Примечание. В скобках указаны типовые значения коэффициента шума, коэффициента усиления по мощности и граничной частоты

Полевой, с одним затвором То же

Полевой, с двумя затворами То же

2П310А

2П310Б 2П312А

КП312А 2П312Б КП312Б АП325А-2

АП321А-2

АП326А-2

2П350А

КП350А КП350В

5 ... 6 при частоте 1 ГГц

5 ... 7 при частоте 1 ГГц I ... 4 при частоте 400 МГц

1 ... 6 при частоте 400 МГц То же

2 при частоте 8 ГГц 3,5 при частоте

4,5 при частоте 17 ГГц

4,8 ... 6 при частоте 400 МГц

3,7 ... 6 при частоте 4,1 ... 8 при частоте

5 ... 7 при частоте 1 ГГц

2 при частоте 400 МГц То же

4,5 при частоте 8 ГГц

3,5 при частоте 8 ГГц

3 при частоте 17 ГГц

= 700 МГц

телей СВ4 желательно проводить с использованием ЭВМ по методике, изложенной в п. 6.5 [69, 79, 127].

Для расчета транзисторных усилителей традиционными методами часто используют К-параметры транзисторов. Их можно определить через приводимые в справочниках /i-параметры по формулам, приведенным в п. 2.3.

6.3. Параметрические полупросодниковые усилители

Параметрические диоды

Параметрическим усилителем называют такой, в котором под воздействием специального генератора (накачки) с определенной частотой меняется реактивный элемент - емкость или индуктивность. В ППУ в качестве переменной емкости обычно используется нелинейная емкость обратносмещен-ного р-п перехода полупроводникового диода. В этих диодах между полупроводниками типа р и типа п создается слой, имеющий свойства диэлектрика, а ширина этого слоя определяется величиной обратного смещения. Поэтому емкость запертого р-п перехода зависит от приложенного к нему напряжения и практически безынерционно меняется с частотой накачки (рис. 6.6).

Зависимость нелинейной емкости р-п перехода от приложенного напряжения определяется формулой

C ( ) = C (0)/[l-f /ф^ , (6.1)

где Cj, (0) - емкость диода при нулевом смещении; ф^- контактная разность потенциалов, л = 2 для сварных диодов (со ступенчатым резким переходом) п = 3 для диффузионных диодов (с плавным переходом). Для германия ф^ 0,2...0,3 В, для арсенида галлия 1...1,2 В.

Как видно из рис. 6.6, напряжение на р-п переходе равно и= -\. + cos где Ug- начальное смещение; U- амплитуда, а частота накачки. Под воздействием напряжения накачки емкость перехода становится переменной, но несинусоидальной, поскольку характеристика Сд (и) нелинейна. Зависимость (и) можно разложить в ряд Фурье. Часто пользуются не емкостью С„(0, а ее обратной величиной S = \1С„({), называемой жесткостью или элластансом диода.

В режиме накачки синусоидальным током (при этом напряжение накачки должно быть несинусоидальным) жесткость меняется по закону

S (/) = S -f Si cos o) < = So (Г + m cos <uJ) , (6 2)

где Sj = \ICg - постоянная составляющая жесткости; Cq C (£/ ) - постоянная составляющая емкости, примерно равная емкости при и == U, Sx - первая гармоника жесткости, m = SjSg - коэффициент модуляции жесткости.

Эквивалентная схема параметрического дкода (рис. 6.7) состоит из нелинейной емкости С„, сопротивления растекания (потерь) индуктивности вводов - и емкости корпуса С^. В современных диодах = 1...5 Ом, Lg = 0,2....2 нГ, = 0,1 ... 0,4 пФ.

Шумовые характеристики и максимальная рабочая частота диода определяются его постоянной времени т ((/ ) > = С (f/j) R. В современных диодах т < 10~12 с. В табл. 6.5 приведены параметры некоторых диодов из

германия и арсенида галлия.

Важным параметром диода является его критическая частота, т. е. частота такого сигнала, на которой отрицательное сопротивление, вносимое диодом в контур, равно R, и поэтому одноконтурный усилитель еще может усиливать сигнал

/р = mS.IAnRs т/4я/?,С„ ((/ ). (6.3)

Если вместо R подставить R - эквивалентное сопротивление потерь диода с учетом потерь в элементах конструкции ППУ (потерь в проводниках

и контактах, потерь иа излучение), получим значение f. Для получения большого устойчивого усиления и хороших характеристик желательно работать на частотах сигнала в несколько раз меньше критической, т. е. частота сигнала должна быть

А < (0,2 ... 0,5) /,

Рнс. 6.6. Вольтфарадная характеристика параметрического диода с резким переходом и изменение емкости {t) под влиянием напряжения накачки V{t)

Рис. 6.7. Эквивалентная схема параметрического диода