книги из ГПНТБ / Микроминиатюризация высокочастотных радиоустройств

70

сти короткозамкнутым витком и кварцевый резонатор в корпусе

типа ТОо Топологический чертеж кварцевого генератора 130 МІ*ц пока­

зан на р и с .2 .8 . Микросхема выполнена на подложке из ситалла

размером 16x30x0,6 мм. Материалом обкладок конденсаторов, про­ водников и контактных площадок служит алюминий А9Э. Для напы­ ления диэлектрического слоя конденсаторов и защитного слоя использована моноокись кремния. Удельная емкость конденсаторов

составляет 5000 пф/см^. Для напыления резиоторов применен ни­ хром Х20Н80 с удельным сопротивлением пленки 100 Ом/а • Обоз­

На р и с .2 .9 показана конструкция кварцевого генератора

130 М5ц. Подложка гибридной пленочной микросхемы 2 приклеена

тактные площадки микросхемы соединены пайкой с соответствующи­ ми контактными площадками печатной платы и выводами 4 корпуса

1 отрезками медной проволоки ^ 0,05 мм. Кварцевый резонатор 5

в корпусе ТО закреплен в отверстии корпуса с помощью клея.

Крепление кварцевого резонатора к корпусу генератора возможно также с применением держателей, обойм и т .п .

Р и с .2 .8 . Топологический чертеж кварцевого генератора 130 МГц.

с незначительным.запасом по коэффициенту усиления. Отбор транзисторов и исполнение пленочных элементов микросхемы в пределах заданных допусков обеспечивают установку расчётного режима по постоянному току.

Последовательность настройки кварцевого генератора ІЗОМГц может быть принята следующая.

1 . Проверка режима генератора и буферного каскада по по­ стоянному току.

2 . Настройка буферного каскада. При этом напряжение.пита<-

ния коллектора генератора снимается, а буферный каскад нагру­ жается на эквивалентную активную нагрузку 75 бм. Подбором ди­ аметра и положения проволочного кольца в плоскости катушки индуктивности 13 устанавливается резонансная частота буфер­ ного усилителя, равная 130 МГц, по измерителю частотных хара­ ктеристик. Проволочное кольцо закрепляется каплей клея БФ^І.

С помощью генератора стандартных сигналов и лампового вольтметра измеряется коэффициент усиления буферного усилите­ л я . Коэффициент усиления в линейном режиме должен, быть в пре­ делах 5-8 при максимальном допустимом напряжении входного си­ гнала 25-30 мВ. При этом напряжение на нагрузке должно нахо­ диться в пределах 150-250 мВ.

3 . Настройка кварцевого генератора 130 МГц. Подается на­ пряжение питания коллектора. Разрывается цепь обратной связи,

75

и вместо кварцевого резонатора включается разделительный

кольцом. При этом на экране измерителя частотных характери­ стик должна наблюдаться картина, показанная на р и с .2 .1 4 .. .

Как видно из графика р и с .2 .1 5 , индуктивность плоской•спираль­

ной катушки при подстройке короткозамкнутым кольцом может быть уменьшена примерно, на 55$ при одновременном уменьшении добротности на 65$, .

к и ь х

Рис. 2 .1 4 . Вид частотной характеристики кварца при полной компенсации статической емкости на . экране измерителя частотных характеристик.

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 і,0 /,f 12

Рис. 2 .1 5 . Зависимость индуктивности и добротности плоских спиральных катушек индуктивности от

размеров короткозамкнутого кольца.

77

Глава третья» ГИБРИДНЫЕ ШІЕНОЧНЫЕ УСИЛИТЕЛИ

ВЫСОКОМ ЧАСТОТЫ

і . О ВЫБОРЕ СХЕМ ГИБРИДНЫХ ПЛЕНОЧНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

При разработке высокочастотных пленочных усилителей при­

ходится учитывать ряд требований общего и частного характера,

предъявляемых к их схеме и конструкции. К этим требованиям относятся следующие:

1) получение наибольшего коэффициента -усиления каждого каскада с высоким коэффициентом устойчивости, что позволяет сократить число каскадов до минимума и отказаться от•нейтра­ лизации;

2) обеспечение низкого уровня шумов первых каскадов усили­ теля;

.3) сведение к минимуму искажений' частотной характеристики усилителя при воздействии АРУ;

4) использование минимально необходимого количества актив­ ных и пассивных элементов, входящих в схему усилителя;

5) обеспечение весьма малой восприимчивости схемы к раз­ бросу её элементов;

6) обеспечение наименьшей мощности, рассеиваемой усилите­

лем, и высокой температурной стабильности параметров усилителя.

Изучение параметров, отдельных каскадов усилительных схем,

а также' опыта проектирования ВЧ усилителей с дискретными эле­

78

речисленными вш е требованиями.

•В большинстве известных усилительных устройств в качестве

ны в пленочном виде с минимальным использованием площади под­ ложки, в то время как на более низких частотах целесообразнее применять навесные индуктивности, например спиральные прово­

лочные катушки индуктивности.

Практика разработки гибридных усилителей различного наз­ начения показывает, что создание избирательных усилителей с помощью RO -фильтров и распределенных КС -цепей возможно до частот, не превышающих 10-20 МГц.

На более высоких частотах резко падает добротность таких

систем и коэффициент передачи усилителя. Для обеспечения не­ обходимого коэффициента усиления приходится вводить дополни­ тельные каскады усиления и для повышения избирательности -

положительную обратную связь. Все это усложняет и удорожает стоимость гибридной пленочной микросхемы,.затрудняет её ре­ гулировку и снижает устойчивость работы усилителя. Примене­

ние RC -цепей в качестве избирательных на высоких частотах

требует высокой точности изготовления пленочных резисторов и конденсаторов малых величин. И з-за малых ветчи н этих эле­ ментов на высоких частотах исключается возможность подстрой­

значительным уровнем собственных шумов, что делает нежелатель ннм их применение в первых каскадах гибридных пленочных уои-

79

лителей,

В диапазоне частот 10 МГц-1,5 ГГц относительно хорошие

результаты по получению необходимой избирательности и полосы

пропускания дают как навесные LC - избирательные миниатюрные цепи, так и пленочные. Но в этом случае необходимо, чтобы на частотах ниже I 00 МГц пленочные индуктивности имели гальва­

ническое покрытие. На частотах выше 100 МГц возможно приме­

Хорошие результаты были получены при применении катушек

индуктивности, которые изготавливались фотохимическим мето­ дом из посеребренной достаточно жесткой бронзовой фольги толщиной 50-100 мкм и приклеивались к подложке микросхемы.

Такие катушки квадратной формы с размером сторон 6x6 мм с добротностью 150-200 единиц на частоте 150 МГЦ и индуктивно­

волны усиливаемого сигнала, что совершенно недопустимо из-за

на порядок меньше, рабочей длины волны.