Світ транзистори малої потужності вітчизняні. Потужні НВЧ-транзистори Philips Semiconductors

Транзистор

Параметр

n-p-n

Iкбо при Uкб мА/В

Iебо при Uеб мА/В

h21е од.

Frp МГц

Ск пф

т до пС

Uкб max

Uке max В

Uеб max

Iк max А

I до імп А

Iб max А

P max Вт

Рт max Вт

2Т606А

1/65

0,1/4

3,5

0,01

0,4

0,8

0,1

0,8

2,5

КТ606А

1,5/65

0,3/4

0.012

0,4

0,8

0,1

0,8

2,5

КТ606Б

1,5/65

0,3/4

0,012

0,4

0,8

0,1

0,6

2,0

2Т607А-4

н/д

н/д

0,125

н/д

н/д

0,3

1,0

КТ607А-4

н/д

н/д

0,15

н/д

н/д

0.9

1.5

КТ607Б-4

н/д

н/д

4,5

0,15

н/д

н/д

0,8

1,5

2Т610А

0,5/20

0,1/4

50-250

4,1

0,3

н/д

н/д

1,5

н/д

2Т610Б

0,5/20

0,1/4

20-250

4,1

0,3

н/д

н/д

1,5

н/д

КТ610А

0,5/20

0,1/4

50-300

4,1

0,3

н/д

н/д

1,5

н/д

КТ610Б

0,5/20

0,1/4

50-300

4,1

0,3

н/д

н/д

1,5

н/д

2Т633А

0,003/30

0,003/4

40-140

3,3

н/д

4,5

0,2

0,5

0,12

0,36

1,2

КТ633Б

0,01/30

0,01/4

20-160

3,3

н/д

4,5

0,2

0,5

0,12

0,36

1,2

2Т634А

1/30

0,2/3

н/д

3,5

0,15

0,25

0,07

0,96

1.8

КТ634Б

2/30

0,4/3

н/д

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

н/д

КТ637А

0,1/30

0,2/2,5

30-140

2,5

0,2

0,3

0,1

1,5

н/д

КТ637Б

2/30

0,2/2,5

30-140

2,5

0,2

0,3

0,1

1,5

н/д

2Т640А

0,5/25

0,1/3

min 15

1,3

0,6

0,06

н/д

н/д

0,6

н/д

КТ640А

0,5/25

0,1/3

min 15

1,3

0,6

0,06

н/д

н/д

0,6

н/д

КТ640Б

0,5/25

0,1/3

min 15

1,3

0,06

н/д

н/д

0,6

н/д

КТ640В

0,5/25

0,1/3

min 15

1,3

0,06

н/д

н/д

0,6

н/д

2Т642А

1/20

0,1/2

н/д

1,1

н/д

0,06

н/д

н/д

0,5

н/д

КТ642А

1/20

0,1/2

н/д

1,1

н/д

0,06

н/д

н/д

0,5

н/д

2Т642А1

0,5/15

0,1/2

н/д

н/д

н/д

0,04

н/д

н/д

0.35

н/д

2Т642Б1

0,5/15

0,1/2

н/д

н/д

н/д

0,04

н/д

н/д

0,35

н/д

2Т642В1

0,5/15

0,1/2

н/д

н/д

н/д

0,04

н/д

н/д

0,2с

н/д

2Т642Г1

0,5/15

0,1/2

н/д

н/д

н/д

0,04

н/д

н/д

0,23

н/д

2Т643А-2

0,02/25

0,01/3

50-150

1,8

н/д

0,12

0,12

н/д

3,15

н/д

2Т643Б-2

0,02/25

0,01/3

50-150

1,8

н/д

0,12

0,12

н/д

0,15

н/д

2Т647А-2

0,05/18

0,2/2

н/д

1,5

н/д

н/д

0,09

н/д

н/д

5,56

0,8

КТ647А-2

0,05/18

0,2/2

н/д

1.5

н/д

н/д

0,09

н/д

н/д

0,56

0,8

2Т648А-2

1/18

0.2/2

н/д

1,5

н/д

н/д

0,06

н/д

н/д

0,4

0,6

КТ648А-2

1/18

0,2/2

н/д

1,5

н/д

н/д

0,06

н/д

н/д

0,4

0,6

2Т657А-2

1/12

0,1/2

60-200

н/д

н/д

0,06

н/д

н/д

0,31

н/д

2Т657Б-2

1/12

0,1/2

60-200

н/д

н/д

0.06

н/д

н/д

0,31

н/д

2Т657В-2

1/12

0,1/2

35-50

н/д

н/д

0,06

н/д

н/д

3,37

н/д

КТ657А-2

1/12

0,1/2

60-200

н/д

н/д

0,06

н/д

н/д

3,37

н/д

КТ657Б-2

1/12

0,1/2

60-200

н/д

н/д

0,06

н/д

н/д

3,37

н/д

КТ657В-2

1/12

0,1/2

35-50

н/д

н/д

0.06

н/д

н/д

3,37

н/д

КТ659А

н/д

н/д

min 35

н/д

1,2

н/д

н/д

н/д

2Т671А

1/15

0,4/1,5

н/д

1,5

н/д

1,5

0,15

0,15

н/д

0,9

н/д

2Т682А-2

1мкА/10

0,02/1

40-70

н/д

н/д

0,05

н/д

н/д

0,33

н/д

2Т682Б-2

1мкА/10

0,02/1

80-100

н/д

н/д

0,05

н/д

н/д

0,33

н/д

КТ682А-2

1мкА/10

0,02/1

40-50

н/д

н/д

0,05

н/д

н/д

0,33

н/д

У таблиці прийнято такі позначення електричних параметрів транзисторів:

Iкбо- Зворотний струм колектора (колектор-база), в чисельнику, при напрузі між колектором і базою, в знаменнику.
Іебо- Зворотний струм емітера (емітер-база), в чисельнику, при напрузі між емітером і базою, в знаменнику.
h21е- Статичний коефіцієнт передачі струму (коефіцієнт посилення).
Fгр- Верхня гранична частота коефіцієнта передачі транзистора.
Ск- ємність колекторного переходу, т к - постійна часу ланцюга зворотнього зв'язку(не більше).
Ukб max- максимальна допустима напруга між колектором та базою.
Uке max- максимальна допустима напруга між колектором та емітером
Uеб max- максимальна допустима напруга між емітером та базою.
Iк max- Максимальний струм колектора.
Iк імп.- Максимальний імпульсний колекторний струм.
Iб max- Максимальний струм бази.
Рmax- максимальна потужність без тепловідведення.
Рт max- максимальна потужність із тепловідведенням.

Довідники радіоаматора

Сучасний рівень розвитку РЕА та її елементної бази дозволяє в даний час створювати повністю твердотільні УКХ ЧС та телевізійні передавачі з вихідною потужністю до 5 кВт. Підсилювальні тракти на основі широкосмугових транзисторних підсилювачів мають ряд переваг у порівнянні з ламповими. Твердотілі передавачі більш надійні, електробезпечні, зручні в експлуатації та легше у виробництві.

При блочно-модульної конструкції передавача відмова одного з блоків кінцевого підсилювача не призводить до зриву ефірного мовлення, оскільки передача буде продовжуватися до заміни блоку, тільки з пониженою потужністю. Крім того, широкосмуговий тракт транзисторного підсилювача не вимагає. додаткового налаштуванняна конкретний канал у межах робочої смуги частот.

Вважають, що надійність передавача залежить, передусім, від надійності застосовуваних активних компонентів. Завдяки застосуванню сучасних потужних лінійних НВЧ транзисторів, конструктивні особливості та технологія виготовлення яких забезпечують суттєве збільшення їхнього часу напрацювання на відмову, питання підвищення надійності твердотільних передавачів отримало принципове рішення.

Зростання вимог до технікоекономічних показників УКХ ЧС і телевізійних потужних передавачів, а також досягнутий рівень вітчизняної технології в галузі створення потужних кремнієвих біполярних транзисторів стимулювали розвиток нового класу приладів - потужних лінійних НВЧ транзисторів. НДІ електронної техніки(м. Воронеж) розробив та випускає їх широку номенклатуру для застосування у метровому та дециметровому діапазонах хвиль.

Транзистори спеціально розраховані на використання у потужних телевізійних та радіомовних передавачах, ретрансляторах, зокрема, у телевізійних ретрансляторах із спільним посиленням сигналів звуку та зображення, а також у підсилювачах багатоканального сигналу базових станцій стільникової системи зв'язку. Ці транзистори відповідають надзвичайно жорстким вимогам до лінійності передавальної характеристики, мають запас по потужності, що розсіюється, і, як наслідок, підвищену надійність.

Конструктивно такі транзистори виконані у метало-керамічних корпусах. Їх зовнішній виглядзображено на рис. 1 (показані корпуси не всіх згадуваних у статті транзисторів; відсутні можна побачити у статті). Високі лінійні та частотні властивості транзисторних структур реалізовані завдяки застосуванню прецизійної ізопланарної технології. Дифузійні шари мають субмікронну проектну норму. Ширина емітерних елементів топології - близько 1,5 мкм при надзвичайно розвиненому їхньому периметрі.

З метою усунення відмов, викликаних вторинним електричним та тепловим пробоєм, транзисторну структуру формують на кремнієвому кристалі з двошаровим епітаксійним колектором та використанням емітерних стабілізуючих резисторів. Довготривалою надійністю транзистори зобов'язані також застосуванню багатошарової металізації на основі золота.

Лінійні транзистори з розсіюваною потужністю більше 50 Вт (за винятком КТ9116А, КТ9116Б, КТ9133А), як правило, мають конструктивно вбудований LC-ланцюг узгодження по входу, виконану у вигляді мікроскладання на основі вбудованого МДП-конденсатора та системи дротяних виводів. Внутрішні ланцюга узгодження дозволяють розширити робочу частотну смугу, спростити узгодження по входу та виходу, а також підвищити коефіцієнт посилення за потужністю Кур у частотній смузі.

Разом з тим, ці транзистори є "балансними", що означає наявність на одному фланці двох ідентичних транзисторних структур, об'єднаних загальним емітером. Таке конструктивно-технічне рішення дозволяє зменшити індуктивність виведення загального електрода і сприяє розширенню частотної смуги і спрощенню узгодження.

