- •1 Диод Ганна. Математическая модель диода Ганна
- •Математические модели диодов
- •2 Эквивалентная схема генератора на диоде Ганна
- •3 Режимы работы генератора на диодах Ганна. Оптимальные параметры диода Ганна
- •4 Квазилинейная теория диодных автогенераторов
- •5 Нч колебания в цепи питания диода
- •Основные схемы сглаживающих фильтров питания
- •6 Эквивалентная схема дг
- •7 Методика проектирования электрических схем диодных автогенераторов.
- •8 Пример проектирования цепи свч генератора на диоде Ганна. Конструирование диодных автогенераторов
- •9 Полевой транзистр свч. Нелинейная эквивалентная схема птш.
- •10 Проектирование усилителя мощности на птш
- •11 Общая характеристика малошумящих усилителей
- •12 Основные характеристики регенеративных резонансных усилителей
- •Теоретические основы
- •14 Параметрические диоды. Одноконтурные и двухконтурные ппу.
- •15 Методы улучшения характеристик ппу
- •16 Пример расчета двухконтурного ппу. Конструкции ппу.
- •§2. Теория
- •17 Транзистор. Транзисторный усилитель свч. Общие сведения.
- •18 Бесструктурные модели транзистора свч
- •19 Устойчивость транзисторных усилителей свч.
- •20 Примеры расчета узкополосных усилителей
- •21 Особенности построения транзисторных усилителей свч. Практические схемы транзисторных усилителей
- •22 Антенны свч в интегральном исполнении. Общие сведения
- •23 Основные типы излучателей. Плоскостные излучатели
- •24 Расчет основных характеристик антенн
- •Полоса пропускания антенны
- •Поляризация электромагнитных волн
- •Входной импеданс антенны
- •Коэффициент стоячей волны (kсв)
- •Диаграмма направленности (дн)
- •Коэффициент направленного действия (кнд)
- •Коэффициент усиления (ку)
- •Коэффициент полезного действия (кпд)
- •Шумовая температура
- •25 Печатные антенные решетки
- •26 Активные фазированные антенные решетки. Общие сведения
- •Сравнение с пассивной решёткой[править | править вики-текст]
- •Недостатки[править | править вики-текст]
- •Рассеивание мощности[править | править вики-текст]
- •Стоимость
- •Приёмо-передающий модуль
- •Приёмный канал
- •Передающий канал
- •27 Общие методы оценки энерегетических параметров афар
- •28 Оптимизация массогабаритных характеристик афар. Стоимостные характеристики афар
6 Эквивалентная схема дг
Упрощённая эквивалентная схема активного слоя ДГ приведена на рисунке 7.13,а, где диодный промежуток представлен параллельным соединением нелинейной ёмкости C ( U ) , отражающей процесс накопления заряда, и нелинейной отрицательной проводимости — Gдг(U). Нелинейная ёмкость C(U) может быть представлена в виде “горячей” реактивности jBдг (U). С учётом параметров корпуса диода полная эквивалентная схема ДГ показана на рисунке 7.13,б. Здесь параллельное соединение активной и реактивной проводимости характеризует собственно кристалл GaAs в диапазоне рабочих частот, элементы Cк, Lк, rк — корпус диода.
Рис. 7.13: Эквивалентная схема ДГ: — упрощенная схема активного слоя; б — полная эквивалентная схема
Параметры эквивалентной схемы зависят от частоты, питающего напряжения и амплитуды колебаний.
7 Методика проектирования электрических схем диодных автогенераторов.
Обобщенную схему АГ гармонических колебаний с использованием в качестве активного элемента биполярного транзистора можно представить в виде рис. 23.
Рис.23.
Аналогичную схему можно представить и для АГ с другими усилительными элементами, поскольку здесь не показаны элементы, обеспечивающие рабочую точку. Общий принцип выбора элементов схемы не зависит от типа усилительного элемента.
В качестве элементовиспользуются емкости и индуктивности (или расстроенные контура, представляющие собой эквивалентные емкости или индуктивности) с малыми потерями. Поэтому их можно в первом приближении считать чисто реактивными, т.е.
,
причем для индуктивного элемента X > 0, а для емкостного – X < 0. Действительно
.
Для того, чтобы схема выполняла функции автогенератора гармонических колебаний, на частоте генерации должны выполняться балансы амплитуд и фаз.
При включении транзистора с общим эмитером входом является промежуток база-эмитер, выходом - коллектор-эмитер. Следовательно, коэффициент усиления определяется как
.
На резонансной частоте можно принять
.
Для выполнения баланса фаз должно быть обеспечено. Так как цепь обратной связи состоит из
делителя, образованного элементами и, т.о.
.
Это означает, что соответствующие реактивности должны иметь разный знак: если , то, или если, то, при этом должно выполняться неравенство|XКБ| > |XБЭ|.
Колебательный контур в целом образован всеми тремя элементами. На резонансной частоте сумма реактивных сопротивлений равна нулю, т.е.
, |
(1) |
или , откуда
, |
(2) |
т.е. реактивности идолжны иметь одинаковые знаки. Уравнения (1) и (2) определяют условия, которым должны удовлетворять реактивные сопротивления, включенные между электродами усилительного элемента. Это отражено заливкой на рис. 24.
Рис. 24.
Итак, возможны два варианта построения схемы:
и- индуктивности,- емкость;
и - емкости,- индуктивность.
Соответственно этим вариантам схема с двумя индуктивностями называется индуктивной трехточечной схемой, или индуктивной трехточкой (рис. 25,а); схема с двумя емкостями – емкостной трехточкой (рис. 25,б).
а) |
б) |
Рис. 25
При рассмотрении общего принципа построения схем АГ не принимались во внимание межэлектродные емкости транзисторов. Поэтому коэффициент обратной связи оказался независимым от частоты. Однако при работе на частотах, близких к граничной частоте транзистора, эти емкости начинают оказывать влияние. Аргументкомплексной крутизныS1 может достигать 900,следовательно будет отличаться от 1800.Учитывая межэлектродные емкости транзистора можно построить АГ, в котором каждый элемент трехточки включает и свою емкость транзистора.
На рис. 26а показана схема двухконтурной трехточки с общим эмиттером.
а) |
б) |
Рис. 26.
Здесь емкость в цепи коллектор-база определяется емкостью перехода, а контуры идолжны на частоте генерации являться эквивалентными индуктивностями. Т.к. эквивалентная индуктивность в цепи коллектор-эмиттердолжна быть больше, то частота генерации будет ближе к резонансной частоте базового контура. Чем больше расстройка ( г -р) , тем больше величина эквивалентной индуктивности.
На рис. 26.б показаны АЧХ обоих контуров. Так как контур в цепи б-э расстроен меньше, его эквивалентная индуктивность меньше. Обычно этот контур является частотозадающим в автогенераторе.
Схема, показанная на рис. 27, (контуры в цепях к-б и б-э) должна иметь эквивалентные реактивности контуров разных знаков.
а) |
б) |
Рис. 27.
Здесь частота генерации лежит между резонансными частотами контуров: р,1 < г< р,2. Эта схема называется схемой с общей базой.