Transistores de microondas de baja potencia, domésticos. Transistores de potencia de microondas Philips Semiconductors

Transistor Parámetro
npn Ikbo a Ukb mA/V Iebo en Ueb mA/V unidades h21e FrpMHz SK pf t en ps Ukb máx V Uke máx V Ueb máx V Ik máx A Yo para imp A Ib máx A P máx W RT máx. W
2Т606А 1/65 0,1/4 3,5 0,01 0,4 0,8 0,1 0,8 2,5
KT606A 1,5/65 0,3/4 0.012 0,4 0,8 0,1 0,8 2,5
KT606B 1,5/65 0,3/4 0,012 0,4 0,8 0,1 0,6 2,0
2Т607А-4 n / A n / A 0,125 n / A n / A 0,3 1,0
KT607A-4 n / A n / A 0,15 n / A n / A 0.9 1.5
KT607B-4 n / A n / A 4,5 0,15 n / A n / A 0,8 1,5
2T610A 0,5/20 0,1/4 50-250 4,1 0,3 n / A n / A 1,5 n / A
2T610B 0,5/20 0,1/4 20-250 4,1 0,3 n / A n / A 1,5 n / A
KT610A 0,5/20 0,1/4 50-300 4,1 0,3 n / A n / A 1,5 n / A
KT610B 0,5/20 0,1/4 50-300 4,1 0,3 n / A n / A 1,5 n / A
2Т633А 0,003/30 0,003/4 40-140 3,3 n / A 4,5 0,2 0,5 0,12 0,36 1,2
KT633B 0,01/30 0,01/4 20-160 3,3 n / A 4,5 0,2 0,5 0,12 0,36 1,2
2Т634А 1/30 0,2/3 n / A 3,5 0,15 0,25 0,07 0,96 1.8
KT634B 2/30 0,4/3 n / A 3,5 0,15 0,25 0,07 0,96 1,8
2Т637А 0,1/30 0,2/2,5 30-140 2,5 0,2 0,3 0,1 1,5 n / A
KT637A 0,1/30 0,2/2,5 30-140 2,5 0,2 0,3 0,1 1,5 n / A
KT637B 2/30 0,2/2,5 30-140 2,5 0,2 0,3 0,1 1,5 n / A
2Т640А 0,5/25 0,1/3 min 15 1,3 0,6 0,06 n / A n / A 0,6 n / A
KT640A 0,5/25 0,1/3 min 15 1,3 0,6 0,06 n / A n / A 0,6 n / A
KT640B 0,5/25 0,1/3 min 15 1,3 0,06 n / A n / A 0,6 n / A
KT640V 0,5/25 0,1/3 min 15 1,3 0,06 n / A n / A 0,6 n / A
2Т642А 1/20 0,1/2 n / A 1,1 n / A 0,06 n / A n / A 0,5 n / A
KT642A 1/20 0,1/2 n / A 1,1 n / A 0,06 n / A n / A 0,5 n / A
2Т642А1 0,5/15 0,1/2 n / A n / A n / A 0,04 n / A n / A 0.35 n / A
2T642B1 0,5/15 0,1/2 n / A n / A n / A 0,04 n / A n / A 0,35 n / A
2Т642В1 0,5/15 0,1/2 n / A n / A n / A 0,04 n / A n / A 0,2 s n / A
2T642G1 0,5/15 0,1/2 n / A n / A n / A 0,04 n / A n / A 0,23 n / A
2Т643А-2 0,02/25 0,01/3 50-150 1,8 n / A 0,12 0,12 n / A 3,15 n / A
2T643B-2 0,02/25 0,01/3 50-150 1,8 n / A 0,12 0,12 n / A 0,15 n / A
2Т647А-2 0,05/18 0,2/2 n / A 1,5 n / A n / A 0,09 n / A n / A 5,56 0,8
KT647A-2 0,05/18 0,2/2 n / A 1.5 n / A n / A 0,09 n / A n / A 0,56 0,8
2Т648А-2 1/18 0.2/2 n / A 1,5 n / A n / A 0,06 n / A n / A 0,4 0,6
KT648A-2 1/18 0,2/2 n / A 1,5 n / A n / A 0,06 n / A n / A 0,4 0,6
2Т657А-2 1/12 0,1/2 60-200 n / A n / A 0,06 n / A n / A 0,31 n / A
2T657B-2 1/12 0,1/2 60-200 n / A n / A 0.06 n / A n / A 0,31 n / A
2T657V-2 1/12 0,1/2 35-50 n / A n / A 0,06 n / A n / A 3,37 n / A
KT657A-2 1/12 0,1/2 60-200 n / A n / A 0,06 n / A n / A 3,37 n / A
KT657B-2 1/12 0,1/2 60-200 n / A n / A 0,06 n / A n / A 3,37 n / A
KT657V-2 1/12 0,1/2 35-50 n / A n / A 0.06 n / A n / A 3,37 n / A
KT659A n / A n / A min 35 n / A 1,2 n / A n / A n / A
2T671A 1/15 0,4/1,5 n / A 1,5 n / A 1,5 0,15 0,15 n / A 0,9 n / A
2Т682А-2 1uA/10 0,02/1 40-70 n / A n / A 0,05 n / A n / A 0,33 n / A
2T682B-2 1uA/10 0,02/1 80-100 n / A n / A 0,05 n / A n / A 0,33 n / A
KT682A-2 1uA/10 0,02/1 40-50 n / A n / A 0,05 n / A n / A 0,33 n / A

