Составной транзистор Советский патент 1986 года по МПК H03F3/19 

1

Изобретение относится к полупро- водниконой электронике и может использоваться в мощных усилителях, умножителях, автогенераторах высокой и сверхвысокой частоты, а таюке в других генераторных и усилительных устройствах самого различного назначения .

Цель изобретения - повышение коэффициента усиления по току при одновременном расширении диапазона рабочих частот.

1)а чертехсе представлена принци пиальная электрическая схема составного транзистора..

Составной транзистор содержит пер Bbiir, тзторой и третий транзисторы 1-3 первый и второй дополнительные транзисторы 4 и 5, резисторы 6-9.

Составной транзистор работает следующим образом.

При подаче сигнала на вход составного транзистора (СТ), подключенного к источнику питания, СТ производит эффективное его усиление по двум каналам. Первый канал усиления сигнала поворачивает его фазу на ТТ.

Второй дополнительньй транзистор 5 возбуждается суммарным сигналом второго транзистора 2 и третьего транзистора 3 поэтому фаза выходного тока первого канала усиления в общем случае с учетом разности фаз токов коллектора второго транзистора 2 и эмп тера третьего транзистора 3, он- ределяется совокунностыо двух составляющих фазовых сдвигов тока, создаваемых на переходах второго и третьего транзисторов 2 и-3 I

(1)

;

.

I

Ч ., -1- .р 1- Vjj %.59 бк йэ

(2)

где количество штрихов в индексе У указывает на номер соответствуюЕ;его транзистора.

Второй канал усиления сигнала (также с поворотом его фазы на 1Г ) образован цепочкой переходов: база- эмиттер; первого транзистора 1, база- эмиттер второго транзистора 2, база- KOjmeKTOp первого дополнительного транзистора 4.

Фаза выходного тока (тока коллектора первого дополнительного транзистора 4) второго канала усилелля равна

;231576

ч Z + V

2 6з cfs

-fo

Выходные токи обоих каналов усиления , имеющие фазы и Ч , суммируются на общей нагрузке в коллекторной цепи СТ.

Разность фаз суммируемых вь ход-- ных токов двух каналов усиления с учетом выражений (1)-(3) равна

fl ,,9к

(4;

I м НИ) I II till

из +LO Ц-ф -U

ек й -S-, V к Тогда условие синфазности (точного или оптимального фазирования) указанных токов в широком диапазоне частот имеет вид О, или с учетом выражения (А)

гк ;.

, и и IIII1 У л -f ,, 1 Ч „ К dK 03 О) (5)

Из совокупности равенств (5) следует необходимость равенства между собой граничных частот всех транзисторов структуры СТ 5 т.е.

г; f; f,; f;- f;- (6)

Таким образом, в фазированном СТ обеспечивгяется синфазное сложение токов на любой рабочей частоте,

Если условие (6) не выполняется,

но максимальное различие граничных частот не превышает 20%, то появляющаяся разность фаз токов составляет несколько градусов и практически мало влияет на величину выходного тока

СТ. При большем различии частот ff разность фаз токов возрастает и заметно снижает модуль коэффициента усиления по току и величину выходного тока.

Резисторы 6-9 позволяют осуществить питание базовых цепей транзисторов фиксированным напряжением смещения, что повьшает стабильность параметров СТ. Кроме того, эти резисторы (или прямо включенные диоды) позволяют установить для тра,нзисто- ров повышенной и большой мощности эконо№1чные релеимы работы с отсечкой тока коллектора. Для уменьшения нотерь сигнала, что особенно важно на высоких частотах и СВЧ, последовательно с резисторами могут быть включены высокочастотные дроссели

3

с соответствующей величиной индуктивности.

Формула изобретения

Составной транзистор, содержащий первый и второй транзисторы, имеющие одну структуру, и третий транзистор, имеющий другую структуру, причем база первого транзистора является базой составного транзистора, эмиттер соединен с базой второго транзистора, коллектор - с базой третьего транзистора, эмиттер которого подключен к коллектору второго транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффи-г, диента усиления по току при одновременном расщирении диапазона рабочих частот, в него введены первый и второй дополнительные транзисторы, при315764

чем база первого дополнительного транзистора соединена с эмиттером второго транзистора, коллектор которого подключен к базе второго допол- 5 нительного транзистора, эмиттер которого соединен с коллектором первого дополнительного транзистора и является коллектором составного транзистора, а коллектор - с коллектором

10 третьег;о транзистора и эмиттером

первого, дополнительного транзистора, являющимся эмиттером составного транзистора, причем структура первого дополнительного транзистора соответ5 ствует структуре первого транзистора, а структура второго допсзлнительного транзистора - структуре т-ретьего транзистора, при этом разница между граничными частотами транзисторов не

0 превышает 20%.

Изобретение относится к полупроводниковой электронике и может использоваться в генераторных и усилительных устройствах. Повышается коэффициент усиления по току при одновременном расширении диапазона рабочих частот. Составной транзистор (СТ) содержит пять транзисторов (Т) 1-5 и четыре резистора 6-9. Резисторы осуществляют питание базовых цепей транзисторов фиксированным напряжением смещения, а также позволя3 Vj7 V ют установить экономичные режимы работы с отсечкой тока коллектора. Структуры Т 1,2,4 отличаются от структуры Т 3,5, При подаче на вход СТ (база Т1) сигнала, СТ производит его эффективное усиление по двум каналам. Первый канал усиления сигнала, пово- рачиваюшлй его фазу на IT , образован переходами Т 1,2,3,5, Т 5 возбуждается суммарным сигналом Т 2,3, поэтому фаза выходного сигнала, снимаемого с э№1ттера Т 5, определяется совокупностью составляюпщх фазовых сдвигов тока на переходах Т 2,3, Второй канал усиления .сигиала, также повора- чиваюцщй фазу сигнала на И , образован цепочкой переходов база-эмиттер Т 1, база-эмиттер Т 2, база-коллектор Т 4, ;Вьпсодные токи обоих каналов усиления сум№1руются на общей нагрузке -в коллекторной цепи СТ, Для повышения коэф(}1ициента усиления по току необход11мо, чтобы различие граничных частот Т 1-5 не превышало 20%, 1 ил, se сл to 00 СП 4j С35