книги из ГПНТБ / Микроминиатюризация высокочастотных радиоустройств

60

Наиболее целесообразно примейять на частотах выше 10 М?ц

LC~ фильтры, выполненные как в пленочном, так и в навесном

варианте, и на частотах свыше 500-800 МГц - фильтры на поло­ сковых линиях.

На основе анализа литературных источников и практически

выполненных разработок установлено, что высокочастотные уси­

лительные каскады гибридных усилителей могут быть построены

тах из^за увеличения влияния проводимости обратной передачи транзисторов резко падает коэффициент устойчивого усиления каскадов, выполненных без цепей нейтрализации.

б) Усилители с включением транзисторов по схеме с ОБ целесообразно строить для частот не менее 1/2 частоты У)- .

На более низких частотах они уступают каокадам на составных транзисторах, например по схеме ОЭ-ОБ, из-за низкого входно­ го сопротивления, малых коэффициентов усиления по напряжению и мощности.

в) Для получения от гибридного пленочного усилителя боль­ шого коэффициента усиления на высоких частотах при минималь­ ном количестве каскадов целесообразно построение схем каска­ дов на составных транзисторах. Установлено, что наиболее

81

употребительны схемы ОЭ-ОБ и СЭ [ 3 .2 ] . Экспериментально установлено, что гибридные-пленочные усилители, выполненные

На более высоких частотах схема СЭ уступает схеме ОЭ-ОБ, ко­ торая в свою очередь уступает схеме с ОБ. Следует отметить,'

что в усилительные каскады ОЭ-ОБ и СЭ может вводиться АРУ без заметного .изменения их комплексных входных и выходных проводимостей ..[3.2] .

тах может стать отрицательным, что приведет к неустойчивости работы каскада.

Обобщенные данные применимости каскадов с различным вклю­ чением транзистора для гибридных пленочных высокочастотных усилителей сведены в т 'а б л .З .І, которой можно пользоваться при выборе типа усилительных каскадов применительно к требовани­ ям технического задания при разработке гибридных пленочных усилителей различного назначения.

83

телей.

Разработка, изготовление и исследование ряда эксперимен­ тальных образцов гибридных пленочных усилителей 34 показали,

что оптимальной.компоновкой является расположение каскадов усилителя на подложке одного за другим, т .е , "линейная" ком­ поновка. При таком решении удается наилучшим образом обеспе­ чить развязку между входом и выходом усилителя, уменьшить нежелательные связи между каскадами. Ддя устранения нежела­ тельных взаимосвязей между каскадами усилителя можно пойти по пути экранирования каждого каскада и каждой катушки ин­ дуктивности. Однако в этом случае габариты усилителя резко увеличиваются,. что крайне нежелательно.

Второй .способ уменьшения взаимосвязи между катушками индуктивности соседних каскадов заключается в расположении их-на таком расстоянии друг от друга, когда взаимоиндуктив­ ность их становится минимальной. Экспериментально определено,

что для спиральных катушек такое расстояние равно двум на­ ружным диаметрам катушек. Взаимосвязь между каскадами можно также. уменьшить путем -соответствующего- подключения концов катушек индуктивности к микросхеме. При соответствующем по­ ложении катушек индуктивности относительно друг друга-даже при, очень малых расстояниях между их центрами возможно на­ хождение такого положения-, когда взаимоиндуктивность кату­ шек приближается.к нулю. Этот метод устранения взаимосвязи между катушками может найти своё применение при построении миниатюрных фильтров сосредоточенной селекции.

Наконец,- третий способ устранения взаимосвязи между н а -

84

спадами состоит в применении металлического корпуса-волново­ да [3 . 2 ] , работающего на частоте* намного меньшей его крити­ ческой частоты. При этом электромагнитная волна испытывает затухание 4 на расстоянии d от источника возбуждения,

равное

если длина возбужденной волны много больше / 5 , где S - раз­ мер периметра корпуса.

При применении любого из перечисленных способов уменьше­ ния нежелательных связей между каскадами или их комбинациями

необходимо иметь в виду, что при расположении экранов (кор­ пусов) в непосредственной близости от . микросхемы существенно возрастают электрические связи между элементами схемы и кор­ пусом (экраном). При этом наблюдается ухудшение частотных резистивных и особенно индуктивных характеристик. Это приво­ дит к нарушению работы микросхемы.

« При использовании в гибридных пленочных усилительных ми­

кросхемах плоских спиральных катушек индуктивности вопрос о

расположении экранов приобретает особое значение. С целью установления влияния материала экрана и расстояния до него

85

Рпс L. Зависимость относительна измененйй ШІД'/ИТЛВ-

86

использования в качестве экрана алюминиевой пленки может быть

ния индуктивности от расстояния между экраном и катушкой: пло­

ской спиральной катушки с D» = 5 мм-без сердечника (4) и той

же катушки с плоскими дисковыми ферромагнитными сердечниками

87

88

мер экрана 16x35 мм. Выбор указанных размеров обусловлен наи­ более распространенными типами корпусов микросхем. Расстояние

вает слабое -влияние на величину индуктивности и значительное -

89

томягких ферромагнитных материаловэто влияние становится незначительным. Такие пластины сами выполняют.роль экранов.

Многоканальные гибридные пленочные усилители ВЧ находят применение в качестве предварительных усилителей для повыше­ ния отношения оигнал/шум в информации, снимаемой с различных датчиков или с магнитных запоминающих устройств.

Каждый канал такого предварительного усилителя обычно должен иметь коэффициент усиления не-менее 50, а полоса уси­ ливаемых частот должна. охватывать диапазон от нескольких со-,

тен килогерц до 6-10 МГц и более. При разработке, изготовле­ нии и исследовании. таких усилителей было установлено, что требуемое минимальное усиление в заданной полосе, частот мож­ но обеспечить с помощью тр ех - или четырехкаскадного аперио­ дического усилителя.

Анализом установлено [3.4] , что о целью обеспечения ма­ ксимального выхода годных микросхем и минимальных габаритов