 0,3 해당 없음 해당 없음 1,5 해당 없음
2T610B 0,5/20 0,1/4 20-250 4,1 0,3 해당 없음 해당 없음 1,5 해당 없음
KT610A 0,5/20 0,1/4 50-300 4,1 0,3 해당 없음 해당 없음 1,5 해당 없음
KT610B 0,5/20 0,1/4 50-300 4,1 0,3 해당 없음 해당 없음 1,5 해당 없음
2T633A 0,003/30 0,003/4 40-140 3,3 해당 없음 4,5 0,2 0,5 0,12 0,36 1,2
KT633B 0,01/30 0,01/4 20-160 3,3 해당 없음 4,5 0,2 0,5 0,12 0,36 1,2
2T634A 1/30 0,2/3 해당 없음 3,5 0,15 0,25 0,07 0,96 1.8
KT634B 2/30 0,4/3 해당 없음 3,5 0,15 0,25 0,07 0,96 1,8
2T637A 0,1/30 0,2/2,5 30-140 2,5 0,2 0,3 0,1 1,5 해당 없음
KT637A 0,1/30 0,2/2,5 30-140 2,5 0,2 0,3 0,1 1,5 해당 없음
KT637B 2/30 0,2/2,5 30-140 2,5 0,2 0,3 0,1 1,5 해당 없음
2T640A 0,5/25 0,1/3 최소 15 1,3 0,6 0,06 해당 없음 해당 없음 0,6 해당 없음
KT640A 0,5/25 0,1/3 최소 15 1,3 0,6 0,06 해당 없음 해당 없음 0,6 해당 없음
KT640B 0,5/25 0,1/3 최소 15 1,3 0,06 해당 없음 해당 없음 0,6 해당 없음
KT640V 0,5/25 0,1/3 최소 15 1,3 0,06 해당 없음 해당 없음 0,6 해당 없음
2T642A 1/20 0,1/2 해당 없음 1,1 해당 없음 0,06 해당 없음 해당 없음 0,5 해당 없음
KT642A 1/20 0,1/2 해당 없음 1,1 해당 없음 0,06 해당 없음 해당 없음 0,5 해당 없음
2T642A1 0,5/15 0,1/2 해당 없음 해당 없음 해당 없음 0,04 해당 없음 해당 없음 0.35 해당 없음
2T642B1 0,5/15 0,1/2 해당 없음 해당 없음 해당 없음 0,04 해당 없음 해당 없음 0,35 해당 없음
2T642V1 0,5/15 0,1/2 해당 없음 해당 없음 해당 없음 0,04 해당 없음 해당 없음 0.2초 해당 없음
2T642G1 0,5/15 0,1/2 해당 없음 해당 없음 해당 없음 0,04 해당 없음 해당 없음 0,23 해당 없음
2T643A-2 0,02/25 0,01/3 50-150 1,8 해당 없음 0,12 0,12 해당 없음 3,15 해당 없음
2T643B-2 0,02/25 0,01/3 50-150 1,8 해당 없음 0,12 0,12 해당 없음 0,15 해당 없음
2T647A-2 0,05/18 0,2/2 해당 없음 1,5 해당 없음 해당 없음 0,09 해당 없음 해당 없음 5,56 0,8
KT647A-2 0,05/18 0,2/2 해당 없음 1.5 해당 없음 해당 없음 0,09 해당 없음 해당 없음 0,56 0,8
2T648A-2 1/18 0.2/2 해당 없음 1,5 해당 없음 해당 없음 0,06 해당 없음 해당 없음 0,4 0,6
KT648A-2 1/18 0,2/2 해당 없음 1,5 해당 없음 해당 없음 0,06 해당 없음 해당 없음 0,4 0,6
2T657A-2 1/12 0,1/2 60-200 해당 없음 해당 없음 0,06 해당 없음 해당 없음 0,31 해당 없음
2T657B-2 1/12 0,1/2 60-200 해당 없음 해당 없음 0.06 해당 없음 해당 없음 0,31 해당 없음
2T657V-2 1/12 0,1/2 35-50 해당 없음 해당 없음 0,06 해당 없음 해당 없음 3,37 해당 없음
KT657A-2 1/12 0,1/2 60-200 해당 없음 해당 없음 0,06 해당 없음 해당 없음 3,37 해당 없음
KT657B-2 1/12 0,1/2 60-200 해당 없음 해당 없음 0,06 해당 없음 해당 없음 3,37 해당 없음
KT657V-2 1/12 0,1/2 35-50 해당 없음 해당 없음 0.06 해당 없음 해당 없음 3,37 해당 없음
KT659A 해당 없음 해당 없음 35분 해당 없음 1,2 해당 없음 해당 없음 해당 없음
2T671A 1/15 0,4/1,5 해당 없음 1,5 해당 없음 1,5 0,15 0,15 해당 없음 0,9 해당 없음
2T682A-2 1uA/10 0,02/1 40-70 해당 없음 해당 없음 0,05 해당 없음 해당 없음 0,33 해당 없음
2T682B-2 1uA/10 0,02/1 80-100 해당 없음 해당 없음 0,05 해당 없음 해당 없음 0,33 해당 없음
KT682A-2 1uA/10 0,02/1 40-50 해당 없음 해당 없음 0,05 해당 없음 해당 없음 0,33 해당 없음