La tabla utiliza las siguientes designaciones para los parámetros eléctricos de los transistores:


ikbo- corriente inversa del colector (colector-base), en el numerador, con tensión entre el colector y la base, en el denominador.
Iebo- corriente inversa del emisor (emisor - base), en el numerador, a un voltaje entre el emisor y la base, en el denominador.
h21e- coeficiente de transferencia de corriente estática (ganancia).
Fgr- frecuencia límite superior del coeficiente de transmisión del transistor.
Sk- capacitancia de la unión del colector, tk - constante de tiempo del circuito comentario(no más).
Reino Unido máx.- la tensión máxima permitida entre el colector y la base.
uke máximo- tensión máxima permitida entre colector y emisor
Web máx.- tensión máxima permitida entre emisor y base.
yo máximo- corriente máxima del colector.
Soy diablillo.- corriente máxima del colector de impulsos.
Ib máx.- corriente base máxima.
Рmax- máxima potencia sin disipador de calor.
RT máx.- máxima potencia con disipador de calor.

Libros de referencia para radioaficionados.

El nivel actual de desarrollo de REA y su base de elementos permite crear transmisores de televisión y FM VHF de estado sólido con una potencia de salida de hasta 5 kW. Las vías de amplificación basadas en amplificadores de transistores de banda ancha tienen una serie de ventajas en comparación con los amplificadores de válvulas. Los transmisores de estado sólido son más confiables, eléctricamente seguros, cómodos de usar y más fáciles de fabricar.

Con un diseño de bloque modular del transmisor, la falla de uno de los bloques del amplificador terminal no provoca la interrupción de la transmisión en el aire, ya que la transmisión continuará hasta que se reemplace el bloque, solo con potencia reducida. Además, la ruta de banda ancha del amplificador de transistores no requiere ajustes adicionales a un canal específico dentro de la banda de frecuencia operativa.

Generalmente se acepta que la fiabilidad de un transmisor depende, en primer lugar, de la fiabilidad de los componentes activos utilizados. Gracias al uso de modernos transistores lineales de microondas de alta potencia, cuyas características de diseño y tecnología de fabricación proporcionan un aumento significativo en el tiempo entre fallas, la cuestión de aumentar la confiabilidad de los transmisores de estado sólido ha recibido una solución fundamental.

Los crecientes requisitos para los indicadores técnicos y económicos de los transmisores VHF FM y de televisión de alta potencia, así como el nivel alcanzado de tecnología nacional en el campo de la creación de transistores bipolares de silicio de alta potencia, estimularon el desarrollo de una nueva clase de dispositivos: alta -transistores de microondas lineales de potencia. Instituto de Investigación tecnología electrónica(Voronezh) ha desarrollado y produce una amplia gama de ellos para su uso en los rangos de longitud de onda de metros y decímetros.

Los transistores están especialmente diseñados para su uso en transmisores de transmisión de radio y televisión de alta potencia, repetidores, en particular, en repetidores de televisión con amplificación conjunta de señales de audio e imagen, así como en amplificadores de señales multicanal de estaciones base de un sistema de comunicación celular. Estos transistores cumplen requisitos extremadamente estrictos en cuanto a linealidad de la característica de transferencia, tienen un margen de disipación de potencia y, como resultado, una mayor confiabilidad.

Estructuralmente, estos transistores se fabrican en carcasas de metal y cerámica. Su apariencia mostrado en la Fig. 1 (no se muestran las carcasas de todos los transistores mencionados en el artículo; las que faltan se pueden ver en el artículo). Las altas propiedades lineales y de frecuencia de las estructuras de transistores se logran mediante el uso de tecnología isoplanar de precisión. Las capas de difusión tienen un estándar de diseño submicrónico. La anchura de los elementos de la topología del emisor es de aproximadamente 1,5 micras con un perímetro extremadamente desarrollado.

Para eliminar fallas causadas por fallas eléctricas y térmicas secundarias, la estructura del transistor se forma sobre un cristal de silicio con un colector epitaxial de doble capa y el uso de resistencias estabilizadoras del emisor. Los transistores también deben su fiabilidad a largo plazo al uso de metalización multicapa a base de oro.

Los transistores lineales con una disipación de potencia de más de 50 W (con la excepción de KT9116A, KT9116B, KT9133A), por regla general, tienen un circuito de adaptación de entrada LC estructuralmente incorporado, realizado en forma de un microconjunto basado en un en condensador MIS y un sistema de cables. Los circuitos de adaptación internos le permiten ampliar la banda de frecuencia operativa, simplificar la adaptación de entrada y salida y también aumentar la ganancia de potencia CUR en la banda de frecuencia.

Al mismo tiempo, estos transistores están "equilibrados", lo que significa la presencia de dos estructuras de transistores idénticas en una brida, unidas por un emisor común. Este diseño y solución técnica permite reducir la inductancia de la salida del electrodo común y también ayuda a ampliar la banda de frecuencia y simplificar la adaptación.

Cuando los transistores balanceados se activan en contrafase, el potencial de su punto medio es teóricamente igual a cero, lo que corresponde a la condición de una "tierra" artificial. En realidad, esta inclusión proporciona aproximadamente un aumento de cuatro veces en la impedancia del complejo de salida en comparación con uno de un solo extremo al mismo nivel de señal de salida y una supresión efectiva de componentes armónicos pares en el espectro de la señal útil.

