Достоинства и недостатки составных транзисторов
Мощность и сложность транзистора Дарлингтона может регулироваться через увеличение количества включённых в него биполярных транзисторов. Существует также IGBT-транзистор, который включает в себя биполярный и полевой транзистор, используется в сфере высоковольтной электроники.
Главным достоинством составных транзисторов считается их способность давать большой коэффициент усиления по току. Дело в том, что, если коэффициент усиления у каждого из двух транзисторов будет по 60, то при их совместной работе в составном транзисторе общий коэффициент усиления будет равен произведению коэффициентов входящих в его состав транзисторов (в данном случае — 3600). Как результат — для открытия транзистора Дарлингтона потребуется довольно небольшой ток базы.
Недостатком составного транзистора считается их низкая скорость работы, что делает их пригодными для использования только в схемах работающих на низких частотах. Зачастую составные транзисторы фигурируют как компонент выходных каскадов мощных низкочастотных усилителей.
Что такое черный ящик в электронике
В общем виде усилитель можно рассматривать как черный ящик. Что представляет из себя этот черный ящик? Это ящик. Он черный). А так как он черный, то абсолютно никто не знает, что находится в нем. Остается только предполагать. Но возможен и такой вариант, что мы можем предпринять какие-либо действия и ждать ответной реакции. После ответной реакции этого черного бокса, можно предположить, что находится у него внутри.
То есть по сути черный ящик должен иметь какие-либо «сенсоры» для восприятия информации извне, некий «вход», а также некий «выход» для ответной реакции. То есть подавая на вход какое-либо воздействие, мы ждем ответной реакции черного ящика на выходе.
Пусть в черном ящике будет кот или кошка, но пока никто не знает, что он(а) там есть. Что мы сделаем в первую очередь? Потрясем ящик или пнем по нему, так ведь? Если там кто-то мяукнет, значит однозначно или кошка, или кот). То есть последовала ответная реакция. Как определить дальше кошка или кот? Открываем ящик, и из него вылазит лохматое чудо. Если побежала — значит кошка. Если побежал — значит кот).
Но также в черном ящике может быть абсолютно любое тело или вещество. Для таких ситуаций мы должны провести как можно больше опытов, то есть произвести как можно больше входных воздействий для более точного определения содержимого черного ящика.
Примеры использования
Вариантов применения транзистора TIP122 и его схем включения достаточно много, их просто невозможно уместить в одну статью. Поэтому рассмотрим только некоторые схемы с его участием. Первая — усилитель звуковой частоты на 12 Вт, вторая — автоматический регулятор скорости вращения вентилятора.
Усилитель низкой частоты
Данный усилитель сделан на микросхеме операционном усилителе TL081 и двух выходных транзисторах TIP122 и TIP127. При нагрузке 8 Ом рассматриваемый усилитель способен обеспечить выходную мощность 12 Вт. Напряжение питания данного прибора должно находиться в пределах от 12 до 18 вольт.
Автоматический регулятор скорости вращения вентилятора
Рассматриваемый регулятор скорости вращения вентилятора можно использовать для предотвращения перегрева различной бытовой аппаратуры, например, компьютера. Его устанавливают в корпус охлаждаемого им устройства. Данная схема позволяет автоматически регулировать скорость вращения вентилятора, в зависимости от температуры воздуха.
Температурный датчик LM335 ориентирован на работу при -40 до +1000 градусов цельсия. Напряжение на нем будет увеличиваться на 10 мВ вместе с ростом вокруг окружающей температуры. Напряжение с него подается на неинвертирующий вход операционного усилителя LM741. Со стабилитрона 1N4733 на инвертирующий вход микросхемы, через потенциометр, подается опорное напряжение 5.1 В.
В данной схеме потенциометр предназначен для регулирования порога срабатывания вентилятора. Транзистор находится в выходном каскаде усилителя и предназначен для непосредственного управления вентилятором.