При двотактному включенні балансних транзисторів потенціал їхньої середньої точки теоретично дорівнює нулю, що відповідає умові штучної "землі". Таке включення реально забезпечує приблизно чотириразове збільшення вихідного комплексного опору порівняно з однотактним при рівні рівні вихідного сигналу і ефективне придушення парних гармонійних складових у спектрі корисного сигналу.

Добре відомо, що якість телевізійного мовлення, насамперед, залежить від цього, наскільки лінійна передавальна характеристика електронного тракту. Особливо гостро питання лінійності стоїть при проектуванні вузлів спільного посилення сигналів зображення та звуку через появу в частотному спектрі комбінаційних складових. Тому було прийнято запропонований закордонними фахівцями тритоновий метод оцінки лінійності передавальної характеристики вітчизняних транзисторів за рівнем придушення комбінаційної складової третього порядку.

Метод заснований на аналізі реального телевізійного сигналупри співвідношенні рівнів сигналів несучої частоти зображення -8 дБ. бічний частоти -16 дБ і несучої частоти звукового супроводу -7 дБ щодо потужності, що віддається, в піку огинаючої. Транзистори для спільного посилення залежно від частотного та потужності ряду повинні забезпечувати значення коефіцієнта комбінаційних складових МОЗ, як правило, не більше -53...-60 дБ.

Розглянутий клас НВЧ транзисторів з жорсткою регламентацією придушення комбінаційних складових за кордоном отримав назву суперлінійних транзисторів. Слід зазначити, що такий високий рівень лінійності зазвичай реалізуємо лише у режимі класу А, де можна максимально провести режимну лінеаризацію передавальної характеристики.

У метровому діапазоні, як видно з таблиці, є ряд транзисторів, представлений приладами КТ9116А, КТ91166, КТ9133А та КТ9173А з вихідною піковою потужністю Рвмх.пік відповідно 5,15, 30 та 50 Вт. У дециметровому діапазоні хвиль такий ряд представлений приладами КТ983А, КТ983Б, КТ983В, КТ9150Аі ПОЗ з РВВ1Х, ПІК, що дорівнює 0,5, 1,3,5, 8 та 25 Вт.

Суперлінійні транзистори зазвичай застосовують у спільних підсилювачах (в режимі класу А) телевізійних ретрансляторів і модулях підсилювачів потужності передавачів потужністю до 100 Вт.

Однак для вихідних ступенів потужних передавачів потрібні потужніші транзистори, які забезпечують необхідний рівеньверхньої межі лінійного динамічного діапазону під час роботи у вигідному енергетичному режимі. Прийнятні нелінійні спотворення на рівні сигналу можуть бути отримані застосуванням роздільного посилення в режимі класу АВ.

Виходячи з аналізу теплофізичних умов роботи транзистора та особливостей формування лінійності однотонового сигналу, була спеціально розроблена серія НВЧ транзисторів для режиму роботи в класі АВ. Лінійність характеристики цих приладів за зарубіжною методикою оцінюють за рівнем компресії (стиснення) коефіцієнта посилення потужності однотонового сигналу - коефіцієнту стиснення Ксж або інакше - визначають вихідну потужність при деякому нормованому Ксж.

Для застосування у метровому діапазоні хвиль у режимі класу АВ тепер є транзистори КТ9151А з вихідною потужністю 200 Вт та транзистори КТ9174А – 300 Вт. Для дециметрового діапазону розроблені транзистори 2Т9155А, КТ9142А, 2Т9155Б, КТ9152А, 2Т9155В, КТ9182А з вихідною потужністю від 15 до 150 Вт.

Вперше можливість створення модульних твердотільних передавачів у дециметровому діапазоні із спільним посиленням сигналів зображення та звукового супроводу потужністю 100 Вт була продемонстрована фахівцями фірми NEC. Пізніше і вітчизняних потужних НВЧ транзисторах було створено аналогічні передавачі 12, 9]. Зокрема, в розповіді про оригінальні дослідження з розширення галузі використання потужних транзисторівКТ9151А і КТ9152А при створенні стоватних модулів спільного посилення в режимі класу А. Показано, що в цьому режимі можна забезпечувати придушення комбінаційних складових при недовикористанні їх потужності в 3...4 рази від номінальної в режимі класу АВ.

Фахівцями Новосибірського державного технічного університету проведено дослідження щодо застосування вітчизняних потужних НВЧ транзисторів у модулях телевізійних підсилювачівпотужності із роздільним посиленням.

На рис. 2 представлена ​​структурна схема підсилювача потужності сигналу зображення для телевізійних каналів 1 - 5 з вихідною потужністю пікової 250 Вт. Підсилювач виконаний за схемою роздільного посилення сигналів зображення та звуку. Для каналів 6 - 12 підсилювач виконують за аналогічною схемою з додаванням проміжного ступеня на транзисторі КТ9116А, що працює в режимі класу А для отримання необхідного коефіцієнта посилення.