Es bien sabido que la calidad transmisión de televisión, en primer lugar, depende de qué tan lineal sea la característica de transferencia de la trayectoria electrónica. El problema de la linealidad es especialmente grave al diseñar nodos para la amplificación conjunta de señales de imagen y sonido debido a la aparición de componentes combinacionales en el espectro de frecuencia. Por lo tanto, se adoptó el método de tres tonos propuesto por expertos extranjeros para evaluar la linealidad de la característica de transferencia de los transistores nacionales en función del nivel de supresión del componente combinado de tercer orden.

El método se basa en el análisis de datos reales. señal de televisión a una relación de nivel de señal de la frecuencia portadora de la imagen de -8 dB. frecuencia lateral -16 dB y frecuencia portadora -7 dB en relación con la potencia de salida en el pico de la envolvente. Los transistores para amplificación conjunta, dependiendo de la serie de frecuencia y potencia, deben proporcionar un valor para el coeficiente de los componentes combinacionales del MS, por regla general, no más de -53...-60 dB.

La clase de transistores de microondas considerada, con una regulación estricta de la supresión de componentes combinacionales, se denomina transistores superlineales en el extranjero. Cabe señalar que un nivel tan alto de linealidad generalmente se logra solo en el modo de clase A, donde se puede llevar a cabo la linealización máxima del modo de la característica de transferencia.

En la gama de medidores, como puede verse en la tabla, hay una serie de transistores, representados por los dispositivos KT9116A, KT91166, KT9133A y KT9173A con una potencia de salida máxima Pvmkh.peak de 5,15, 30 y 50 W, respectivamente. En el rango de longitud de onda decimétrica, dicho rango está representado por los dispositivos KT983A, KT983B, KT983V, KT9150A y POZ con RVV1X, PIK igual a 0,5, 1,3,5, 8 y 25 W.

Los transistores superlineales se utilizan generalmente en amplificadores conjuntos (en modo clase A) de repetidores de televisión y módulos amplificadores de potencia de transmisores con una potencia de hasta 100 W.

Sin embargo, las etapas de salida de los transmisores de alta potencia requieren transistores más potentes para proporcionar nivel requerido el límite superior del rango dinámico lineal cuando se opera en un modo de energía favorable. Se pueden obtener distorsiones no lineales aceptables a niveles de señal altos utilizando amplificación separada en modo clase AB.

Sobre la base del análisis de las condiciones termofísicas de funcionamiento del transistor y las peculiaridades de la formación de linealidad de una señal monotonal, se desarrolló especialmente una serie de transistores de microondas para el modo de funcionamiento en la clase AB. La linealidad de las características de estos dispositivos según métodos extranjeros se evalúa mediante el nivel de compresión (compresión) del factor de ganancia en función de la potencia de una señal de un solo tono (el factor de compresión Kszh o de otro modo) la potencia de salida se determina en un cierto Kszh normalizado.

Para su uso en el rango de longitud de onda del medidor en modo clase AB, ahora existen transistores KT9151A con una potencia de salida de 200 W y transistores KT9174A con una potencia de salida de 300 W. Para el rango de decímetros se han desarrollado transistores 2T9155A, KT9142A, 2T9155B, KT9152A, 2T9155V, KT9182A con potencia de salida de 15 a 150 W.

Por primera vez, los especialistas de NEC demostraron la posibilidad de crear transmisores modulares de estado sólido en el rango de decímetros con amplificación combinada de señales de imagen y audio con una potencia de 100 W. Posteriormente, se crearon transmisores similares utilizando transistores de microondas domésticos de alta potencia 12, 9]. En particular, se habla de investigaciones originales para ampliar el alcance de uso. transistores potentes KT9151A y KT9152A al crear módulos de amplificación conjunta de 100 vatios en modo clase A. Se demuestra que en este modo es posible asegurar la supresión de componentes combinacionales cuando su potencia está subutilizada entre 3 y 4 veces la nominal en modo clase AB. .

Especialistas de la Universidad Técnica Estatal de Novosibirsk realizaron una investigación sobre el uso de transistores de microondas domésticos de alta potencia en módulos amplificadores de televisión Potencia con amplificación separada.

En la Fig. La Figura 2 muestra un diagrama de bloques de un amplificador de potencia de señal de imagen para los canales de televisión 1 - 5 con una potencia de salida máxima de 250 W. El amplificador está diseñado según el circuito de amplificación separada de señales de imagen y sonido. Para los canales 6 a 12, el amplificador se fabrica de acuerdo con un circuito similar con la adición de una etapa intermedia en un transistor KT9116A que opera en modo clase A para obtener la ganancia requerida.

En la etapa de salida, los transistores KT9151A funcionan en clase AB. Se ensambla según un circuito push-pull equilibrado. Esto le permite obtener la potencia de salida nominal con circuitos de adaptación bastante simples en ausencia total de "eco de alimentación" y el nivel de componentes armónicos pares no supera los -35 dB. La no linealidad de la característica de amplitud del amplificador se establece para una señal pequeña seleccionando el desplazamiento del punto de operación en cada etapa, así como ajustando la no linealidad en el modulador de video del excitador.

El diagrama de bloques de un amplificador de potencia para los canales de televisión 21 - 60 se muestra en la Fig. 3. La etapa de salida del amplificador también se fabrica según un circuito balanceado push-pull.