MOSFET-транзистор — влияние резистора затвора
Большинство полевых МОП-транзисторов используются как переключатели, управляемые напряжением. Эти элементы очень популярны по двум причинам. Во-первых, их ворота не потребляют электричество. Во-вторых, из-за низкого сопротивления открытого канала происходят очень маленькие потери (что всегда является большим преимуществом).
Лучше всего проверить это на практике. На этот раз для выполнения упражнения вам понадобятся:
- 1 × зуммер с генератором,
- 1 × транзистор BS170,
- Резистор 1 × 100 R,
- Резистор 1 × 1 кОм,
- Резистор 1 × 1М,
- Батарея 4 × AA,
- 1 × корзина для 4 батареек АА,
- 1 × макетная плата,
- Комплект соединительных проводов.
Описание выводов транзистора BS170 (слева вид снизу, т.е. со стороны выводов)
Теперь нам необходимо собрать простую схему, в которой мы заменим резистор, подключенный к затвору — пусть в начале он будет 10 кОм. Если хотите, для безопасности, при сборке схемы, можно закоротить ножки транзистора фольгой — не забудьте снять ее непосредственно перед подключением батареи.
Пример использования полевого МОП-транзистора
На практике схема может выглядеть так:
Схема на макетной плате | MOSFET на практике |
Если схема собрана правильно, зуммер должен пищать. В такой ситуации стоит измерить ток, протекающий через зуммер, и напряжение между стоком и истоком транзистора. Также стоит измерить напряжение между выводами резистора.
Измерение напряжения сток-исток | Измерение тока стока |
Измерение напряжения затвор-исток | Измерение тока затвора |
Когда измерения готовы, замените наш резистор на резистор большего размера, то есть на 1 МОм, и повторите измерения, затем то же самое для резистора 100 Ом. Наконец, также стоит проверить, что произойдет, если мы подключим затвор через резистор к земле.
Схема с заземлением
В этом эксперименте, каждый раз, напряжение транзистора UGS превышало пороговое значение напряжения. Это произошло из-за того, что исток был подключен к земле, а затвор — к напряжению, близкому к +6 В, а пороговое напряжение этого транзистора было от 2 до 3 В. В свою очередь, подключение затвора к земле вызвал исчезновение канала и отсутствие тока, потому что UGS = 0.
Идеально работающий мультиметр имел бы бесконечно большое сопротивление. Однако наш мультиметр имеет сопротивление 1 МОм, что приводит к большим искажениям при последовательном измерении с R = 1 МОм. |
Результаты, полученные нами в этом упражнении, могут отличаться от ваших
Собранные в таблице данные, наглядно показывают состояние засорения и насыщения транзистора. В насыщенном состоянии (когда UGS намного больше, чем UGSth), сопротивление между стоком и истоком незначительно, следовательно, падение напряжения составляет порядка нескольких мВ, а сток ограничен током, ограниченным только зуммером. В засоренном состоянии сопротивление настолько велико, что ток стока практически не течет, и почти все напряжение протекает между стоком и истоком. Все эти наблюдения не зависят от используемого резистора затвора (ситуация была бы иной в случае с биполярными транзисторами).
Если резистор удален из работающей схемы (что мы не рекомендуем делать из-за возможности повреждения транзистора), зуммер все еще мог бы издавать звуковой сигнал. Почему? Затвор отделен от канала изолятором, поэтому там создается емкость, то есть там есть небольшой внутренний конденсатор. Только через некоторое время из-за несовершенства изолятора он разрядится.
Технические характеристики
Приведем технические характеристики на транзистор TIP122. Основными для данного устройства считаются:
- Предельное напряжение между коллектором и эмиттером — 100 В;
- Максимальное напряжение между коллектором и базой — 100 В;
- Допустимое напряжение между эмиттером и базой — 5 В;
- Рассеиваемая мощность до 65 Вт;
- Коэффициент усиления по току (hfe) от 1000;
- Максимальный ток коллектора — 8 А;
- Диапазон рабочих температур -65…+160 0 С, у кристалла до 150 0 С.