У вихідний щаблі транзистори КТ9151А працюють у класі АВ. Вона зібрана за балансно-двотактною схемою. Це дозволяє отримати номінальну вихідну потужність з досить простими ланцюгами, що узгоджують, при повній відсутності "фідерної луни" і рівні парних гармонійних складових не більше -35 дБ. Нелінійність амплітудної характеристики підсилювача встановлюють при малому сигналі добіркою зміщення робочої точки в кожному ступені, а також коригуванням нелінійності відеомодулятора збудника.

Структурну схему підсилювача потужності для телевізійних каналів 21 - 60 зображено на рис. 3. Вихідний ступінь підсилювача виконано також за балансно-двотактною схемою.

Для забезпечення широкосмугового узгодження та переходу від несиметричного до симетричного навантаження у вихідних щаблях підсилювачів каналів 6 - 12 , 21 - 60 застосований як коригувальний ланцюг дволанковий ФНЧ. Індуктивність першої ланки узгоджувального ланцюга реалізована у вигляді ділянок смужкових мікроліній на елементах загальної топології друкованої плати. Котушками другої ланки є висновки бази транзисторів.

Структура цих підсилювачів відповідає рис. 2 і 3. Поділ потужності на вході підсилювальних ступенів та її складання на їх виході, а також узгодження входів та виходів зі стандартним навантаженням виконано за допомогою тридецибельних спрямованих відгалужувачів. Конструктивно кожен відгалужувач виконаний у вигляді біфілярних обмоток (чвертьхвильових ліній) на каркасі, поміщеному в кожух, що екранує.

Таким чином, сучасні вітчизняні лінійні НВЧ транзистори дозволяють створювати потужні – до 250 Вт – модулі телевізійних підсилювачів. Використовуючи батареї таких модулів, можна доводити вихідну потужність, що віддається в антенно-фідерний тракт, до 2 кВт. У складі передавачів розроблені підсилювачі відповідають усім сучасним вимогам на електричні характеристики та надійність.

Потужні лінійні НВЧ транзистори в Останнім часомпочинають широко застосовувати також і при побудові підсилювачів потужності базових станцій стільникового зв'язку.

За своїм технічним рівнем розроблені НДІЕТ потужні НВЧ лінійні транзистори можуть бути використані як елементна база для створення сучасної радіомовної, телевізійної та іншої народногосподарської та радіоаматорської апаратури.

Матеріал підготували
А. Асесоров,В. Асесорів, В. Кожевніков, С. Матвєєв м. Воронеж

ЛІТЕРАТУРА
1. Hlraoka К., FuJIwara S., IkegamI T. etc. Hig power all solid-state UHF transmitters.- NEC Pes. & Розробка. 1985. to 79, p. 61 -69.
2. Асесоров У., Кожевников в., Косой А. Науковий пошук російських інженерів. Тенденція розвитку потужних НВЧ транзисторів - Радіо, 1994 № 6, с. 2.3.
3. Широкосмугові радіопередавальні пристрої. За ред. Алексєєва О. А.- М: Зв'язок, 1978, с. 304.
4. FuJIwurdS., IkegamI Т., Maklagama I. etc. SS series solid-state television transmitter. -NEC Res. & Розробка. 1989. № 94, p. 78-89.
5. Асесоров В., Кожевніков В., Косой А. Тенденція розвитку потужних НВЧ транзисторів для застосування в радіомовленні, телебаченні та засобах зв'язку.
- електронна промисловість. 1994. № 4, с. 76-80.
6. Асесоров В., Кожевніков В.. Косий А. Нові транзистори НВЧ. - Радіо. 1996. № 5, с. 57. 58.
7. Міплер О. Суперлінійні потужні транзистори дециметрового діапазону для проводового телебачення-ТІІЕР, 1970. т. 58. №7. с. 138-147.
8. Kojlwara Y., Hlrakuwa К., Sasaki К. etc. - NEC Res-& Develop. 1977. № 45, p. 50-57.
9. Гребенніков А., Никифоров В., Рижиков А. Потужні транзисторні підсилювальні модулі для УКХ ЧС та ТБ мовлення. - Електрозв'язок. 1996 № 3, с. 28-31.

НВЧ-транзистори застосовуються у багатьох галузях людської діяльності: телевізійні та радіомовні передавачі, ретранслятори, радари цивільного та військового призначення, базові станції стільникової системи зв'язку, авіоніка тощо.

В останні роки помітна тенденція переходу з біполярної технології виробництва НВЧ-транзисторів на технології VDMOS (Vertical Diffusion Metal Oxide Semiconductors) та LDMOS (Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductors). Найпередовіша технологія LDMOS має найкращими характеристиками, такими, як лінійність, посилення, теплові режими, стійкість до неузгодженості, високий ККД, запас розсіюваної потужності, надійність. Транзистори, що виробляються Philips, мають виключно високу повторюваність характеристик від партії до партії, і компанія Philips цим пишається. При заміні транзисторів, що вийшли з ладу, можна не турбуватися про процес налаштування обладнання заново, оскільки всі параметри транзисторів абсолютно ідентичні. Цим не може похвалитися жоден із конкурентів Philips.

Нові розробки Philips базуються на новій сучасній LDMOS-технології.

Транзистори для базових станцій стільникового зв'язку

Крім транзисторів, упакованих у корпуси, Philips випускає інтегровані модулі.