Para garantizar la adaptación de banda ancha y la transición de una carga asimétrica a una simétrica, se utiliza un filtro de paso bajo de dos enlaces como circuito de corrección en las etapas de salida de los amplificadores de los canales 6 - 12, 21 - 60. La inductancia del primer enlace del circuito de adaptación se implementa en forma de secciones de microlíneas en tiras sobre elementos de la topología general de la placa de circuito impreso. Las bobinas del segundo enlace son los terminales de la base del transistor.

La estructura de estos amplificadores corresponde a la Fig. 2 y 3. La división de potencia en la entrada de las etapas de amplificación y su suma en su salida, así como la adaptación de entradas y salidas con una carga estándar, se realiza mediante acopladores direccionales de tres dB. Estructuralmente, cada acoplador está fabricado en forma de devanados bifilares (líneas de cuarto de onda) sobre un marco colocado en una carcasa protectora.

Por lo tanto, los transistores de microondas lineales domésticos modernos permiten crear módulos amplificadores de televisión potentes (hasta 250 W). Usando baterías de dichos módulos, es posible aumentar la potencia de salida suministrada a la ruta del alimentador de antena a 2 kW. Como parte de los transmisores, los amplificadores desarrollados cumplen con todos los requisitos modernos en cuanto a características eléctricas y confiabilidad.

Potentes transistores de microondas lineales en Últimamente También están empezando a ser ampliamente utilizados en la construcción de amplificadores de potencia para estaciones base del sistema de comunicación celular.

En términos de su nivel técnico, los transistores lineales de microondas de alta potencia desarrollados por NIIET pueden usarse como base elemental para la creación de modernos equipos de radiodifusión, televisión y otros equipos económicos y de radioaficionados nacionales.

Material preparado
A. Assessorov, V. Evaluadores, V. Kozhevnikov, S. Matveev, Voronezh

LITERATURA
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3. Dispositivos transmisores de radio de banda ancha. Ed. Alekseeva O. A. - M.: Svyaz, 1978, p. 304.
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8. Kojlwara Y., Hlrakuwa K., Sasaki K. etc. Amplificador de transistores de alta potencia UHF con sustrato de alto dieléctrico. - NEC Res y Desarrollo. 1977. N° 45, pág. 50-57.
9. Grebennikov A., Nikiforov V., Ryzhikov A. Potentes módulos amplificadores de transistores para transmisiones de TV y FM VHF - Telecomunicaciones. 1996, núm. 3, pág. 28-31.

Los transistores de microondas se utilizan en muchas áreas de la actividad humana: transmisores de radio y televisión, repetidores, radares para fines civiles y militares, estaciones base del sistema de comunicación celular, aviónica, etc.

En los últimos años, ha habido una tendencia notable a pasar de la tecnología bipolar para la producción de transistores de microondas a las tecnologías VDMOS (semiconductores de óxido metálico de difusión vertical) y LDMOS (semiconductores de óxido metálico de difusión lateral). La tecnología LDMOS más avanzada ha mejores caracteristicas, como linealidad, ganancia, condiciones térmicas, resistencia al desajuste, alta eficiencia, margen de disipación de potencia, confiabilidad. Los transistores producidos por Philips tienen una repetibilidad excepcionalmente alta de un lote a otro, y Philips está orgulloso de ello. Al reemplazar transistores averiados, no tiene que preocuparse por configurar el equipo nuevamente, ya que todos los parámetros de los transistores son absolutamente idénticos. Ninguno de los competidores de Philips puede presumir de ello.

Todos los nuevos desarrollos de Philips se basan en la nueva y moderna tecnología LDMOS.

Transistores para estaciones base celulares

Además de los transistores empaquetados en carcasas, Philips produce módulos integrados.

Tabla 4. Principales módulos integrados
Tipo Puchero, W. Tecnología Frecuencia Área de aplicación
BGY916 19 BIPOLAR 900MHz GSM
BGY916/5 19 BIPOLAR 900MHz GSM
BGY925 23 BIPOLAR 900MHz GSM
BGY925/5 23 BIPOLAR 900MHz GSM
BGY2016 19 BIPOLAR 1800-2000MHz GSM
BGF802-20 4 LDMOS 900-900MHz CDMA
BGF 844 20 LDMOS 800-900MHz GSM/EDGE (EE.UU.)
BGF944 20 LDMOS 900-1000MHz GSM/EDGE (EUROPA)
BGF1801-10 10 LDMOS 1800-1900MHz GSM/EDGE (EUROPA)
BGF1901-10 10 LDMOS 1900-2000MHz GSM/EDGE (EE.UU.)

Características distintivas de los módulos integrados:

  • Tecnología LDMOS (soldadura directa al disipador, linealidad, mayor ganancia), o distorsión reducida,
  • Menor calentamiento del semiconductor gracias al uso de una brida de cobre, o Compensación integrada del offset de temperatura.
  • Entradas/salidas de 50 ohmios,
  • ganancia lineal,
  • soporte de muchos estándares (EDGE, CDMA).

BGF0810-90

  • potencia de salida: 40 W,
  • ganancia: 16 dB,
  • Eficiencia: 37%,

BLF1820-90

  • potencia de salida: 40 W,
  • ganancia: 12 dB,
  • Eficiencia: 32%,
  • atenuación de potencia del canal adyacente ACPR: -60 dB,
  • Amplitud del vector de error EVM: 2%.

