Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000), страница 5

Для мощных генераторных транзисторов основным является работа с отсечкой тока в недонапряженном и граничном режимах. При этом транзистор поочередно находится в двух состояниях — отсечки (змиттерный и коллекторный переходы закрыты) и активном (эмиттерный открыт, а коллекторный закрыт). Перенапряженный режим, когда транзистор на некоторую часть периода высокочастотных колебаний попадает в состояние насыщения (оба перехода открыты), а в ряде схем генераторов и в инверсное состояние (змиттерный закрыт, коллекторный открыт), как правило, может возникать при рассогласовании нагрузки, в процессе настройки генератора.

Специально перенапряженный режим используется только для осуществления коллекторной АМ. Работа биполярного транзистора в ключевом режиме рассматривается в о 2.6. На рис. 1.1,а,б и 1.2,а,б приведены условные обозначения и эквивалентные схемы биполярного транзистора при включении с ОЭ и ОБ, отражающие два его состояния — активное и отсечки.

Эквивалентные элементы грС»-цепочки, отражающие электрические свойства змиттерного перехода, в открытом состоянии можно считать: гр — О, Сд — со, а закрытом гр — э оо, Сд -э О. Параллельно добавлены барьерная емкость эмиттерного перехода С, и показанное штриховой линией сопротивление утечки 7эу„которое для мощных генераторных транзисторов составляет всего 1000...100 Ом и ниже. Активная и пассивная части закрытого коллекторного перехода представлены только барьерными емкостями С»э и С»„. Сопротивление утечки коллекторного перехода обычно велико, и им пренебрегают.

Рис. в.й г) На схемах рис. 1.1,би 1.2,бпокаэаны сопротивление материала базы гв, условно разделяющее коллекторный переход на активную и пассивную части, а также эквивалентное стабилизирующее сопротивление в цепи эмиттера г многоэмиттерной структуры и сопротивление тела коллектора г».

Для транзистороа, работающих приблизительно до 300 МГц, включаемых по схеме с ОЭ, достаточно эквивалентную схему его кристалла на рис. 1.1,6 дополнить индуктивностями выводов 6„6о, 7». В диапазоне выше 300 МГц учитываются как индуктивности выводов и соединительных проводников, так и паразитные емкости. В качестве примера на рис. 1.3,а приведена схема транзистора с ОЭ с изолированными выводами. Исходная схема на рис. 1,1,6 дополнена емкостью С»э между эмиттерной и коллекторной площадками кристалла, Индуктивности 6оы Лэы Е»1 определяются проволочными соединениями контактных площадок кристалла с контактными площадками корпуса.

Е мкости Соо, Сэо, С»о учитывают емкости между корпусом и металлизированными площадками, к которым припаиваются внешние выводы, создающие индуктивности э во, э эз э»з. Во внутрисогласованных' транзисторах »Е элементы входной и выходной цепей образуют или являются элементами более сложных схем, повышающих сопротивления на внешних выводах транзистора до единиц-десятков ом в рабочей полосе частот.

На рис. 1.3,б показан 17 „ример эквивалентной схемы такого транзистора с ОБ. Индуктивности 1чы Ьаг, Лаз Л«1 Ькэ Екз образованы параллельным соединением группы проводников, а емкости С,ы Саэ и Скы Скз выполняют в виде МОП-конденсаторов. В табл. 1.1 приведены следующие параметры мощных биполярных транзисторов. Первая буква или цифра в наименовании транзистора обозначает материал (кремний либо германий), из которого он сделан.

Мощные биполярные транзисторы имеют п-р-п-проводимость. 1, Параметры идеализированных статических характсрисгпик: коэффициент передачи по току лыав в схеме с ОЭ на постоянном токе, сопротивление материала базы ге, стабилизирующее сопротивление в цепи эмиттера т„сопротивление утечки Ата эмиттерного перехода. Если значения сопротивлений не приводятся, то надо принять т, = О, = со, а сопротивление тв можно приближенно определить по известным тк и Ск, (см. ниже) или принять равным нулю. Здесь же дается сопротивление насыщения тда„когда транзистор находится в состоянии насыщения в схеме с ОЭ или ОБ на низких / < (0,3/Ьз1»в)/т и в скобках на высоких / > (3/Ьщао)/т частотах. На низких частотах величина может определяться непосредственно по выходным характеристикам а (ск). На высоких частотах величину тк„увеличивают в 1,5...3 раза Это объясняется следующим образом.