Таблиця 4. Основні інтегровані модулі

Тип	Pвих, Вт	Технологія	Частота	Галузь застосування
BGY916	19	BIPOLAR	900 МГц	GSM
BGY916/5	19	BIPOLAR	900 МГц	GSM
BGY925	23	BIPOLAR	900 МГц	GSM
BGY925/5	23	BIPOLAR	900 МГц	GSM
BGY2016	19	BIPOLAR	1800-2000 МГц	GSM
BGF802-20	4	LDMOS	900-900 МГц	CDMA
BGF 844	20	LDMOS	800-900 МГц	GSM/EDGE (USA)
BGF944	20	LDMOS	900-1000 МГц	GSM/EDGE (EUROPE)
BGF1801-10	10	LDMOS	1800-1900 МГц	GSM/EDGE (EUROPE)
BGF1901-10	10	LDMOS	1900-2000 Мгц	GSM/EDGE (USA)

Відмінні риси інтегрованих модулів:

• LDMOS-технологія (паяння прямо на радіатор, лінійність, більше посилення), o знижене спотворення,
• менший нагрів напівпровідника за рахунок використання мідного фланця, o інтегрована компенсація температурного зміщення,
• 50-омні входи/виходи,
• лінійне посилення,
• підтримка багатьох стандартів (EDGE, CDMA).

BGF0810-90

• вихідна потужність: 40 Вт,
• посилення: 16 дБ,
• ККД: 37%,

BLF1820-90

• вихідна потужність: 40 Вт,
• посилення: 12 дБ,
• ККД: 32%,
• ослаблення потужності по сусідньому каналу ACPR: -60 дБ,
• амплітуда вектора помилок EVM: 2%.

Транзистори для станцій мовлення

Протягом останніх 25 років компанія Philips зберігає лідерство у цій галузі. Використання останніх досягнень у технології LDMOS (серії BLF1xx, BLF2xx, BLF3xx, BLF4xx, BLF5xx) дозволяє постійно зміцнювати позиції на ринку. Як приклад можна навести величезний успіх транзистора BLF861 для ТВ-передавачів. На відміну від транзисторів конкурентів, BLF861 зарекомендував себе високонадійним і стабільним елементом, захищеним від виходу з ладу при відключенні антени. Ніхто з конкурентів не зміг наблизитись до характеристик BLF861 щодо стабільності роботи. Можна назвати основні сфери застосування таких транзисторів: передавачі на частоти від HF до 800 МГц, приватні радіостанції PMR (TETRA), передавачі VHF цивільного та військового призначення.

Таблиця 5. L- та S-смугові транзистори для радарів

	Тип	F, ГГц	Vcc,B	Tp, мкс	Коеф. заповнення, %	Потужність, Вт	ККД, %	Посилення, дБ
L-смуга	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
	Bill 21435	1,2-1,4	36	100	10	>35	45	>13
	BLL1214-250	1,2-1,4	36	100	10	>250	45	>13
S-смуга	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
Верхня S-смуга	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

Таблиця 6. Транзистори для авіоніки

	Тип	F,ГГц	Vcc,B	Tp, мкс	Коеф. заповнення, %	Потужність, Вт	ККД, %	Посилення, дБ
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

Основні характеристики транзистора BLF861A

• Push-pull-транзистор (двотактний підсилювач),
• вихідна потужність понад 150 Вт,
• посилення понад 13 дБ,
• ККД понад 50%,
• закриває смугу від 470 до 860 МГц (смуги IV та V),
• є індустріальним стандартом у ТВ-передавачах на сьогоднішній день.

Нова модель транзистора BLF647

• розроблений на основі BLF861A,
• великий коефіцієнт посилення 16 дБ на 600 МГц,
• вихідна потужність до 150 Вт,
• закриває смугу від 1,5 до 800 МГц,
• надійний, стійкий до неузгодженості,
• стійкий до відключення антени,
• має вбудований резистор, що дозволяє працювати на частотах HF та VHF,
• Push-pull-транзистор (двотактний підсилювач).

Транзистор BLF872

• розробляється як потужніша заміна BLF861A,
• початок виробництва 1 квартал 2004 року,
• вихідна потужність до 250 Вт,
• найнадійніший транзистор зі стійкості до неузгодженості,
• зберігає лінійність,
• зберігає надійність,
• зміщення струму Idq менше 10% на 20 років,
• коефіцієнт посилення понад 14 дБ,
• закриває смугу від 470 до 860 МГц.

Транзистори для радарів та авіоніки

Нові транзистори Philips для радарів та авіоніки також виробляються за сучасною LDMOS-технологією. Кристали, виконані за технологією LDMOS, менше нагріваються, є більш надійними, мають більше посилення, не потребують ізолятора між підкладкою та радіатором. Відповідно, для досягнення тих же характеристик потрібно менше транзисторів, що додатково підвищує надійність і знижує вартість виробу.

Нові розробки:

BLA0912-250

• смуга від 960 до 1250 МГц (всі головні частоти авіоніки),
• високе посилення до 13 дБ,
• надійність, стійкість до неузгодженості фаз 5:1,
• лінійність,
• зразки будуть доступні з червня 2003 року.