Transistores para estaciones de radiodifusión.

Durante los últimos 25 años, Philips ha mantenido el liderazgo en este campo. Utilizar los últimos avances en tecnología LDMOS (series BLF1xx, BLF2xx, BLF3xx, BLF4xx, BLF5xx) nos permite fortalecer constantemente nuestra posición en el mercado. Un ejemplo es el gran éxito del transistor BLF861 para transmisores de televisión. A diferencia de los transistores de la competencia, el BLF861 ha demostrado ser un elemento altamente confiable y estable, protegido contra fallas cuando la antena está desconectada. Ninguno de los competidores pudo acercarse a las características de estabilidad del BLF861. Las principales áreas de aplicación de dichos transistores son: transmisores para frecuencias de HF a 800 MHz, estaciones de radio privadas PMR (TETRA), transmisores VHF para fines civiles y militares.

Tabla 5. Transistores de banda L y S para radares

Tipo F, GHz Vcc,B Tp, µs Coef. relleno, % Potencia, W Eficiencia,% Ganancia, dB
banda L RZ1214B35Y 1,2-1,4 50 150 5 >35 >30 >7
RZ1214B65Y 1,2-1,4 50 150 5 >70 >35 >7
RX1214B130Y 1,2-1,4 50 150 5 >130 >35 >7
RX1214B170W 1,2-1,4 42 500 10 >170 >40 >6
RX1214B300Y 1,2-1,4 50 150 5 >250 >35 >7
RX1214B350Y 1,2-1,4 50 130 6 >280 >40 >7
Proyecto de ley 21435 1,2-1,4 36 100 10 >35 45 >13
BLL1214-250 1,2-1,4 36 100 10 >250 45 >13
banda S BLS2731-10 2,7-3,1 40 100 10 >10 45 9
BLS2731-20 2,7-3,1 40 100 10 >20 40 8
BLS2731-50 2,7-3,1 40 100 10 >50 40 9
BLS2731-110 2,7-3,1 40 100 10 >110 40 7,5
Banda S superior BLS3135-10 3,1-3,5 40 100 10 >10 40 9
BLS3135-20 3,1-3,5 40 100 10 >20 40 8
BLS3135-50 3,1-3,5 40 100 10 >50 40 8
BLS3135-65 3,1-3,5 40 100 10 >65 40 >7
Tabla 6. Transistores de aviónica

Tipo F,GHz Vcc,B Tp, µs Coef. relleno, % Potencia, W Eficiencia,% Ganancia, dB
BIPOLAR MZ0912B50Y 0,96-1,215 50 10 10 >50 >42 >7
MX0912B100Y 0,96-1,215 50 10 10 >100 >42 >7
MX0912B251Y 0,96-1,215 50 10 10 >235 >42 >7
MX0912B351Y 0,96-1,215 42 10 10 >325 >40 >7
LDMOS

VDS




BLA1011-200 1,03-1,09 36 50 1 >200 50 15
BLA1011-10 1,03-1,09 36 50 1 >10 40 16
BLA1011-2 1,03-1,09 36 50 1 >2 - 18

Características básicas del transistor. BLF861A

  • Transistor push-pull (amplificador push-pull),
  • potencia de salida de más de 150 W,
  • gana más de 13 dB,
  • Eficiencia superior al 50%,
  • cubre la banda de 470 a 860 MHz (bandas IV y V),
  • es el estándar de la industria en transmisores de TV hoy en día.

Nuevo modelo de transistores BLF647

  • desarrollado en base a BLF861A,
  • alta ganancia 16 dB a 600 MHz,
  • potencia de salida de hasta 150 W,
  • cubre la banda de 1,5 a 800 MHz,
  • fiable, resistente a desajustes,
  • resistente a la desconexión de la antena,
  • tiene una resistencia incorporada que permite el funcionamiento en frecuencias HF y VHF,
  • Transistor push-pull (amplificador push-pull).

Transistor BLF872

  • se está desarrollando como un reemplazo más potente para el BLF861A,
  • inicio de producción 1er trimestre de 2004,
  • potencia de salida de hasta 250 W,
  • el transistor más confiable en términos de resistencia al desajuste,
  • mantiene la linealidad,
  • mantiene la confiabilidad,
  • desplazamiento actual Idq inferior al 10% durante 20 años,
  • gana más de 14 dB,
  • Cubre la banda de 470 a 860 MHz.

Transistores para radar y aviónica.

También se fabrican nuevos transistores Philips para radar y aviónica utilizando tecnología LDMOS de última generación. Los cristales fabricados con tecnología LDMOS se calientan menos, son más fiables, tienen mayor ganancia y no requieren un aislante entre el sustrato y el radiador. En consecuencia, para lograr las mismas características, se requieren menos transistores, lo que aumenta aún más la confiabilidad y reduce el costo del producto.

Nuevos desarrollos:

BLA0912-250

  • banda de 960 a 1250 MHz (todas las principales frecuencias de aviónica),
  • alta ganancia de hasta 13 dB,
  • Fiabilidad, resistencia al desajuste de fases 5:1,
  • linealidad,
  • Las muestras estarán disponibles a partir de junio de 2003.

BLS2934-100

  • banda de 2,9 a 3,4 GHz (todas las principales frecuencias de aviónica),
  • uso de una carcasa estándar no hermética,
  • las muestras estarán disponibles a finales de 2003.

