Замедляющие системы. Генераторы с электрическим управлением электронным потоком. Методы и устройства стабилизации частоты и фазы колебании в задающих генераторах простых и сложных сигналов, страница 10

Во втором типе схем  (рис. 3.34, 3.35)  по пленочной технологии выполнены контактные площадки и полосковые линии, входящие в состав цепей согласования, а также   образующие дроссели . Однако многие пассивные элементы являются навесными.  Например, в цепи возбуждения использованы

безвыводные конденсаторы, симметрично включенные по обе стороны вывода базы  транзистора ,   что    необходимо   для равномерного распределения тока   по транзисторной   структуре.

Навесными элементами являются  также    индуктивности, представляющие собой полукольца из полосок меди шириной несколько миллиметров. Их можно подбирать в ходе наладки усилителя. Навесными являются подстроечные конденсаторы , ; резисторы Г дроссель .

В третьем типе схем по пленочной технологии выполнены цепи связи и дроссели.  В  качестве навесных  используются только те элементы, которые трудно реализовать в виде пленок: транзисторы, конденсаторы большой емкости, мощные резисторы и т.п.

Особо  следует  выделить  интегральные микросхемы, размеры которых измеряются    миллиметрами.    В   качестве   примера    на риc. 3.36 приведена гибридная интегральная схема транзисторного усилителя с общей базой и ее аналог (рис. 3.37) на элементах

с сосредоточенными постоянными. Усилитель мощности работает на частоте 2 ГГц гори выходной мощности 1 Вт. На нижней части подложке оставлены металлизированные области, которые

соединены с корпусом: они лежат под конденсаторами  и играют роль земли. Эти конденсаторы плоские, на металлизированные области нанесен слой диэлектрика, сверху расположен еще один металлизированный слон, причем у конденсаторов С1,  этот слой разделен на островки, соединив которые тонкими проводниками, образуют магазины емкостей. В конденсаторах  обкладки  образованы  островками металлических пленок на верхней плоскости подложки и сплошной металлический пленкой на нижней плоскости подложки. Диэлектриком здесь служит материал подложки. Величина емкости элемента площадью 1 мм2 при толщине подложки 0,5 мм ипорядка 0,15 пФ.

Пробивное напряжение таких конденсаторов порядка 300В. Контурная индуктивностьи дроссели размешены на верхней области подложки. Питание подается в центральную точку дросселя . Дроссель и конденсатор соединяют    с    помощью металлической полоски, а чтобы предотвратить замыкание витков дросселя  этой  полоской,  между ними  располагают слой диэлектрика. Бескорпусный транзистор, как и подложку, крепят к корпусу с помощью припоя. Размеры усилителя 3x4 мм.

Транзисторные автогенераторы.

На частотах до 100 МГц схемы транзисторных автогенераторов аналогичны ламповым. Один из вариантов индуктивной трех ТОЧКИ на транзисторе приведен на рис. 3.38. На коллектор

подается отрицательное   напряжение. Питание цепи коллектора      последовательное. На базу подано небольшое отрицательное начальное смещение от источника коллекторного   напряжения    (с сопротивления  делителя  ).    Это   смещение позволяет  установить    исходную рабочую точку на  том участке статической

характеристики , где

крутизна велика, обеспечит тем  самым  мягкий    режим самовозбуждения.        Авто смещение в  процессе работы генератора   положительное  зa   счет  постоянной составляющей  тока базы,  создающей падение   напряжения на сопротивлении

На частотах выше  100...150 МГц    широкое    распространение получил автогенератор с контуром между коллектором   и   базой (рис. 3.39). Высокочастотная эквивалентная схема такого автогенератора подобна схеме автогенератора   СВЧ   с   общей   сеткой (рис. 3.40).

Как    показывает анализ, в исследуемом   автогенераторе    при рациональном  выборе параметров обеспечиваются  фазовые соотношения,  необходимые на  высоких  частотах  для частичной  или полной компенсации фазы крутизны фазой коэффициента обратной связи. Конструктивные же удобства автогенератора очевидны: в качестве колебательного контура применяют отрезок коакспальной или полосковой линии, коллектор по высокой частоте соединяют с корпусом, а между корпусом и эмиттером включают подстроенный конденсатор (рис. 3.39).

Характеристики современных СВЧ транзисторов приведены в таблице 3.2.

3.6. Генераторы на лавинно-пролетных диодах

Генераторы на лавинно-пролетных диодах (ГЛПД) были созданы советским ученым А. С. Тагером в 1959 г. В 1978 г. группе советских ученых во главе с А. С. Тагером за работы по ГЛПД была присуждена Ленинская премия.

Эффект отрицательного дифференциального сопротивления (ОДС)  в ГЛПД в отличие от других   генераторов   проявляется только в динамическом режиме на СВЧ. Статическая    вольтамперная характеристика ЛПД такая же, как у обычных диодов, и не имеет характерного падающего участка, как у туннельных диодов и диодов Ганна.

Генерация колебаний СВЧ в режиме лавинного пробоя объясняется тем, что возникающие под влиянием переменного поля изменения потока носителей заряда, а следовательно, тока через диод, опаздывают относительно напряжения на диоде, в результате чего имеет место ОДС. ОДС обусловлено двумя основными процессами: конечным временем развития лавинного пробоя и пролета носителей. Отсюда следует и название — лавинно-про-летные диоды.

Для изучения ЛПД рассмотрим распределение поля в запорном    слое, движение носителей заряда в сильных    электрических полях и процесс ударной ионизации, приводящий к лавинному пробою. Процессы в ЛПД поясняются на примере одномерной модели германиевого диода с редким  асимметричным  -переходом (рис. 3.41). На рис. 3.41  показано расположение-обладателей (а),  а также распределение плотности зарядов   (б)  и

напряженности роля (в). Ширина части запорного слоя в -области такого диода незначительна, хотя суммарные заряды донорных и акцепторных центров в обеих областях    одинаковы.