На высоких частотах при гармоническом напряжении на коллекторе оптимальным можно также считать граничный режим, в котором достигаются мощность Р1 и КПД, близкие к максимальным. Однако коэффициент усиления по мощности Кр оказывается значительно меньше, чем тот, который можно достигнуть при работе в недонапряженном режиме, что связано с резким ухудшением усилительных свойств транзистора при низких остаточных напряжениях на коллекторе ск,асы Поскольку при работе транзистора на высоких частотах, в том числе вблизи своей верхней частотной границы, Кр снижается до единиц, оптимальным по совокупности КПД, Р1 и Кр оказывается недонапряженный режим с определенным соотношением между ск о,т и импульсом тока коллектора акга«», которые и определяют таас — ск.аст/а»саад.

2. Высокочастотные параметры: граничная частота передачи по току в схеме с ОЭ /т и барьерные емкости эмиттерного и коллектор- ного переходов Ск, С при соответствующих напряжениях на переходах ск и с„постоянная времени коллекторного перехода т», позволяющая, если не дается ге, ориентировочно определить те = тк/С», где Ска = (О, 2... О, 3)С» — барьерная емкость активной части коллектор- ного перехода, а также индуктивности выводов Ва, Ье, Е». 3. Допустимые парамггпры: предельное напряжение на коллекторе Еке,даа или Ек, д,„соответственно пРи включении тРанзистоРа с ОБ или ОЭ; кратковременное (импульсное) значение напряжений Е «е.кнд.дод или Ек, „н„д,„, напряжение коллекторного питания Ек д,„,.

обратное напряжение на змиттерном переходе Ев д фактически при пробое эмиттерного перехода ограничивается значение тока эмиттера. гд а,г ' 1и а) Рис. 1.2 удз Рис. 1.З 19 Парамет статиче еалие харак ироаан теристи ры ид ских ных к Аыео я„ кОм Сх, пф (при Е, В) Уе, Мги Екдед, В такс ( „вч), Ом Екэ.де а (Е .кк ), В транаис- тора пп ыб нГн Бк, нГн Ехб.деа (Екб.хнк) В нГн тб, е Ом Ом С„пФ (при Ее, В) (при Е„В) 2Т9105АС 65 >0,067 <160 >660 50 2$ 1,0 0,17 0,5 12 (5) 65 4000 4000 >600 >600 >540 >350 20 20 29 29 28 28 20 (0) 20 (О) >0,8 >0,4 >0,2 >0,05 50 50 50 50 1,5 1,5 1,3 1,25 3,4 2,4 1,7$ 0,9 10 (5) 9 (5) 6 (5) 8$ (5) >0,2 >1,4 >0,8 5 4,2 1,8 >1200 >900 >750 25 25 , 25 40 40 40 12,5 (40) 10 (25) 0,6...2,0 РО) 0,6...2,0 (7) 0,6...2,0 (3) 4,6 >1,5 >8,0 >3,5 >3,5 >3,5 >0,8 15...40 600...900 700...1500 >900 >900 >900 750..

1400 4...10 (28) <4 Ро) 40...60 (28) 8...10 (28) 8...12 (28) 1г...го (28) 28 20 28 28 28 28 55 40 2,5 3 2,5 2,5 0,23 2,5 0,1...0,3 0,55 0,25 0,25 1,43 10...25 (0) 0,5 1,95 1,95 1,95 1,55 3,0 1,5 1,25 10...15 10...15 10...15 бо (о) во (о) $0 2Т988А 2Т9156А 2Т916А 90 91 92 >0,23 >1,0 28 (35...40) 28 1,0 Р,О... 1,6) 1,77...2,4 $0 50 1100..Л400 750...1250 600...1350 14...20 (зо) 19...35 (28) 50 33...50 (28) 0,35 190 (о) 4 .10 ро) 7... 14 (5) 6,2...11 (5) 0.7 О, 05 55 (55) 0,6 1,0 9З 2Т962Б 2Т9107А 2Т962В >0,8 50 28 1,55 0,12 1,24 94 95 1,02...1,22 >0,4 28 2$ 50 50 310 1,5$ 0,92 0,06 2Т987А 2Т9156Б 2Т976А 96 97 98 гв 50 50 50 >0,2 0,57...0,8 750...1200 50...70 (28) 0,06 0,92 10...25 ро) 2Т988Б 2Т979А 2Т9140А 2Т9118А.