트랜지스터의 전기적 매개 변수에 대한 다음 지정이 표에서 허용됩니다.


익보- 컬렉터 역전류(컬렉터-베이스), 분자, 컬렉터와 베이스 사이의 전압, 분모.
이에보- 이미 터 역 전류 (이미 터베이스), 분자, 이미 터와베이스 사이의 전압, 분모.
h21e- 정적 전류 전달 계수(이득).
Fgr- 트랜지스터 전달 계수의 상한 주파수.
sk- 컬렉터 접합의 커패시턴스, t 에 - 피드백 회로의 시정수(더 이상 없음).
최대 Ukb- 컬렉터와 베이스 사이의 최대 허용 전압.
우케 막스- 컬렉터와 이미터 사이의 최대 허용 전압
유에브 맥스- 이미 터와베이스 사이의 최대 허용 전압.
Ik 최대- 최대 컬렉터 전류.
Ik 임프.- 최대 펄스 콜렉터 전류.
Ib 최대- 최대 기본 전류.
Рmax- 방열판 없이 최대 전력.
RT 최대- 방열판으로 최대 전력.

모바일 통신을 위한 강력한 저전압 마이크로파 트랜지스터

잡지 "Radio"는 다양한 응용 분야를 위한 고전력 마이크로파 트랜지스터를 만드는 분야에서 Voronezh 전자 기술 연구소의 새로운 개발에 대해 독자들에게 지속적으로 알려줍니다. 이 기사에서는 MV 및 UHF 대역에서 출력 전력이 0.5 ~ 20W 인 이동 통신용 마이크로파 트랜지스터 KT8197, KT9189, KT9192, 2T9188A, KT9109A, KT9193 그룹의 최신 개발에 전문가 및 라디오 아마추어를 소개합니다. 최신 통신 장비의 기능 및 작동 매개변수에 대한 요구 사항이 엄격해짐에 따라 고전력 마이크로파 트랜지스터의 에너지 매개변수, 신뢰성 및 장치 설계에 대한 요구 사항이 높아졌습니다.

우선, 휴대용 및 휴대용 라디오 방송국은 기본 소스에서 직접 전원을 공급받는다는 점을 염두에 두어야 합니다. 이를 위해 일반적으로 전압이 5 ~ 15V 인 화학적 전류 소스 (셀 또는 배터리의 소형 배터리)가 사용됩니다. 감소 된 공급 전압은 발전기 트랜지스터의 전력 및 증폭 특성에 제한을가합니다. 동시에 고전력 저전압 마이크로파 트랜지스터는 전체 작동 주파수 범위에서 높은 에너지 매개변수(예: 전력 이득 KP 및 수집기 회로 ηK의 효율)를 가져야 합니다.

