Транзисторные вч генераторы с внешним возбуждением

В качестве  генераторных транзисторов используются как биполярные, так и полевые транзисторы. Первые применяют на частотах  до 1000 МГц при генерируемой мощности до сотен ватт, вторые – на частотах до 10 ГГц при уровне мощности до  100  Вт.

Биполярные транзисторы работают с относительно большими токами, протекающими через p-n переход и большими напряжениями, приложенными к переходам. При прохождении  тока через переход  имеет место вытеснение тока к краям эмиттерного  электрода. Это приводит к тому, что мощные ВЧ – транзисторы выполняют в виде множества простых БТ. Транзисторы выбираются исходя из тех же соображений, что и электронные лампы, однако, с учетом особенностей их параметров и их зависимостей от режимов, рабочих и предельных частот. Транзисторы в схемах генераторов с внешним возбуждением (ГВВ) могут быть включены любым из способов: ОЭ, ОБ или ОК. Наиболее употребительно включение с ОЭ, на СВЧ применяется схема с ОБ. Большинство БТ предназначены для работы в непрерывном режиме. Это связано с тем, что даже кратковременные форсированные режимы БТ могут привести к его отказу. В результате допустимая выходная мощность в импульсном режиме мало отличается от непрерывной.

При расчете режима работы транзистора используют параметры, полученные на основе электрических параметров  и идеализированных статических характеристик.

Два типа мощных ВЧ и СВЧ транзисторов, используемых в генераторах

Мощные вч и свч транзисторы подразделяются на две боль­шие группы: биполярные и полевые.

Различие протекающих в них физических процессов состоит в следующем. В биполярных транзисторах происходит перенос как основных носителей заряда в полупроводнике, так и неосновных; в полевых — только основных. Управление током прибора в бипо­лярных транзисторах осуществляется за счет заряда неосновных носителей, накапливаемых в базовой области; в полевых — за счет действия электрического поля на поток носителей заряда, движу­щихся в полупроводниковом канале, причем поле направлено пер­пендикулярно этому потоку.

Для увеличения мощности прибора в биполярных транзисторах используют многоэмиттерную структуру, в полевых — многока­нальную. Материалом для мощных ВЧ транзисторов обоих типов служит кремний, в СВЧ приборах помимо кремния применяют также арсенид галлия

Повышение выходной мощности сигнала и максимальной час­тоты усиления является одним из основных направлений развития обоих типов транзисторов, используемых в генераторных каскадах радиопередатчиков. Совмещение двух данных качеств в полупро­водниковом приборе явилось исключительно сложной задачей, которую в определенной степени удалось решить путем создания кремниевых и арсенид-галлиевых транзисторов с многоэмиттерной и многоканальной структурой. Другое направление в разви­тии генераторных транзисторов связано с повышением их ли­нейных свойств при усилении сигналов повышенной мощности. В табл. 7.1 приведены четыре основных параметра — максималь­ная частота усиления ƒ, выходная мощность Р1 коэффициент уси­ления по мощности КР и КПД нескольких типов ВЧ мощных би­полярных и полевых транзисторов.

Приведем основные сведения относительно мощных ВЧ и СВЧ биполярных и полевых транзисторов, необходимые для анализа работы и расчета генераторов с внешним возбуждением.