Электрические
При проектировании схем с транзистором TIP122 нужно учитывать, что прибор не должен работать в условиях, превышающих рекомендуемые производителем. Длительное воздействие напряжений, выше этих значений, может отрицательно сказаться на работоспособности устройства. Ниже, в таблице, приведены его электрические параметры для температуры 25 0 С.
Обязательно обращайте внимание на температурные показатели
Биполярный транзистор TIP29A — описание производителя. Основные параметры. Даташиты.
Наименование производителя: TIP29A
Тип материала: Si
Полярность: NPN
Максимальная рассеиваемая мощность (Pc): 30
W
Макcимально допустимое напряжение коллектор-база (Ucb): 100
V
Макcимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер (Uce): 60
V
Макcимально допустимое напряжение эмиттер-база (Ueb): 5
V
Макcимальный постоянный ток коллектора (Ic): 1
A
Предельная температура PN-перехода (Tj): 150
°C
Граничная частота коэффициента передачи тока (ft): 3
MHz
Статический коэффициент передачи тока (hfe): 40
Корпус транзистора:
TIP29A
Datasheet (PDF)
..1. Size:230K st tip29a tip29c.pdf
TIP29ATIP29CNPN power transistors.Features NPN transistorsApplications Audio, linear and switching applications3Description21The devices are manufactured in Planar TO-220technology with Base Island layout. The resulting transistor shows exceptional high gain performance coupled with very low saturation Figure 1. Internal schematic diagramvoltage.
..2. Size:105K onsemi tip29 tip29a tip29b tip29c tip30 tip30a tip30b tip30c.pdf
TIP29, A, B, C (NPN),TIP30, A, B, C (PNP)Complementary SiliconPlastic Power TransistorsDesigned for use in general purpose amplifier and switchingapplications. Compact TO-220 package.www.onsemi.comFeatures1 AMPERE These Devices are Pb-Free and are RoHS Compliant*POWER TRANSISTORSMAXIMUM RATINGS COMPLEMENTARY SILICONRating Symbol Value Unit 40, 60, 80, 100 VOLTS, Col
..3. Size:209K inchange semiconductor tip29a.pdf
isc Silicon NPN Power Transistors TIP29ADESCRIPTIONCollector-Emitter Sustaining Voltage-: V = 60V(Min)CEO(SUS)Collector-Emitter Saturation Voltage-: V = 0.7V(Max.)@I = 1.0ACE(sat) CComplement to Type TIP30AMinimum Lot-to-Lot variations for robust deviceperformance and reliable operationAPPLICATIONSDesigned for use in general purpose amplifier and switchingapp
0.1. Size:66K st tip29a-30.pdf
TIP29A/29B/29CTIP30A/30B/30CCOMPLEMENTARY SILICON POWER TRANSISTORS TIP31A, TIP31C, TIP32A AND TIP32C ARESGS-THOMSON PREFERREDSALESTYPES DESCRIPTION The TIP31A, TIP31B and TIP31C are siliconepitaxial-base NPN power transistors in JedecTO-220 plastic package, intented for use inmedium power linear and switching applications.32The complementary PNP types are TIP32A,1
0.2. Size:51K st tip29a-tip29c tip30a-tip30c.pdf
TIP29A/29CTIP30A/30CCOMPLEMENTARY SILICON POWER TRANSISTORS STMicroelectronics PREFERREDSALESTYPES COMPLEMENTARY PNP — NPN DEVICES DESCRIPTION The TIP29A and TIP29C are siliconEpitaxial-Base NPN power transistors mounted inJedec TO-220 plastic package. They are intentedfor use in medium power linear and switching32applications.1The complementary PNP types ar
0.3. Size:268K onsemi tip29g tip29ag tip29bg tip29cg tip30g tip30ag tip30bg tip30cg.pdf
TIP29, A, B, C (NPN),TIP30, A, B, C (PNP)Complementary SiliconPlastic Power TransistorsDesigned for use in general purpose amplifier and switchingapplications. Compact TO-220 package.www.onsemi.comFeatures1 AMPERE These Devices are Pb-Free and are RoHS Compliant*POWER TRANSISTORSMAXIMUM RATINGS COMPLEMENTARY SILICONRating Symbol Value Unit 40, 60, 80, 100 VOLTS, Col
Другие транзисторы… TIP150
, TIP151
, TIP152
, TIP160
, TIP161
, TIP162
, TIP29
, TIP2955
, 2SD2499
, TIP29B
, TIP29C
, TIP29D
, TIP29E
, TIP29F
, TIP30
, TIP3054
, TIP3055
.