En resumen, podemos decir con confianza que Philips se mantiene al día y ofrece transistores que permiten la creación de nuevos dispositivos que tienen características más avanzadas: menor tamaño, mayor potencia de salida, menos componentes y menor precio del producto final.

Potentes transistores de microondas de bajo voltaje para comunicaciones móviles

La revista Radio informa constantemente a sus lectores sobre los nuevos desarrollos del Instituto de Investigación de Tecnología Electrónica de Voronezh en el campo de la creación de transistores de microondas de alta potencia para diversas aplicaciones. En este artículo presentamos a especialistas y radioaficionados las últimas novedades del grupo de transistores de microondas KT8197, KT9189, KT9192, 2T9188A, KT9109A, KT9193 para comunicaciones móviles con una potencia de salida de 0,5 a 20 W en los rangos MV y UHF. Los requisitos más estrictos para los parámetros funcionales y operativos de los equipos de comunicaciones modernos imponen, en consecuencia, mayores exigencias a los parámetros energéticos de los transistores de microondas de alta potencia, su confiabilidad, así como al diseño de los dispositivos.

En primer lugar, es necesario tener en cuenta que las estaciones de radio portátiles y portátiles se alimentan directamente de fuentes primarias. Para ello, se utilizan fuentes de corriente química (baterías de celdas o baterías de pequeño tamaño) con un voltaje, generalmente de 5 a 15 V. Un voltaje de suministro reducido impone restricciones en las propiedades de potencia y amplificación del transistor generador. Al mismo tiempo, los potentes transistores de microondas de bajo voltaje deben tener parámetros de energía altos (como la ganancia de potencia KuP y la eficiencia del circuito colector ηK) en todo el rango de frecuencia de funcionamiento.

Teniendo en cuenta el hecho de que la potencia de salida del transistor generador es proporcional al cuadrado de la tensión armónica fundamental en el colector, el efecto de reducir su nivel de potencia de salida con una disminución en la tensión del colector de suministro se puede compensar constructivamente mediante un aumento correspondiente en la amplitud de la corriente de señal útil. Por lo tanto, al diseñar transistores de bajo voltaje en combinación con la solución de un conjunto de problemas tecnológicos y de diseño, se deben resolver de manera óptima los problemas relacionados simultáneamente con el problema de reducir el voltaje de saturación colector-emisor y aumentar la densidad de corriente crítica del colector.

El funcionamiento de transistores de bajo voltaje en modos con densidades de corriente más altas en comparación con los transistores generadores convencionales (diseñados para usarse a Up = 28 V y más) agrava el problema de garantizar la confiabilidad a largo plazo debido a la necesidad de suprimir manifestaciones más intensas de degradación. Mecanismos en elementos portadores de corriente y capas de contacto de la estructura del transistor de metalización. Para ello, los transistores de microondas de bajo voltaje desarrollados utilizan un sistema de metalización multicapa a base de oro, altamente fiable.

Los transistores discutidos en este artículo están diseñados teniendo en cuenta su uso principal en amplificadores de potencia en modo clase C cuando se conectan en un circuito emisor común. Al mismo tiempo, se permite su operación en modos clase A, B y AB bajo un voltaje diferente al valor nominal, siempre que el punto de operación esté dentro del área de operación segura y se tomen medidas para evitar la entrada al sistema de autogeneración. modo.

Los transistores están operativos incluso cuando el valor de Up es inferior al valor nominal. Pero en este caso, los valores de los parámetros eléctricos pueden diferir de los valores del pasaporte. Se permite operar transistores con una carga de corriente correspondiente al valor IK max, si la disipación de potencia promedio máxima permitida del colector en continuo modo dinámico RK.av max no supera el valor límite.

Debido al hecho de que los cristales de las estructuras de los transistores de los dispositivos considerados se fabrican utilizando tecnología básica y tienen características tecnológicas y de diseño comunes, todos los transistores tienen el mismo nivel de voltaje de ruptura. De acuerdo con las especificaciones técnicas de los dispositivos, su ámbito de aplicación está limitado por el valor de la tensión continua máxima permitida entre el emisor y la base UEBmax.< 3 В и максимально допустимого постоянного напряжения между коллектором и эмиттером UКЭ max < 36 В. При этом указанные значения пробивного напряжения справедливы для всего интервала рабочей температуры окружающей среды.

La principal idea conceptual que permitió dar un paso más en el campo de la creación de potentes transistores de bajo voltaje en diseño en miniatura fue el desarrollo de nuevas soluciones tecnológicas y de diseño originales al crear una serie de transistores no empaquetados KT8197, KT9189, KT9192. La esencia de la idea es crear un diseño de transistor basado en un soporte de cristal cerámico hecho de óxido de berilio y conductores de cinta metalizada. medios flexibles- película de poliimida.

Un soporte de cinta con un patrón fotolitográfico especial en forma de marco de cables sirve como un único elemento conductor en el que se forma simultáneamente el contacto con la estructura del transistor de múltiples celdas y los terminales externos del dispositivo. Todos los elementos del refuerzo interno de la tira están sellados con un compuesto. Las dimensiones de la base del soporte cerámico metalizado son 2,5x2,5 mm. La superficie de montaje del soporte de cristal y los terminales están recubiertos con una capa de oro. El tipo y dimensiones del transistor se muestran en la Fig. 1, a. A modo de comparación, observamos que los transistores extraños más pequeños en un paquete de metal y cerámica (por ejemplo, CASO 249-05 Motorola) tienen una base cerámica redonda con un diámetro de 7 mm.

