Преимущества транзисторных генераторов перед ламповыми состоят:
- в большей долговечности (срок службы генераторных ламп обычно не превышает нескольких тысяч часов, транзисторов - сотен тысяч часов);
- низком значении напряжения питания, которое не превышает 30 В (у ламп это напряжение от нескольких сотен вольт до десятков киловольт);
- практически мгновенной готовности к работе после подачи напряжения питания (у ламп требуется предварительное включение цепи накала);
- высокой прочности по отношению к механическим перегрузкам; в значительном снижении массы и габаритных размеров аппаратуры и возможности ее миниатюризации на основе интегральной технологии.
К недостаткам транзисторных генераторов относятся:
- ограниченная мощность транзисторов и связанная с этим необходимость суммирования мощностей генераторов при повышенной мощности радиопередатчика;
- температура корпуса мощных транзисторов не должна превышать 60...70 C;
- чувствительность к весьма кратковременным нарушениям эксплуатационного режима по причине пробоя р-n-переходов, в связи с чем требуется применение специальных схем защиты мощных транзисторов;
- в низком коэффициенте усиления по мощности при приближении частоты усиливаемого сигнала к граничной частоте транзистора (обычно не более 3...6 дБ) и зависимости этого коэффициента от частоты согласно.
Еще одно важное различие между двумя типами генераторов. Ламповые генераторы работают со сравнительно высокими напряжениями питания (от сотен вольт до десятков киловольт) и относительно малыми токами. Поэтому сопротивление анодной нагрузки в них превышает 1000 Ом. Транзисторные генераторы работают при низких напряжениях питания (<30 В) и с относительно большими токами. Поэтому в них сопротивление коллекторной или стоковой нагрузки составляет от нескольких до десятков Ом. Таким образом, ламповый генератор требует высокоомной нагрузки, а транзисторный - низкоомной. Во втором случае можно обеспечить широкую полосу пропускания генератора.
|
Еще одно преимущество транзисторных генераторов состоит в возможности получения относительно большой полосы пропускания, что имеет важное значение при создании широкополосных систем радиосвязи.
В современных радиопередатчиках при мощности не более нескольких сотен Ватт основное применение находят транзисторные генераторы. С помощью способов суммирования сигналов это значение мощности может быть повышено на 2-3 порядка. И только в передатчиках повышенной мощности, например радиовещательных мощностью в несколько десятков и сотен киловатт используются электровакуумные приборы.
Выводы по лекции:
Предельно допустимые параметры транзистора. У мощного полевого транзистора ограничены токи, напряжения между электродами и мощность рассеяния. К их числу относятся: импульсное (пиковое) значение тока стока; постоянная составляющая тока стока в непрерывном режиме; постоянная составляющая тока затвора в непрерывном режиме; постоянное и пиковое значения напряжений сток-исток, затвор-исток и затвор-сток; мощность , рассеиваемая прибором.
Несмотря на разный физический характер процессов, протекающих в электровакуумном приборе, биполярном и полевом транзисторах, ввиду формального сходства их ВАХ анализ выходной цепи во в основном совпадает. Так, в транзисторных генераторах, как и в ламповых, возможны недонапряженный, граничный и перенапряженный режимы работы.
|
Преимущества полевых транзисторов по сравнению с биполярными состоят в следующем:
- в большем коэффициенте усиления по мощности и меньшем коэффициенте шума в СВЧ диапазоне;
- лучшей линейности амплитудной характеристики;
- лучшей температурной стабильности и радиационной стойкости.
В СВЧ диапазоне, начиная с частоты 1...2 ГГц все большее применение находят генераторы с полевыми транзисторами.