Особенности транзистора Tip29c
— Высокая мощность: транзистор Tip29c способен выдерживать высокие токи и напряжения, что делает его универсальным компонентом для работы в различных схемах.
— Низкое внутреннее сопротивление: благодаря своей конструкции, транзистор имеет низкое внутреннее сопротивление, что позволяет эффективно передавать мощность и улучшает производительность устройства.
— Широкий диапазон рабочих температур: транзистор Tip29c может работать в широком диапазоне температур, что делает его подходящим для работы в различных климатических условиях.
— Низкий уровень шума: транзистор обладает низким уровнем шума, что позволяет использовать его в чувствительных электронных устройствах, таких как радиоприемники и усилители.
— Широкий диапазон рабочих частот: транзистор способен работать в широком диапазоне частот, что делает его подходящим для различных приложений, включая усиление аудио- и сигналов радиочастоты.
В целом, транзистор Tip29c является надежным и универсальным компонентом, который можно использовать в различных электронных устройствах и схемах.
TIP122F Datasheet (PDF)
1.1. tip122fp tip127fp.pdf Size:270K _st
TIP122FP
TIP127FP
COMPLEMENTARY SILICON POWER
DARLINGTON TRANSISTORS
STMicroelectronics PREFERRED
SALESTYPES
FULLY INSULATED PACKAGE (U.L.
COMPLIANT) FOR EASY MOUNTING
DESCRIPTION
The TIP122FP is a silicon Epitaxial-Base NPN
power transistor in monolithic Darlington
configuration mounted in Jedec TO-220FP fully
3
2
molded isolated package. It is intented for use in
1
pow
1.2. tip122fp tip127fp .pdf Size:29K _st
TIP122FP
TIP127FP
COMPLEMENTARY SILICON POWER
DARLINGTON TRANSISTORS
SGS-THOMSON PREFERRED SALESTYPES
FULLY MOLDED ISOLATED PACKAGE
2000 V DC ISOLATION (U.L. COMPLIANT)
DESCRIPTION
The TIP122FP is a silicon epitaxial-base NPN
power transistor in monolithic Darlington
configuration Jedec TO-220FP fully molded
isolated package, intented for use in power linear
3
2
and switching a
1.3. tip122f 127f.pdf Size:94K _cdil
Continental Device India Limited
An ISO/TS 16949, ISO 9001 and ISO 14001 Certified Company
NPN/PNP SILICON POWER DARLINGTON TRANSISTORS TIP122F NPN
TIP127F PNP
TO-220FP
B
C
E
Designed for General-Purpose Amplifier and Low-Speed Switching Applications.
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS(Ta=25deg C)
DESCRIPTION SYMBOL VALUE UNIT
Collector -Base Voltage VCBO 100 V
Collector -Emitter Voltage V
Особенности работы устройства
У составных транзисторов постепенное уменьшение напряжения вдоль проводника на переходе база-эмиттер вдвое превышает стандартное. Уровень уменьшения напряжения на открытом транзисторе примерно равен тому падению напряжения, которое имеет диод.
По данному показателю составной транзистор сходен с понижающим трансформатором. Но относительно характеристик трансформатора транзистор Дарлингтона обладает гораздо большим усилением по мощности. Подобные транзисторы могут обслуживать работу переключателей частотой до 25 Гц.