El diseño de los transistores de las series KT8197, KT9189, KT9192 prevé su instalación en una placa de circuito impreso mediante el método de montaje en superficie. De acuerdo con las recomendaciones para el uso de estos transistores, la soldadura de terminales externos debe realizarse a una temperatura de 125...180 ° C durante no más de 5 s.

Gracias a la implementación de reservas en parámetros eléctricos y termofísicos, fue posible ampliar significativamente la gama de funciones de consumo de los transistores de microondas sin paquete. En particular, para los transistores de la serie KT8197 con un valor de voltaje nominal Upit = 7,5 V y las series KT9189, KT9192 (12,5 V), el límite del área de operación segura en modo dinámico se expande a Upit max = 15 V. Un aumento en el voltaje de suministro en relación con el valor nominal permite aumentar el nivel de potencia de salida del transmisor portátil y en consecuencia aumentar el alcance de la radio. Los transistores son capaces de funcionar sin reducir la disipación de potencia en modo dinámico continuo en todo el rango de temperatura de funcionamiento.

En general, al desarrollar estos transistores de manera fundamental, se resolvieron los problemas no solo de la miniaturización, sino también de la reducción de costos. Como resultado, los transistores resultaron ser aproximadamente cinco veces más baratos que los extranjeros de la misma clase en una carcasa de metal y cerámica. Los transistores de microondas en miniatura desarrollados pueden encontrar la aplicación más amplia tanto en el uso tradicional como componentes discretos como como parte de amplificadores de potencia de RF de microcircuitos híbridos. Evidentemente, su uso más eficaz es en estaciones de radio portátiles.

Las etapas de salida de los transmisores móviles generalmente se alimentan directamente desde el vehículo. batería. Los transistores para las etapas de salida están diseñados para una tensión de alimentación nominal Upit = 12,5 V. La serie paramétrica de transistores para cada rango conectado se construye teniendo en cuenta el nivel de potencia de salida máximo permitido para transmisores portátiles Pout = 20 W. El desarrollo de potentes transistores de microondas de bajo voltaje (con Pout>10 W) está asociado con problemas de diseño más complejos. Además, existen problemas a la hora de añadir potencia dinámica y eliminar calor de grandes cristales de estructuras de microondas.

La topología cristalina de los transistores de potencia tiene una estructura de emisor muy desarrollada, caracterizada por una baja impedancia. Para garantizar la banda de frecuencia requerida, simplificar la adaptación y aumentar la ganancia de potencia, los transistores incorporan un circuito de adaptación interno LC en la entrada. Estructuralmente, el circuito LC se realiza en forma de un microconjunto basado en un condensador MIS y un sistema de conductores que actúan como elementos inductivos.

En el desarrollo del rango de potencia de los transistores desarrollados anteriormente de la serie 2T9175, se crearon los transistores 2T9188A (Pout = 10 W) y KT9190A (20 W) para su uso en el rango VHF. Para la gama UHF se han desarrollado los transistores KT9193A (Pout = 10 W) y KT9193B (20 W). Los transistores se fabrican en un paquete estándar KT-83 (ver Fig. 1,b).

El uso de esta carcasa de metal-cerámica hizo posible al mismo tiempo crear transistores de doble propósito altamente confiables para dispositivos electrónicos con mayores requisitos de factores externos y con la capacidad de operar en condiciones climáticas adversas. Para garantizar la fiabilidad a una temperatura de la carcasa de +60°C en relación con transistores con una potencia de salida Pout = 10 W, y con Pout = 20 W - de +40 a +125°C, la disipación de potencia promedio máxima permitida en modo dinámico continuo debe ser una reducción lineal de acuerdo con la fórmula RK.sr max=(200-Tcorp)/RT.p-c (donde Tcorp es la temperatura de la carcasa, °C; RT.p-c es la resistencia térmica de la caja de conexiones transición, °C/W).

Actualmente, en Rusia se está creando una red federal de radiocomunicaciones según el estándar NMT-450i (a una frecuencia de 450 MHz). La serie desarrollada de dispositivos KT9189, 2T9175, 2T9188A, KT9190A puede cubrir casi por completo la necesidad en el sector considerado del mercado de equipos basados ​​​​en elementos de transistores domésticos.

Además, desde 1995, se ha desplegado en Rusia una red federal de sistemas de comunicación celular para suscriptores móviles dentro del estándar GSM (900 MHz) y un sistema celular para comunicaciones regionales según el estándar estadounidense AMPS (800 MHz). Para crear estos sistemas de comunicación por radio celular en UHF, se pueden utilizar transistores de pequeño tamaño de la serie KT9192 con una potencia de salida de 0,5 y 2 W, así como de la serie KT9193 con una potencia de salida de 10 y 20 W.

La solución al problema de la miniaturización de los equipos y, en consecuencia, de su base elemental, afectó no sólo a los transmisores de radio portátiles portátiles. En varios casos, para equipos de radiocomunicación portátiles, así como para equipos para fines especiales, existe la necesidad de reducir el peso y las dimensiones de los transistores de microondas de bajo voltaje de alta potencia.