2Т946А 99 100 101 102 103 >0,3 >0,1 >0,07 >0,07 >0,35 (0,5...1,0) 28 (40) 28 (35...40) 28 (35...40) 28 (40) 50 50 $0 50 50 0,05 0,02 0,025 0,06 0,47... 1,69 гбо...ззо (о) 0;3 0,35 28 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 ?8 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 2Т9136АС 2Т996В-2 2Т 996 Г-2 2Т9104А 2Т9104Б 2Т991АС 2Т9101АС 2Т9153АС 2Т9153БС КТ983А КТ983Б КТ983В КТ9150А КТ9142А КТ9155А КТ9155Б КТ9155 В КТ9152А КТ911Б 2Т607А-4 2Т913А 2Т913Б 2Т913В 2Т962А 145 рв) 2,3 РО) г,з ро) <20 (28) <40 (28) <75 (28) <150 (28) <8 (25) <12 (25) <24 (25) 720...900 <ба ро) Высокочастотные параметры <25 РО) 6...18 Ра) <15 РО) <1г ра) <1г ро) 9,6...15 (5) Продрлттееиие табл. 1.1 55 ' 50 50 50 55 40 35 55 (55) 55 (55) 55 (55) овые метры Допустимые параметры Экспериментальные параметт ы Режим работы Вт них Еба.дпп В (1« -) А 16 .да (1бшах) А Те ил пара Диапазон бп.дап, раб, частот, аС МГц Лпх аС/Вт Гг айГц Кр (Кр) Епг, В Схема вклю- че- Окончание лейбл.

1.1 65 100.. 500 160 16 1,3 >50 80 >40 200 150 150 115 175 175 190 200 200 160 160 160 200 200...500 4 2,5 2,5 4 4 4 4 4 4 4 0,2 (0,3) о,г (О,з) 5,0 3,75 7,5 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 40 40 8,2 3,1 2 1,15 350 .700 350...700 350...700 350...700 380...540 380...840 40...860 40...860 40...860 470...860 >40 )50 )50 >50 >40 >40 13,8 9,2 5,3 0,5 1,0 (2 х0,9) сиги ал сигнал сигнал 79 80 81 82 83 84 8$ 86 87 88 89 3 3 3 3 3 3 4 3,5 3,5 3,5 4,0 860 860 860 860 860 1000 1000 1000 1000 1000 1000 2х0,15 2х0,1 2х0,1 2х0,1 2х0,1 0,4 0,15 0,5 (1,0) 1,0 (2,0) 1,0 (2,0) 1,$ >40 >35 >40 >45 >45 23...

40 >45 )40 >40 >50 36... 43 28 28 28 28 28 28 20 28 28 28 28 ОЭ ОЭ ОЭ ОЭ ОЭ ОЭ ОЭ ОЭ ОЭ ОБ >50 >15 >50 )100 )100 0,8... 1,0 >1,0 >3 >5 >10 >10 >4,2 >4,5 )4,2 >3,0 >4,0 2...2,5 >(4) 2,25...2,5 2,25...2,5 2,25...2,5 4...4,7 ГВВ 200 150 150 150 150 150 160 33 13 20 10 10 7 0,25 . 0,5 0,5 175 200 160 90 91 92 3,5 3 3,5 2,$ 2,0 (4,0) 2,5 1,0 1000 1000 1000 >(6) >5 2,25...2,5 40.. 45 28 >40 28 45.. $5 28 15... 17 >15 >го ОБ ОЭ О 1,0 4,5 160 93 4,4 600..1000 (400...1000) 600...1000 (400...1000) 650...1000 600...1000 900...1450 700...1400 900...1450 900...1400 400...1500 3,5...6,0 >20 ОБ Класс В 40...50 28 2,5 (5) 4,0 115 160 94 95 1000 1000 4,0 1,8 27 >40 ОБ ОБ (4) 3...5,1 28 28 Класс В Класс В 40...50 3,$ 3 3.5 3,5 3,5 3,5 3,5 1 000 1000 1000 1400 1300 96 97 98 99 1 00 101 102 103 175 200 160 115 115 115 175 175 1,4 1,7 4,5 2,0 0,85 1,15 4,0 45 >50 )60 >20 50...

60 >110 75 ..80 21...30 ОБ ОЭ ОБ ОБ ОБ ОБ ОБ ОБ 28 28 28 28 28 28 28 28 6 >4 2...2,4 >(1,8) (6)" (1) >(6) (6)... (7) 4...7 Класс Класс Класс Класс Класс Класс Класс Класс >50 45... 55 >50 45... 52 Э45 40... 45 >$0 ГВВ 6,0 2...3 5,0 (10) 10 (12...15) 7,5 (15) 2,5 (5) 0,1 2,0 4,5 З,О 1,0 1300...1400 1300 1000 470... 860 150...860 150...860 150...860 470...860 ) 400 <1000 200...1000 200...1000 200...1000 600...1000 (400...1000) 100...1000 650...1000 200...1000 500 1,5...30 500 650 650 700 700 100 700 840 840 860 860 860 860 >100 50 >500 О,П5 0,136 >5 >20 >55 >100 >15 >50 >0,5 >1,0 >3,5 )8 >3,3 14...20.