BLS2934-100

• смуга від 2,9 до 3,4 ГГц (всі головні частоти авіоніки),
• використання стандартного негерметичного корпусу,
• зразки будуть доступні до кінця 2003 року.

Підбиваючи підсумки, можна з упевненістю сказати, що компанія Philips йде в ногу з часом і пропонує транзистори, що дозволяють створювати нові пристрої, які мають більш досконалі характеристики: менший розмір, більша вихідна потужність, менша кількість компонентів обв'язки та менша ціна кінцевого виробу.

Потужні низьковольтні НВЧ транзистори для рухомих засобів зв'язку

Журнал "Радіо" постійно інформує своїх читачів про нові розробки Воронезького НДІ електронної техніки в галузі створення потужних НВЧ транзисторів для різних галузей застосування. У цій статті ми знайомимо фахівців та радіоаматорів з останніми розробками групи НВЧ транзисторів КТ8197, КТ9189, КТ9192, 2Т9188А, КТ9109А, КТ9193 для рухомих засобів зв'язку з вихідною потужністю від 0,5 до 20 Вт в діапазоні. Посилення вимог до функціональних та експлуатаційних параметрів сучасної апаратури засобів зв'язку пред'являє відповідно і вищі вимоги до енергетичних параметрів потужних НВЧ транзисторів, їх надійності, а також до конструктивного виконання приладів.

Перш за все необхідно мати на увазі, що радіостанції, що возяться і носяться, живляться безпосередньо від первинних джерел. Для цієї мети використовують хімічні джерела струму (малогабаритні батареї елементів або акумуляторів) з напругою, як правило, від 5 до 15 В. Знижена напруга живлення накладає обмеження на потужнісні та підсилювальні властивості генераторного транзистора. Разом з тим потужні низьковольтні НВЧ транзистори повинні володіти високими енергетичними параметрами (такими як коефіцієнт посилення за потужністю КуР і коефіцієнт корисної дії колекторного ланцюга ηК) у всьому робочому частотному діапазоні.

Враховуючи той факт, що вихідна потужність генераторного транзистора пропорційна квадрату напруги основної гармоніки на колекторі, ефект зниження рівня його вихідної потужності зі зменшенням колекторної напруги живлення може бути конструктивним шляхом скомпенсований відповідним збільшенням амплітуди струму корисного сигналу. Тому при проектуванні низьковольтних транзисторів у поєднанні з рішенням комплексу конструкторсько-технологічних завдань повинні бути оптимально вирішені питання, пов'язані одночасно з проблемою зменшення напруги насичення колектор-емітер та збільшення щільності критичного струму колектора.

Робота низьковольтних транзисторів у режимі з більш високими щільностями струму порівняно із звичайними генераторними транзисторами (призначеними для використання при Uпіт=28 В і вище) погіршує проблему забезпечення довготривалої надійності через необхідність пригнічення більш інтенсивного прояву деградаційних механізмів у струмопровідних елементах та контактних шарах транзисторної структури. З цією метою в розроблених НВЧ низьковольтних транзисторах застосовано багатошарову високонадійну систему металізації на основі золота.

Транзистори, що розглядаються в цій статті, спроектовані з урахуванням їх основного застосування в підсилювачах потужності в режимі класу С при включенні за схемою із загальним емітером. Разом з тим допустима їх робота в режимі класів А, В і АВ під напругою, відмінною від номінального значення, за умови, що робоча точка знаходиться в межах області безпечної роботи і вжиті заходи, що не допускають входу в режим автогенерації.

Транзистори працездатні і за значення Uпит менш номінального. Але в цьому випадку значення електричних параметрів можуть відрізнятись від паспортних. Допускається робота транзисторів з струмовим навантаженням, що відповідає значенню IК max, якщо максимально допустима середня потужність колектора, що розсіюється, в безперервному динамічному режиміРК.ср max не перевищує граничного значення.

Завдяки тому, що кристали транзисторних структур приладів, що розглядаються, виготовлені за базовою технологією і мають загальні конструктивнотехнологічні ознаки, у всіх транзисторів однаковий рівень пробивної напруги. Відповідно до ТУ на прилади область їх застосування обмежена значенням максимально допустимої постійної напруги між емітером та базою UЕБmax< 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.

Основною концептуальною ідеєю, що дозволила зробити ще один крок у галузі створення потужних низьковольтних транзисторів у мініатюрному виконанні, стала розробка нових оригінальних конструктивно-технологічних рішень при створенні безкорпусних серій транзисторів КТ8197, КТ9189, КТ9192. Сутність ідеї полягає у створенні конструкції транзистора на основі керамічного кристалотримача з окису берилію та стрічкових металізованих висновків на гнучкому носії- Поліімідної плівці.

Стрічковий носій зі спеціальним фотолітографічним малюнком у вигляді вивідної рамки служить єдиним провідним елементом, на якому одночасно формують контакт до багатокористувальної транзисторної структури і зовнішні висновки приладу. Усі елементи внутрішньої стрічкової арматури герметизують компаундом. Розміри основи металізованого керамічного утримувача - 2,5x2,5 мм. Монтажна поверхня кристалотримача та висновки покриті шаром золота. Вигляд та габарити транзистора представлені на рис. 1,а. Для порівняння зауважимо, що найбільш мініатюрні закордонні транзистори в металокерамічному корпусі (наприклад, CASE 249-05 фірми Motorola) мають круглу керамічну основу діаметром 7 мм.

