Лабы Михайлов / 3 Лаба / Лаба 3
.pdf
G, дБ |
12.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w, ГГц |
|
|
|
L = 2 мм |
|
L = 3 мм |
|
L = 4 мм |
|
|
|
|
|
Рис. 8 – АЧХ усилителя при L = 2 мм |
|
|
||||
Анализируя влияние расстояния между антеннами на АЧХ усилителя,
делаем вывод, что при увеличении расстояния между антеннами возрастает и коэффициент усиления УБВ.
Связь между коэффициентом усиления УБВ и расстоянием между антеннами довольна понятна: первая антенная модулирует поток электронов по плотности, вторая «улавливает» усиленную волну. В случае, когда расстояние между антеннами достаточно мало, сгустки практически не успевают полноценно сформироваться и на выходе получаем достаточно низкое значение коэффициента усиления.
При увеличении расстояния между антеннами «сгустки» электронов успевают полноценно сформироваться, то есть произойдет большая модуляция по плотности, и на выходе увидим большее значения усиления.
11
4. Подбор значений концентрации носителей заряда и толщины
структуры УБВ, обеспечивающие усиление 14,3 дБ на частоте до 10 ГГц
Подобранные значения, обеспечивающие необходимое усиление в 14,3 дБ:
Концентрация носителей заряда: ND = 0,8 ∙ 1020 м-3
Толщина структуры: a = 1,61 мкм
Расстояние между антеннами: L = 2,51 мм
То есть, основными параметрами, влияющими на АЧХ УБВ являются – концентрация донорной примеси, расстояние между антеннами и толщина пленки. При правильном подборе всех этих параметров можно получить требуемое усиление.
12
ВЫВОД
В ходе выполнения лабораторной работы был исследован принцип работы УБВ на ВПЗ и определены основные параметры, влияющие на работу усилителя.
Анализируя полученные АЧХ УБВ при изменения различных параметров, делаем вывод, что основным негативным фактором,
ограничивающим рабочий частотный диапазон устройства, является диффузия, которая становится заметной с увеличением частоты. Как следствие – при увеличении частоты происходит уменьшение коэффициента усиления из-за увеличения влияния диффузии.
Также, важным параметром, определяющим работу устройства, а
точнее, коэффициент усиления, является значения толщины пленки. С
увеличением толщины пленки минимизируется влияние диффузии, то есть увеличивается частотный диапазон устройства. Данный факт связан также с влиянием диффузии: при уменьшении толщины пленки происходит переход от модели свободной границы к модели жесткой границы, где влияние диффузии становится заметным.
Немаловажным параметром, влияющим на коэффициент усиления УБВ,
является расстояние между антеннами. Для получения требуемого усиления необходимо правильно располагать антенны.
13