발전기 트랜지스터의 출력 전력이 컬렉터의 기본 고조파 전압의 제곱에 비례한다는 사실을 고려하여 공급 컬렉터 전압의 감소로 출력 전력 수준을 줄이는 효과는 다음과 같이 건설적으로 보상될 수 있습니다. 유용한 신호 전류의 진폭에 상응하는 증가. 따라서 저전압 트랜지스터를 설계할 때 복잡한 설계 문제와 기술적인 문제를 해결하는 것과 함께 컬렉터-이미터의 포화 전압을 낮추고 컬렉터의 임계 전류 밀도를 높이는 문제와 관련된 문제를 최적으로 해결해야 합니다.

기존의 발전기 트랜지스터(Upit = 28V 이상에서 사용하도록 의도됨)에 비해 더 높은 전류 밀도를 갖는 모드에서 저전압 트랜지스터의 작동은 더 강렬한 발현을 억제할 필요성으로 인해 장기 신뢰성을 보장하는 문제를 악화시킵니다. 전류 전달 요소 및 접점 금속화 층 트랜지스터 구조의 열화 메커니즘. 이를 위해 개발된 극초단파 저전압 트랜지스터에는 신뢰성이 높은 다층 금 기반 금속화 시스템이 사용됩니다.

이 기사에서 설명하는 트랜지스터는 공통 이미터 회로에서 스위치를 켤 때 클래스 C 전력 증폭기에서 주로 사용하도록 설계되었습니다. 동시에 작동 지점이 안전 작동 영역 내에 있고 자동 생성 모드로 들어가는 것을 방지하기 위한 조치가 취해진 경우 공칭 값과 다른 전압 하에서 클래스 A, B 및 AB 모드에서의 작동이 허용됩니다. .

트랜지스터는 Upit이 공칭 값보다 작은 경우에도 작동합니다. 그러나이 경우 전기 매개 변수 값이 여권 값과 다를 수 있습니다. 연속 동적 모드 RK.av max에서 컬렉터의 최대 허용 평균 소산 전력이 제한 값을 초과하지 않는 경우 IK max 값에 해당하는 전류 부하로 트랜지스터를 작동할 수 있습니다.

고려된 장치의 트랜지스터 구조의 결정은 기본 기술에 따라 제조되고 공통된 구조적 및 기술적 특징을 갖기 때문에 모든 트랜지스터는 동일한 수준의 항복 전압을 갖습니다. 장치 사양에 따라 해당 범위는 이미 터와 기본 UEBmax 사이의 최대 허용 직류 전압 값으로 제한됩니다.< 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.

미니어처 버전으로 강력한 저전압 트랜지스터를 만드는 분야에서 또 다른 단계를 밟을 수 있게 한 주요 개념 아이디어는 일련의 패키지리스 트랜지스터 KT8197, KT9189, KT9192를 만들 때 새로운 독창적인 디자인과 기술 솔루션을 개발하는 것이었습니다. . 아이디어의 본질은 산화베릴륨으로 만든 세라믹 크리스탈 홀더와 유연한 캐리어(폴리이미드 필름)에 테이프 금속화 리드를 기반으로 트랜지스터 디자인을 만드는 것입니다.

리드 프레임 형태의 특수 포토리소그래피 패턴이 있는 테이프 캐리어는 단일 전도성 요소 역할을 하며, 다중 셀 트랜지스터 구조 및 장치의 외부 리드에 대한 접촉이 동시에 형성됩니다. 내부 테이프 보강재의 모든 요소는 화합물로 밀봉되어 있습니다. 금속화 세라믹 홀더 베이스의 치수는 2.5x2.5mm입니다. 크리스탈 홀더의 장착 표면과 리드는 금층으로 덮여 있습니다. 트랜지스터의 유형과 치수는 Fig. 1a. 비교를 위해 세라믹 금속 패키지 (예 : Motorola의 CASE 249-05)에서 가장 작은 외부 트랜지스터에는 직경 7mm의 둥근 세라믹베이스가 있습니다.

KT8197, KT9189, KT9192 시리즈의 트랜지스터 설계는 표면 실장 방식을 사용하여 인쇄 회로 기판에 설치할 수 있습니다. 이러한 트랜지스터 사용에 대한 권장 사항에 따라 외부 리드의 납땜은 125 ... 180 ° C의 온도에서 5초 이하로 수행해야 합니다.