Para estos fines, se ha desarrollado un diseño de carcasa modificado sin oblea basado en el KT-83 (Fig.1, c), en el que los transistores 2T9175A-4-2T9175V-4, 2T9188A-4, KT9190A-4, KT9193A-4 , Se producen KT9193B-4. Sus características eléctricas son similares a las de los transistores correspondientes en un diseño estándar. Estos transistores se montan mediante soldadura a baja temperatura del soporte de cristal directamente al disipador de calor. La temperatura corporal durante el proceso de soldadura no debe exceder los +150 °C y el tiempo total de calentamiento y soldadura no debe exceder los 2 minutos.

Básico especificaciones Los transistores considerados se presentan en la tabla. 1. La eficiencia del circuito colector de todos los transistores es del 55%. Los valores de la corriente continua máxima permitida del colector corresponden a todo el rango de temperatura de funcionamiento.

tabla 1

Transistor Rango de frecuencia de funcionamiento, MHz Potencia de salida, W Ganancia de potencia, tiempos Tensión de alimentación, V Diss promedio máximo permitido. potencia en cont. dinámica modo, W Corriente continua de colector máxima permitida, A Valores máximos permitidos de temperatura ambiente, °C Temperatura máxima permitida de la caja, °C Temperatura de transición máxima permitida, °C Transición de resistencia térmica - carcasa, °C/W Capacitancia del colector, pF
Frecuencia de corte de ganancia, MHz 30...175 0,5 15 7,5 2 0,5 -45...+85 - 160 - 5 400
KT8197A-2 2 10 5 1 15
KT8197B-2 5 8 8 1,6 25
KT8197V-2 200...470 0,5 12 12,5 2 0,5 -45...+85 - 160 - 4,5 1000
KT9189A-2 2 10 5 1 13
KT9189B-2 5 6 8 1,6 20 900
KT9189V-2 800...900 0,5 6 12,5 2 0,5 -45...+85 - 160 - 4,5 1200
KT9192A-2 2 5 5 1,6 13
KT9192B-2 140...512 0,5 10 7,5 3,75 0,5 -60 125 200 12 10 900
2Т9175А; 2Т9175А-4 2 6 7,5 1 6 16
2T9175B; 2T9175B-4 5 4 15 2 3 30 780
2Т9175В; 2Т9175В-4 200...470 10 5 12,5 35 5 -60 125 200 4 50 700
2Т9188А; 2Т9188А-4 200...470 20 - 12,5 40 8 -60 125 200 3 65 720
KT9190A; KT9190A-4 800...900 10 4 12,5 23 4 -60 125 200 5 35 1000
KT9193A; KT9193A-4 20 - 40 8 3 60

KT9193B; KT9193B-4 En la Fig. 2,a se muestra diagrama completo

transistores 2T9188A, KT9190A, y en la Fig. 2,b - transistores de las series KT8197, KT9189, KT9192, 2T9175 (l - distancia desde el límite de soldadura hasta la costura adhesiva de la tapa selladora o la capa selladora del soporte de cristal. Esta distancia está regulada en las recomendaciones para el uso de transistores de microondas en las especificaciones técnicas de los mismos y se tiene necesariamente en cuenta al calcular los elementos reactivos de los transistores). Los parámetros de los elementos reactivos que se muestran en los diagramas se resumen en la tabla. 2. Estos parámetros son necesarios para calcular los circuitos de adaptación de la ruta de amplificación de los dispositivos en desarrollo.

El desarrollo de una nueva base de elementos de transistores abre una amplia perspectiva tanto para la creación de modernos equipos de comunicación por radioaficionados, comerciales y profesionales, como para la mejora de lo ya desarrollado con el fin de mejorar sus parámetros eléctricos, reducir peso, dimensiones y costos. .

Tabla 2 Transistor
KT9192B-2 2Т9175А; 2Т9175А-4 2T9175B; 2T9175B-4 2Т9175В; 2Т9175В-4 2Т9188А; 2Т9188А-4 KT9190A; KT9190A-4 KT9193A; KT9193A-4 KT8197A-2; KT9189A-2; KT9192A-2 KT8197B-2; KT9189B-2; KT9192B-2 KT8197V-2; KT9189V-2
L B1, nH 3 2,3 1,8 0,66 0,73 1 0,84 0,19 0,1 0,2
L B2, nH - - - 0,17 0,38 0,58 0,37 - - -
L E1, nH 0,5 0,35 0,28 0,16 0,15 0,26 0,19 0,22 0,12 0,12
L E2, nH - - - 0,2 0,22 0,31 0,26 - - -
L K1, nH 1,25 1,1 1 0,61 0,57 0,71 0,61 0,59 0,59 0,59
C1, pF - - - 370 600 75 150 - - -

Literatura

  1. Assesorov V., Kozhevnikov V., Kosoy A. Búsqueda científica de ingenieros rusos. Tendencia de desarrollo de transistores de microondas de alta potencia. - Radio, 1994, núm. 6, pág. 2, 3.
  2. Assessorov V., Kozhevnikov V., Kosoy A. Nuevos transistores de microondas. - Radio, 1996, núm. 5, p. 57, 58.
  3. Assesorov V., Assesorov A., Kozhevnikov V., Matveev S. Transistores lineales de microondas para amplificadores de potencia. - Radio, 1998, núm. 3, pág. 49-51.
  4. Estaciones de radio con modulación angular del servicio móvil terrestre. GOST 12252-86 (ST SEV 4280-83).

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