Конструктивне виконання транзисторів серій КТ8197, КТ9189, КТ9192 передбачає їхнє встановлення на друковану плату методом поверхневого монтажу. Відповідно до рекомендацій щодо застосування цих транзисторів паяння зовнішніх висновків необхідно проводити при температурі 125...180°С протягом не більше 5 с.

Завдяки реалізації запасів за електричними та теплофізичними параметрами вдалося суттєво розширити область споживчих функцій безкорпусних НВЧ транзисторів. Зокрема, для транзисторів серії КТ8197 з номінальним значенням напруги Uпіт=7,5 В і серій КТ9189, КТ9192 (12,5 В) межа області безпечної роботи в динамічному режимі розширена до Uпіт max=15 В. Збільшення напруги живлення щодо номінального значення дозволяє підняти рівень вихідної потужності портативного передавача та відповідно збільшити дальність радіозв'язку. Транзистори здатні працювати без зниження потужності, що розсіюється, в безперервному динамічному режимі у всьому робочому температурному інтервалі.

У цілому нині, розробки цих транзисторів принципово, було вирішено питання як мініатюризації, а й зниження вартості. В результаті транзистори виявилися приблизно в п'ять разів дешевшими за зарубіжні аналогічного класу в металокерамічному корпусі. Розроблені мініатюрні НВЧ транзистори можуть знайти найширше застосування як із традиційному використанні як дискретних компонентів, і у складі гібридних мікросхемних підсилювачів ВЧ потужності. Очевидно, що найбільш ефективно їх застосування в портативних радіостанціях, що носяться.

Вихідні щаблі мобільних передавачів зазвичай живлять безпосередньо від автомобільної акумуляторної батареї. Транзистори для вихідних ступенів розраховані на номінальну напругу живлення Uпіт = 12,5 В. Параметричні ряди транзистори для кожного зв'язкового діапазону побудовані з урахуванням забезпечення дозволеного максимального рівня вихідної потужності для передавачів Рвых = 20 Вт . Розробка потужних низьковольтних НВЧ транзисторів (з Рвых>10 Вт) пов'язана з складнішими конструкторськими завданнями. Додатково тут виникають проблеми складання динамічної потужності та відведення тепла від великих кристалів НВЧ структур.

Топологія кристала потужних транзисторів має дуже розвинену емітерну структуру, що характеризується малим імпедансом. Для забезпечення необхідної частотної смуги, спрощення узгодження та підвищення коефіцієнта посилення потужності в транзистори вбудовують LC-ланцюг внутрішнього узгодження по входу. Конструктивно LC-ланцюг виконана у вигляді мікроскладання на основі МДП-конденсатора та системи дротяних висновків, що виконують роль індуктивних елементів.

У розвиток потужності ряду раніше розроблених транзисторів серії 2Т9175 для застосування в УКХ діапазоні створені транзистори 2Т9188А (Рвих = 10 Вт) і КТ9190А (20 Вт). Для діапазону ДМВ розроблені транзистори КТ9193А (Рвих = 10 Вт) та КТ9193Б (20 Вт). Транзистори виконані стандартному корпусі КТ-83 (див. рис. 1,б).

Використання цього металокерамічного корпусу свого часу дозволило створити високонадійні транзистори подвійного призначення для РЕА з підвищеними вимогами до зовнішніх факторів та з можливістю експлуатації у жорстких кліматичних умовах. З метою забезпечення гарантованої надійності при температурі корпусу від +60°С стосовно транзисторів з вихідною потужністю Рвых=10 Вт, а з Рвых=20 Вт - від +40 до +125°С максимально допустиму середню потужність, що розсіюється, в безперервному динамічному режимі необхідно лінійно зменшувати відповідно до формули РК.ср max=(200-Ткорп)/RТ.п-к (де Ткорп - температура корпусу, °С; RТ.п-к - тепловий опір переходу-перехід-корпус, °С/Вт).

Нині у Росії створюється федеральна мережу радіозв'язку за стандартом NМT-450i (на частоті 450 МГц). Розроблена серія приладів КТ9189, 2Т9175, 2Т9188А, КТ9190А може практично повністю покрити потребу в секторі ринку апаратури, що розглядається, на вітчизняній транзисторній елементній базі.

Крім цього, вже починаючи з 1995 р. в Росії розгортаються федеральна мережа стільникової системи рухомого абонентного зв'язку в рамках стандарту GSM (900 МГц) та стільникова система для регіонального зв'язку за американським стандартом AMPS (800 МГц). Для створення зазначених стільникових систем радіозв'язку ДМВ можуть бути використані малогабаритні транзистори серії КТ9192 з вихідною потужністю 0,5 і 2 Вт, а також серії КТ9193 з вихідною потужністю 10 і 20 Вт.