전기적 및 열적 매개변수 측면에서 비축량을 실현한 덕분에 포장되지 않은 마이크로파 트랜지스터의 소비자 기능 영역을 크게 확장할 수 있었습니다. 특히 KT8197 시리즈의 공칭 전압값이 Upit = 7.5V이고 KT9189, KT9192 시리즈(12.5V)의 트랜지스터의 경우 동적 모드에서 안전 동작 영역의 경계가 Upit max = 15V로 확장됩니다. 증가 공칭 값에 상대적인 공급 전압에서 휴대용 송신기의 출력 전력 수준을 높이고 그에 따라 무선 범위를 증가시킬 수 있습니다. 트랜지스터는 전체 작동 온도 범위에 걸쳐 연속 동적 모드에서 전력 손실을 줄이지 않고 작동할 수 있습니다.

일반적으로 이러한 트랜지스터를 개발할 때 근본적인 방법으로 소형화뿐만 아니라 비용 절감 문제도 해결되었습니다. 그 결과 트랜지스터는 세라믹-메탈 패키지에서 동급 외산 트랜지스터보다 5배 정도 저렴한 것으로 나타났다. 개발된 초소형 마이크로파 트랜지스터는 개별 구성 요소 형태의 전통적인 사용과 하이브리드 마이크로 회로 RF 전력 증폭기의 일부로 가장 폭넓게 응용할 수 있습니다. 그들의 사용이 웨어러블 휴대용 라디오 방송국에서 가장 효과적이라는 것은 분명합니다.

모바일 송신기의 출력단은 일반적으로 자동차 배터리에서 직접 전원을 공급받습니다. 출력 단계용 트랜지스터는 정격 공급 전압 Upit=12.5V용으로 설계되었습니다. 각 통신 범위에 대한 파라메트릭 트랜지스터 시리즈는 휴대용 송신기 Pout=20W에 대해 허용되는 최대 출력 전력 수준 제공을 고려하여 구축되었습니다. 고전력 저전압 마이크로파 트랜지스터(Pout > 10W)의 개발은 보다 복잡한 설계 문제와 관련이 있습니다. 또한 마이크로웨이브 구조의 큰 결정에서 동적 전력을 추가하고 열을 제거하는 문제가 있습니다.

파워 트랜지스터의 크리스탈 토폴로지는 낮은 임피던스를 특징으로 하는 고도로 발달된 이미터 구조를 가지고 있습니다. 필요한 주파수 대역을 제공하고 매칭을 단순화하고 전력 이득을 높이기 위해 입력에서 내부 매칭을 위한 LC 회로가 트랜지스터에 내장되어 있습니다. 구조적으로 LC 회로는 MIS 커패시터와 유도 요소로 작동하는 와이어 리드 시스템을 기반으로 하는 마이크로 어셈블리 형태로 만들어집니다.

VHF 대역에서 사용하기 위해 이전에 개발된 2T9175 시리즈 트랜지스터의 전력 범위 개발에서 트랜지스터 2T9188A(Pout = 10W) ​​및 KT9190A(20W)가 생성되었습니다. UHF 범위의 경우 트랜지스터 KT9193A (Pout \u003d 10W) ​​및 KT9193B (20W)가 개발되었습니다. 트랜지스터는 표준 KT-83 패키지로 제작됩니다(그림 1b 참조).

이 세라믹-금속 패키지를 한 번에 사용함으로써 외부 요인에 대한 요구 사항이 증가하고 혹독한 기후 조건에서 작동할 수 있는 능력을 갖춘 전자 장비용으로 매우 안정적인 이중 목적 트랜지스터를 만들 수 있었습니다. 출력 전력 Pout = 10W 및 Pout = 20W인 트랜지스터와 관련하여 +60°C의 케이스 온도에서 보장된 신뢰성을 보장하기 위해 - +40 ~ +125°C에서 최대 허용 평균 전력 손실 연속 동적 모드에서 공식 РК.ср max=(200-Тkorp)/RT.p-to(여기서 Тkorp - 케이스 온도, °С; RT.p-to - 전이의 열 저항- 케이스 접합, °С/W).

현재 NMT-450i 표준(450MHz 주파수)에 따라 러시아에서 연방 무선 통신 네트워크가 생성되고 있습니다. 개발 된 일련의 장치 KT9189, 2T9175, 2T9188A, KT9190A는 국내 트랜지스터 소자 기반을 기반으로 한 장비 시장의 고려 분야에서 요구 사항을 거의 완벽하게 충족시킬 수 있습니다.

