Конспект лекций по курсу «Электронные цепи СВЧ» (стр. 19 )

– полное сопротивление согласующей цепи и волновое сопротивление тракта.

Отрицательная выходная проводимость создается с помощью и .

Матрица проводимости схемы:

где .

       Соотношение между и для обеспечения условия генерации:

       .

       Мощные генераторы содержат до 10 параллельно включенных затворов (транзисторов).

        –

максимально возможный коэффициент однонаправленного усиления – при нейтрализованной внутренней обратной связи и комплексно-сопряженном согласованием по входу и по выходу.

       Структурная схема генератора на ПТШ:

       Порядок анализа генераторов на транзисторах:

Определение малосигнальных параметров схемной модели транзисторов в рабочей области напряжения питания Определение и , необходимые для получения требуемого значения ; Синтез согласующих цепей; Определение выходной мощности с учетом нагрузки на частоте генерации. Оптимизация нагрузок автогенератора (зависимость имеет экстремум) под. заданные значения и (к. п.д.).

Интерес представляют схемы без согласующих элементов на выходе – нагрузкой является стандартная линия.

Зависимость малосигнальных параметров схемной модели от электрического режима:

Автогенераторы СВЧ на туннельных диодах

Туннельный диод благодаря широкому частотному диапазону, малой потребляемой мощности и высокой температурной стабильности применяется в СВЧ (до 200 ГГц) и высокостабильных генераторах. Недостатком генераторов на туннельных диодах является малая выходная мощность.

С помощью отрицательного сопротивления на участке AB – который является рабочим, компенсируются потери в колебательном контуре и возникают незатухающие колебания. (Ширина падающего участка не превышает несколько десятков милливольт, поэтому амплитуда генерируемых колебаний небольшая и мощность малая).

Для уменьшения искажений используется только линейный участок ВАХ.

Принципиальная схема и схемная модель:

       Условие самовозбуждения: , т. е.: – баланс амплитуд – когда величина оказывается достаточной, чтобы скомпенсировать потери в контуре.

       Здесь – общее активное сопротивление, учитывающее сопротивление делителя и сопротивление контура, – емкость диода, – делитель, обеспечивающий положение рабочей точки.

       В такого рода схемах (в отличие от транзисторных) нет необходимости в обратной связи. Здесь обратная связь заложена в физическом механизме работы и выражается в возникновении отрицательного сопротивления при правильном выборе рабочей точки. Однако, особенность связана с тем, что источник питания должен обладать малым внутренним сопротивлением, чтобы рабочая точка могла попасть на падающий участок, кроме того входит в и влияет на частоту генерации. Для этого необходимо выполнять условия:

, .

Требования к источнику питания: малое внутреннее сопротивление, чтобы не сдвигалась рабочая точка.

Трехточечные схемы автогенераторов на туннельных диодах

А. Г. с последовательным питанием:

А. Г. с параллельным питанием:

        – блокировочная емкость, уменьшает на высоких частотах влияние на контур.

       При параллельном питании постоянный ток не поступает в контур, что предотвращает разогрев катушки контура, что способствует повышению стабильности.

        – развязка источника (большое внутреннее сопротивление при параллельном соединении). Для устранения самовозбуждения в контуре последовательно с дросселем включается резистор .

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

В. Фуско. СВЧ цепи. Анализ и автоматизированные проектирование. М.: «Радио и связь».– 1990.– 288 с. . Электродинамика и техника СВЧ. М.: «Высшая школа».– 1990.– 335 с. Микроэлектронные устройства СВЧ. /, , и др. К.: Техніка.– 1984.– 184 с. Конструирование экранов и СВЧ устройств. / , . Под ред. .– М.: “Радио и связь”.– 1990.– 352 с. К. Гупта, Р. Гардж, Р. Чадха. Машинное проектирование СВЧ устройст. М.: “Радио и связь”.– 1987.– 432 с. . Электрические цепи с распределенными параметрами и цепные схемы. М. : Энергоатомиздат.– 1990.– 248 с. , Синтез четырехполюсников и восьмиполюсников на СВЧ.– М.: Связь.– 1971.– 388 с. умы в полупроводниковых устройствах.– М.: Сов. Радио.– 1977.– 416 с. Микроэлектронные устройства СВЧ. – М.: «Высшая школа».– 1988. , и др. Твердотельные устройства СВЧ в технике связи. М.: «Радио и связь».– 1988.– 288 с. , Аналоговые полупроводниковые интегральные схемы СВЧ. М.: «Радио и связь».– 1985.