Система промышленного выпуска составных транзисторов налажена таким образом, что модуль полностью укомплектован и оснащён эмиттерным резистором.
Пара Шиклаи и каскодная схема
Другое название составного полупроводникового триода – пара Дарлингтона. Кроме неё существует также пара Шиклаи. Это сходная комбинация диады основных элементов, которая отличается тем, что включает в себя разнотипные транзисторы.
Что до каскодной схемы, то это также вариант составного транзистора, в котором один полупроводниковый триод включается по схеме с ОЭ, а другой по схеме с ОБ. Такое устройство аналогично простому транзистору, который включён в схему с ОЭ, но обладающему более хорошими показателями по частоте, высоким входным сопротивлением и большим линейным диапазоном с меньшими искажениями транслируемого сигнала.
Способы проверки irfz44n
Простая проверка полевого транзистора заключается в действиях по схеме.
Полевые транзисторы широко используются в современной технике, например, блоках питания, контроллерах напряжения компьютеров и других электронных девайсов, а также бытовой техники. Это и стиральные машины, и кофемолки, и осветители. Приборы часто выходят из строя, и в этих случаях нужно выявить, а затем устранить конкретную неполадку. Поэтому знать способы проверки транзисторов — обязательно.
Подключите черный щуп к стоку, а красный — к истоку. На дисплее высветится показатель перехода вмонтированного встречно расположенного диода. Запишите его. Отстраните красный щуп от истока и дотроньтесь им до затвора. Это способ частичного открытия полевика.
Верните красный щуп в прежнюю позицию (к истоку). Посмотрите на уровень перехода, он чуть снизился при открытии транзистора. Перенесите черный щуп со стока к затвору, и тем самым закройте транзистор. Верните его обратно и понаблюдайте за изменениями показателя перехода при полном закрытии irfz44n.
У затвора рабочего полевого транзистора должно быть сопротивление, приближенное к бесконечности.
По такой схеме проверяются n-канальные устройства, p-канальные тоже, но с щупами другой полярности.
Проверять мосфет-транзисторы можно и по небольшим схемам, к которым их подключают. Это быстрый и точный метод. Но если проверки устройства требуются нечасто, или у вас нет возможности собирать схемы, то способ с мультиметром — идеальное решение.
irfz44n — это относительно современная группа транзисторов, которые управляются не с помощью электричества, как в случае с биполярными устройствами, а посредством напряжения — то есть поля. Этим и объясняется аббревиатура MOSFET. Проверка транзистора указанным способом помогает понять, какая именно деталь вышла из строя.
Схемы использования транзистора Tip29c
Транзистор Tip29c может использоваться в различных схемах и приложениях. Ниже приведены некоторые из них:
- Усилитель мощности: Транзистор Tip29c можно использовать в качестве усилителя мощности в аудио-системах. Он способен обеспечить высокое качество звука и усилить аудио-сигнал до достаточно большой мощности.
- Переключение нагрузки: Транзистор Tip29c может использоваться для управления и переключения нагрузки в электрических цепях. Он может быть использован в таких устройствах, как реле, переключатели, таймеры и др., чтобы контролировать работу различных электрических устройств.
- Стабилизатор напряжения: Транзистор Tip29c может быть использован для создания стабилизатора напряжения, который будет поддерживать постоянный уровень напряжения на выходе несмотря на изменения входного напряжения. Это особенно полезно в электрических цепях, где необходимо поддерживать стабильное напряжение для работы других компонентов.
- Драйверы моторов: Транзистор Tip29c может быть использован в схемах управления двигателями, такими как постоянного тока или шаговыми моторами. Он способен обеспечить достаточно мощный выходной сигнал для управления движением мотора.
- Электронные ключи: Транзисторы Tip29c могут быть использованы в схемах электронных ключей для переключения электрических цепей с высокой скоростью. Они позволяют быстро и эффективно управлять подключениями и отключениями различных устройств.