또한 1995년부터 러시아는 GSM 표준(900MHz) 내에서 모바일 가입자 통신의 셀룰러 시스템과 미국 AMPS 표준(800MHz)에 따른 지역 통신용 셀룰러 시스템의 연방 네트워크를 구축해 왔습니다. UHF에서 이러한 셀룰러 무선 통신 시스템을 만들려면 출력 전력이 0.5W 및 2W인 KT9192 시리즈와 출력 전력이 10W 및 20W인 KT9193 시리즈의 소형 트랜지스터를 사용할 수 있습니다.

장비의 소형화 문제에 대한 해결책과 그에 따른 요소 기반은 웨어러블 휴대용 무선 송신기에만 영향을 미치지 않았습니다. 휴대용 무선 통신 장비 및 특수 목적 장비의 경우 많은 경우에 고전력 마이크로파 저전압 트랜지스터의 무게와 크기를 줄일 필요가 있습니다.

이러한 목적을 위해 트랜지스터 2T9175A-4-2T9175V-4, 2T9188A-4, KT9190A-4, KT9193A-4, KT9193B-4가 포함된 KT-83(그림 1, c)을 기반으로 수정된 플랜지리스 하우징 설계가 개발되었습니다. 생산됩니다. 이들의 전기적 특성은 표준 설계의 해당 트랜지스터와 유사합니다. 이 트랜지스터는 크리스털 홀더를 방열판에 직접 저온 납땜하여 장착합니다. 납땜 공정 중 체온은 +150°C를 초과하지 않아야 하며 총 가열 및 납땜 시간은 2분을 초과하지 않아야 합니다.

고려한 트랜지스터의 주요 기술적 특성은 표에 나와 있습니다. 1. 모든 트랜지스터의 콜렉터 회로 효율은 55%이다. 최대 허용 DC 컬렉터 전류 값은 전체 작동 온도 범위에 해당합니다.

1 번 테이블

트랜지스터 작동 주파수 범위, MHz 출력 전력, W 전력 이득, 시간 공급 전압, V 최대 허용 평균 rass. 전원 상태. 동적 모드, W 최대 허용 DC 컬렉터 전류, A 주변 온도의 최대 허용 값, °С 최대 허용 케이스 온도, °С 최대 허용 접합 온도, °С 열 저항 전환 - 사례, °С/W 컬렉터 커패시턴스, pF 게인 주파수 제한, 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
2T9175A; 2T9175A-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
2T9175V; 2T9175V-4 5 4 15 2 3 30 780
2T9188A; 2T9188A-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

무화과에. 2,a는 트랜지스터 2T9188A, KT9190A의 전체 회로를 보여줍니다. 2,b-KT8197, KT9189, KT9192, 2T9175 시리즈의 트랜지스터 (l은 납땜 경계에서 밀봉 덮개의 접착 이음새 또는 크리스탈 홀더의 밀봉 코팅까지의 거리입니다. 이 거리는 다음에 대한 권장 사항에서 규제됩니다. 사양에 마이크로파 트랜지스터를 사용하고 반응 요소 트랜지스터를 계산할 때 고려해야 합니다. 다이어그램에 표시된 반응 요소의 매개 변수는 표에 요약되어 있습니다. 2. 이 매개변수는 개발 중인 장치의 증폭 경로 정합 회로를 계산하는 데 필요합니다.

새로운 트랜지스터 요소 기반의 개발은 현대적인 전문 상업 및 아마추어 무선 통신 장비의 생성과 전기적 매개변수를 개선하고 무게, 치수 및 비용을 줄이기 위해 이미 개발된 장비의 개선에 대한 광범위한 전망을 열어줍니다.