Розв'язання задачі мініатюризації апаратури і, відповідно, її елементної бази торкнулося не тільки портативних радіопередавачів, що носяться. У ряді випадків і для апаратури радіозв'язку, що возиться, а також апаратури спеціального призначення виникає потреба в зменшенні масо-габаритних показників потужних НВЧ низьковольтних транзисторів.

Для цих цілей розроблена модифікована безфланцева конструкція корпусу на базі КТ-83 (рис. 1, в), в якому випускають транзистори 2Т9175А-4-2Т9175В-4, 2Т9188А-4, КТ9190А-4, КТ9193А-4, КТ9193А-4 За електричними характеристиками вони аналогічні відповідним транзисторам стандартного конструктивного виконання. Ці транзистори монтують низькотемпературною пайкою кристалотримача безпосередньо до тепловідведення. Температура корпусу в процесі паяння не повинна перевищувати +150°С, а сумарний час нагрівання та паяння – 2 хв.

Основні технічні характеристикианалізованих транзисторів представлені у табл. 1. Коефіцієнт корисної дії ланцюга колектора всіх транзисторів – 55%. Значення максимально допустимого постійного струму колектора відповідають усьому інтервалу робочої температури.

Таблиця 1

Транзистор	Робочий частотний діапазон, МГц	Вихідна потужність, Вт	Коефіцієнт посилення за потужністю, раз	Напруга живлення,	Максимально допустима середня розрах. потужність у непр. динаміч.	режимі, Вт	Максимально допустимий постійний струм колектора, А	Граничні допустимі значення температури навколишнього середовища, °С	Максимально допустима температура корпусу, °С	Максимально допустима температура переходу, °С	Тепловий опір перехід - корпус, ° С/Вт	Ємність колектора, пФ
Гранична частота посилення, МГц	30...175	0,5	15	7,5	2	0,5	-45...+85	-	160	-	5	400
КТ8197А-2		2	10		5	1					15
КТ8197Б-2		5	8		8	1,6					25
КТ8197В-2	200...470	0,5	12	12,5	2	0,5	-45...+85	-	160	-	4,5	1000
КТ9189А-2		2	10		5	1					13
КТ9189Б-2		5	6		8	1,6					20	900
КТ9189В-2	800...900	0,5	6	12,5	2	0,5	-45...+85	-	160	-	4,5	1200
КТ9192А-2		2	5		5	1,6					13
КТ9192Б-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
2Т9175Б; 2Т9175Б-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
КТ9190А; КТ9190А-4	800...900	10	4	12,5	23	4	-60	125	200	5	35	1000
КТ9193А; КТ9193А-4		20	-		40	8				3	60

КТ9193Б; КТ9193Б-4 На рис. 2,а зображенаповна схема

транзисторів 2Т9188А, КТ9190А, але в рис. 2,б - транзисторів серій КТ8197, КТ9189, КТ9192, 2Т9175 (l - відстань від межі паяння до клейового шва герметизуючої кришки або герметизуючого покриття кристалодержателя. елементів транзисторів). Параметри реактивних елементів, показаних на схемах, наведено в табл. 2. Ці параметри необхідні для розрахунку узгоджувальних ланцюгів підсилювального тракту пристроїв, що розробляються.

Розробка нової транзисторної елементної бази відкриває широку перспективу як створення сучасної професійної комерційної, а також аматорської апаратури радіозв'язку, так і вдосконалення вже розробленої з метою покращення її електричних параметрів, зниження маси, габаритів та вартості.

Таблиця 2	Транзистор
	КТ9192Б-2	2Т9175А; 2Т9175А-4	2Т9175Б; 2Т9175Б-4	2Т9175В; 2Т9175В-4	2Т9188А; 2Т9188А-4	КТ9190А; КТ9190А-4	КТ9193А; КТ9193А-4	КТ8197А-2; КТ9189А-2; КТ9192А-2	КТ8197Б-2; КТ9189Б-2; КТ9192Б-2	КТ8197В-2; КТ9189В-2
L Б1, нГн	3	2,3	1,8	0,66	0,73	1	0,84	0,19	0,1	0,2
L Б2, нГн	-	-	-	0,17	0,38	0,58	0,37	-	-	-
L Е1, нГн	0,5	0,35	0,28	0,16	0,15	0,26	0,19	0,22	0,12	0,12
L Е2 , нГн	-	-	-	0,2	0,22	0,31	0,26	-	-	-
L К1, нГн	1,25	1,1	1	0,61	0,57	0,71	0,61	0,59	0,59	0,59
С1, пФ	-	-	-	370	600	75	150	-	-	-

Література

1. Асесоров У., Кожевников У., Косой А. Науковий пошук російських інженерів. Тенденція розвитку потужних НВЧ транзисторів. – Радіо, 1994, № 6, с. 2, 3.
2. Асесоров Ст, Кожевніков Ст, Косий А. Нові транзистори НВЧ. – Радіо, 1996, № 5, с. 57, 58.
3. Асесоров Ст, Асесоров А., Кожевніков Ст, Матвєєв С. Лінійні НВЧ транзистори для підсилювачів потужності. – Радіо, 1998, № 3, с. 49-51.
4. Радіостанції з кутовою модуляцією сухопутної рухомої служби. ГОСТ 12252-86 (СТ РЕВ 4280-83).

Читайте та пишітькорисні