Это лишь некоторые из возможных схем использования транзистора Tip29c. Его универсальность и высокая производительность делают его одним из наиболее распространенных и востребованных компонентов в электронике.
Тепловые характеристики транзистора Tip29c
Однако при работе транзистор нагревается, что может привести к его повреждению
Поэтому важно знать тепловые характеристики транзистора Tip29c для обеспечения его надежной работы
В таблице ниже представлены основные тепловые характеристики транзистора Tip29c:
Характеристика | Значение |
---|---|
Максимальная температура перехода | 150°C |
Тепловое сопротивление перехода-система охлаждения | 15°C/W |
Тепловое сопротивление корпус-окружающая среда | 50°C/W |
Максимальная потеря мощности в переходе | 40 Вт |
Исходя из указанных характеристик, для обеспечения надежной работы транзистора необходимо контролировать его температуру в заданном диапазоне значений и обеспечить эффективное охлаждение.
Тепловые характеристики транзистора Tip29c являются важным фактором при проектировании электронных устройств, а также при выборе подходящей системы охлаждения для данного транзистора.
Что такое четырехполюсник
В электронике черным ящиком является четырехполюсник. Что вообще такое четырехполюсник? Четырехполюсник — это черный ящик, внутри которого имеется неизвестная электрическая цепь. Здесь мы видим две клеммы на вход, через которые подается входное воздействие и две клеммы на выход, с которых мы уже будем снимать отклик нашего «электрического черного ящика».
Пассивный четырехполюсник
Например, RC-цепь является пассивным четырехполюсником, так как она имеет четыре вывода: два на вход и два на выход, и как мы видим, она не содержит в себе какой-либо источник питания. Эта RC цепочка является пассивным фильтром низкой частоты (ФНЧ).
В пассивных четырехполюсниках напряжение или ток на выходе могут быть больше, чем на входе, но мощность при этом не увеличивается. Как же напряжение или ток на выходе могут быть больше, чем на входе? Здесь достаточно вспомнить трансформатор, а также последовательный и параллельный колебательные контура. Для них точнее было бы определение преобразователи напряжения, но никак не усилитель, так как усилитель должен иметь в своем составе обязательно источник питания, у которого он будет брать энергию для усиления слабого входного сигнала.
Также в пассивном четырехполюснике мощность на выходе никак не будет больше мощности, чем на входе. Если вы этого добьетесь, то сразу же получите вечный источник энергии и Нобелевскую премию в придачу. Но помните, что закон сохранения энергии, который впервые был еще сформулирован Лейбницем в 17 веке, никто не отменял.
Активный четырехполюсник
А вот этот четырехполюсник мы будем уже называть активным, так как он имеет в своем составе источник питания +Uпит , которое требуется для того, чтобы усиливать сигнал.
То есть мы здесь видим две клеммы на вход, на которые загоняется сигнал Uвх , а также видим две клеммы на выход, где снимается напряжение Uвых . Питается наш четырехполюсник через +Uпит , в результате чего, в данном случае, сигнал на выходе будет больше, чем сигнал на входе.
Загоняя на вход такой схемы синусоиду, на выходе мы получим ту же самую синусоиду, но ее амплитуда будет в разы больше.
Это, конечно же, верно для идеального усилителя, т.е. абсолютно линейного и без ограничения на амплитуду входного и выходного сигнала. В реальных усилителях, требуется чтобы амплитуда не превышала допустимую и усилитель был правильно спроектирован. Кроме того, любой реальный усилитель вносит искажения и характеризуется коэффициентом нелинейных искажений (КНИ) и еще многими другими параметрами, которые мы рассмотрим в следующей статье.
В активном четырехполюснике, одним из которых является усилитель мощности, мощность на выходе будет больше, чем на входе. Естественно, при этом не нарушается закон сохранения энергии, так как мощность, которая выделяется на нагрузке — это преобразованная мощность источника питания. Входной слабый сигнал просто управляет этой мощностью. Более подробно можно прочитать в статье про принцип усиления транзистора.