표 2

트랜지스터의 반응성 요소의 매개 변수 트랜지스터
2T9175A; 2T9175A-4 2T9175B; 2T9175B-4 2T9175V; 2T9175V-4 2T9188A; 2T9188A-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
LB1, nH 3 2,3 1,8 0,66 0,73 1 0,84 0,19 0,1 0,2
LB2, 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 - - -

문학

  1. 평가자 V., Kozhevnikov V., Kosoy A. 러시아 엔지니어에 대한 과학적 검색. 고전력 마이크로파 트랜지스터의 개발 동향. - 라디오, 1994, No. 6, p. 2, 3.
  2. 평가자 V., Kozhevnikov V., Kosoy A. 새로운 마이크로파 트랜지스터. - 라디오, 1996, No. 5, p. 57, 58.
  3. Asessorov V., Asessorov A., Kozhevnikov V., Matveev S. 전력 증폭기용 선형 마이크로파 트랜지스터. - 라디오, 1998, No. 3, p. 49-51.
  4. 육상 이동 서비스의 각도 변조 라디오 방송국. GOST 12252-86(ST SEV 4280-83).

읽고 쓰기유용한

마이크로파 트랜지스터는 텔레비전 및 라디오 방송 송신기, 중계기, 민간 및 군사 레이더, 셀룰러 통신 시스템의 기지국, 항공 전자 공학 등 인간 활동의 많은 영역에서 사용됩니다.

최근 몇 년 동안 마이크로파 트랜지스터 생산을 위한 바이폴라 기술에서 VDMOS(수직 확산 금속 산화물 반도체) 및 LDMOS(측면 확산 금속 산화물 반도체) 기술로의 전환에 눈에 띄는 추세가 있었습니다. 가장 발전된 LDMOS 기술은 선형성, 이득, 열 성능, 불일치 허용 오차, 고효율, 전력 손실 마진, 신뢰성과 같은 최고의 기능을 가지고 있습니다. 필립스 트랜지스터는 로트 간 반복성이 탁월하며 필립스는 이를 자랑스럽게 생각합니다. 고장난 트랜지스터를 교체할 때 트랜지스터의 모든 매개 변수가 완전히 동일하기 때문에 장비를 다시 설정하는 과정에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 필립스 경쟁사 중 누구도 이것을 자랑할 수 없습니다.

모든 새로운 필립스 개발은 새로운 최신 LDMOS 기술을 기반으로 합니다.

셀룰러 기지국용 트랜지스터

케이스에 패키징된 트랜지스터 외에도 필립스는 통합 모듈을 생산합니다.

표 4. 주요 통합 모듈
유형 뿌우트, W 기술 빈도 적용분야
BGY916 19 바이폴라 900MHz GSM
BGY916/5 19 바이폴라 900MHz GSM
BGY925 23 바이폴라 900MHz GSM
BGY925/5 23 바이폴라 900MHz GSM
BGY2016 19 바이폴라 1800-2000MHz GSM
BGF802-20 4 LDMOS 900-900MHz CDMA
BGF 844 20 LDMOS 800-900MHz GSM/EDGE(미국)
BGF944 20 LDMOS 900-1000MHz GSM/엣지(유럽)
BGF1801-10 10 LDMOS 1800-1900MHz GSM/엣지(유럽)
BGF1901-10 10 LDMOS 1900-2000MHz GSM/EDGE(미국)

통합 모듈의 특징:

  • LDMOS 기술(방열판에 직접 납땜, 선형성, 높은 이득), o 낮은 왜곡,
  • 구리 플랜지 사용으로 인한 반도체 발열 감소 o 통합 온도 오프셋 보상
  • 50옴 입력/출력,
  • 선형 증폭,
  • 많은 표준(EDGE, CDMA) 지원.

BGF0810-90

  • 출력 전력: 40W,
  • 이득: 16dB,
  • 효율성: 37%,

BLF1820-90

  • 출력 전력: 40W,
  • 이득: 12dB,
  • 효율성: 32%,
  • 인접 채널 전력 감쇠 ACPR: -60dB,
  • EVM 오류 벡터 진폭: 2%.

방송국용 트랜지스터

지난 25년 동안 Philips는 이 분야에서 리더십을 유지해 왔습니다. 최신 LDMOS 기술(BLF1xx, BLF2xx, BLF3xx, BLF4xx, BLF5xx, 시리즈)을 사용하면 시장에서 지속적으로 입지를 강화할 수 있습니다. TV 송신기용 트랜지스터 BLF861의 대성공이 그 예입니다. 경쟁 트랜지스터와 달리 BLF861은 안테나가 분리되었을 때 고장으로부터 보호되는 매우 안정적이고 높은 신뢰성의 소자임이 입증되었습니다. 안정성 측면에서 BLF861의 특성에 근접한 경쟁자는 없었습니다. 이러한 트랜지스터의 주요 응용 분야는 HF에서 800MHz까지의 주파수 송신기, 민간 라디오 방송국 PMR (TETRA), 민간 및 군사용 VHF 송신기입니다.

표 5. L 및 S 대역 레이더 트랜지스터

유형 F, GHz Vcc,B 티피, ms 계수. 충전, % 전력, W 능률,% 게인, dB
L-대역 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
법안 21435 1,2-1,4 36 100 10 >35 45 >13
BLL1214-250 1,2-1,4 36 100 10 >250 45 >13
S-대역 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
상위 S-밴드 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
표 6. 항공전자 트랜지스터

유형 F,GHz Vcc,B 티피, ms 계수. 충전, % 전력, W 능률,% 게인, dB
바이폴라 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

비디오




블라1011-200 1,03-1,09 36 50 1 >200 50 15
BLA1011-10 1,03-1,09 36 50 1 >10 40 16
블라1011-2 1,03-1,09 36 50 1 >2 - 18

트랜지스터의 주요 특성 BLF861A

  • 푸시풀 트랜지스터(푸시풀 증폭기),
  • 150W 이상의 출력 전력,
  • 13dB 이상의 게인,
  • 50% 이상의 효율성,
  • 470 ~ 860MHz 대역(대역 IV 및 V)을 커버합니다.
  • 오늘날 TV 송신기의 산업 표준입니다.

새로운 트랜지스터 모델 BLF647

  • BLF861A를 기반으로 설계,
  • 600MHz에서 16dB의 큰 이득,
  • 최대 150W의 출력 전력,
  • 1.5 ~ 800MHz 대역을 커버하며,
  • 신뢰성, 불일치 방지,
  • 안테나 분리에 대한 내성,
  • HF 및 VHF 주파수에서 작업할 수 있는 저항이 내장되어 있습니다.
  • 푸시풀 트랜지스터(푸시풀 증폭기).

트랜지스터 BLF872

  • BLF861A의 보다 강력한 대체품으로 개발되고 있으며,
  • 2004년 1분기 생산 시작,
  • 최대 출력 전력 250W,
  • 불일치에 대한 저항 측면에서 가장 신뢰할 수 있는 트랜지스터,
  • 선형성을 유지하고,
  • 신뢰성을 유지하고,
  • 20년 동안 현재 변위 Idq가 10% 미만,
  • 14dB 이상의 게인,
  • 470~860MHz 대역을 커버합니다.

레이더 및 항공전자공학용 트랜지스터

레이더 및 항공 전자 공학을 위한 새로운 필립스 트랜지스터도 최첨단 LDMOS 기술을 사용하여 제조됩니다. LDMOS 기술을 사용하여 만든 크리스탈은 발열이 적고 신뢰성이 높으며 증폭률이 높으며 기판과 방열판 사이에 절연체가 필요하지 않습니다. 따라서 동일한 성능을 달성하는 데 더 적은 수의 트랜지스터가 필요하므로 신뢰성이 더욱 향상되고 제품 비용이 절감됩니다.

새로운 개발:

BLA0912-250

  • 960 ~ 1250MHz 대역(모든 주요 항공전자 주파수),
  • 최대 13dB의 높은 이득,
  • 신뢰성, 위상 불일치 저항 5:1,
  • 선형성,
  • 샘플은 2003년 6월부터 사용할 수 있습니다.

BLS2934-100

  • 2.9 ~ 3.4GHz 대역(모든 주요 항공전자 주파수),
  • 표준 무가압 하우징 사용,
  • 샘플은 2003년 말까지 사용할 수 있습니다.

요컨대 Philips는 시대에 발맞추어 더 작은 크기, 더 높은 전력 출력, 더 적은 배관 부품 및 더 낮은 최종 제품 비용과 같은 고급 기능을 갖춘 새로운 장치를 가능하게 하는 트랜지스터를 제공하고 있습니다.

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