В электронике мы будем рассматривать усилитель, как активный четырехполюсник, на вход которого подается маломощный сигнал Uвх, а к выходу цепляется нагрузка Rн .
Усилители фирмы Ampleon
Компания Ampleon выпускает транзисторы, предназначенные для реализации усилителей Догерти, и интегральные СВЧ-микросхемы усилителей Догерти. Широкий ассортимент продукции охватывает диапазоны частот от 450 МГц до 3,8 ГГц и средние уровни мощности от 2 до 80 Вт. Эти устройства применимы для большинства приложений сотовой связи: от пикосот до макросот. В них используется технология цифровых предыскажений. Для достижения максимального КПД Ampleon предлагает сочетание последнего поколения технологий LDMOS с концепцией Догерти.
Компания Ampleon предлагает также решения на LDMOS-транзисторах, так называемые интегрированные архитектуры Догерти (iDPA). Первая подобная конструкция представляла собой демонстрационную плату усилителя Догерти для систем цифрового телерадиовещания и была выполнена на транзисторах серии BLF888A. Ее КПД составлял приблизительно 40% в диапазоне частот 470–800 МГц.
Еще один вариант демонстрационной платы (рис. состоит из двух частей: одна печатная плата содержит широкополосные основной и пиковый усилители, а вторая – сумматор (схема сложения выходных мощностей). В каждом из усилителей используется LDMOS-транзистор BLF888A вместе с соответствующими компонентами. Усилитель Догерти, реализованный на данной демонстрационной плате, охватывает весь диапазон УВЧ. Полоса пропускания этого усилителя зависит от конструкции сумматора. Для получения необходимой ширины полосы частот компания предлагает различные варианты демонстрационных версий.
Рисунок 8 – Демонстрационная плата Ampleon для УВЧ-диапазона
Усилитель имеет минимальную выходную мощность в среднем 200 Вт и полосу пропускания приблизительно 50 МГц (в зависимости от центральной частоты).
Предлагается также решение на основе архитектуры Догерти на двух мощных транзисторах шестого поколения компании Ampleon BLF6G15L-250PBRN, в которых применяется усовершенствованная технология LDMOS (рис. 9) .
Рисунок 9 – Фотография усилителя мощности на основе транзисторов BLF6G15L-250PBRN
Разработка оптимизирована для использования в приложениях для базовых станций 3GPP E-UTRA LTE, работающих на частоте 1,5 ГГц. Конструкция обеспечивает высокие КПД и максимальную мощность, подобно двум параллельным усилителям класса AB.
Устройство реализовано в виде классического усилителя Догерти, то есть на основной усилительный прибор подается смещение для работы в классе AB, а вспомогательный усилительный прибор работает в классе C. Входная и выходная секции внутренне согласованы, что обеспечивает высокий коэффициент усиления с хорошей равномерностью и фазовой линейностью в широком диапазоне частот (рис. 10) .
Рисунок 10 – Коэффициент усиления и входные обратные потери в зависимости от частоты решения на базе транзисторов BLF6G15L-250PBRN
Помимо рассмотренных конструкций усилителей, компания Ampleon предлагает еще два варианта усилителей для различных диапазонов частот: для диапазона 2 000 МГц на основе LDMOS-транзистора BLF7G22LS-130, а также для диапазона 1800 МГц на основе LDMOS-транзисторов BLF7G20LS-90P и BLF7G21LS-160P. Сравнительные характеристики разработок приведены в табл. 6 .
Используемые транзисторы | Диапазон частот, МГц |
Выходная мощность, дБм |
Напряжение питания стока, В |
КПД, % |
---|---|---|---|---|
BLF888A | 470-860 | 53 | 49 | 40 |
BLF6G15L-250PBRN | 1476-1511 | 49 | 32 | 36 |
BLF7G20LS-90P, BLF7G21LS-160P |
1805-1880 | 46 | 28 | 47 |
BLF7G22LS-130 | 2110-2170 | 47 | 28 | 43 |