Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

4.9: Підсилювачі потужності MMIC

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    34199

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Лінійний підсилювач X-діапазону класу А, реалізований в технології мікрохвильової монолітної інтегральної схеми (MMIC) GaAs MESFET, показаний на малюнку\(\PageIndex{1}\). Цей підсилювач працює від\(8\) до\(12\text{ GHz}\)\(100\text{ mW}\) вироблення загальної потужності. Це двоступеневий підсилювач, оскільки це призводить до необхідного посилення, потужності та пропускної здатності. Вхідні та вихідні колодки мають конфігурацію заземлення та заземлення (GSG) і можуть використовуватися як для мікрохвильової печі

    clipboard_ed1909c4173de459a5d88c5d08b5dfc60.png

    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Двоступеневий підсилювач X-діапазону (\(8–12\text{ GHz}\)) MMIC, що виробляє\(100\text{ mW}\) потужність: (а) мікрофотографія з ключовими мережами ідентифіковані,\(\mathbf{G}\) вказує на землю; (б) анотований макет:\(\mathsf{A}\), PhEMT на першому етапі. \(\mathsf{B}\), PhEMT на другій стадії. \(\mathsf{C}\), З'єднувальні конденсатори. \(\mathsf{D}\), через задню частину металу. \(\mathsf{E}\), Через конденсатор. \(\mathsf{F}\), ВЧ дросель (зміщення) індуктор. \(\mathsf{G}\), RF індуктор зворотного зв'язку. \(\mathsf{H}\), аеродром. \(\mathsf{I}\), Резистор зворотного зв'язку. \(\mathsf{J}\), зміщення (TaN) резистор.

    зонд тестування і для склеювання проводів. Перший транзистор має два підключення джерела (вгорі і знизу): затворне з'єднання зліва і зливне з'єднання праворуч. Схема розташування другого транзистора така ж. Більший другий транзистор має більший струм стоку. Вихідні з'єднання двох транзисторів заземлені (вказується\(\mathsf{G}\) підключенням). Узгоджувальна мережа реалізована за допомогою заглушок і конденсаторів. Друга

    clipboard_eb0cf6d9162587adb966dc8cd8ecf4f96.png

    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Деталі верхнього спірального індуктора на малюнку\(\PageIndex{1}\) (а): (а) компонування верхнього спірального індуктора; і (б) зображення скануючого електронного мікроскопа поперечного перерізу аеромосту.

    транзистор має мережу зворотного зв'язку зі спіральним індуктором і послідовним резистором. Зсув стоку до другого транзистора відбувається через спіральний індуктор. Кожен із спіральних індукторів використовує повітряний міст (показаний на малюнку\(\PageIndex{2}\)) для зменшення паразитарної ємності шляхом усунення діелектрика між металом моста та спіраллю.

    Другий, більш потужний MMIC X-діапазону з використанням транзисторів PhEMT показаний на малюнку 4.10.1. Цей підсилювач виробляє\(1\text{ W}\) по\(8–12\text{ GHz}\) смузі. Є два етапи, але найяскравішим контрастом з попереднім MMIC є використання декількох транзисторів на кожному з етапів. Перший ступінь має паралельно чотири транзистора. Вхідна мережа узгодження інтегрована з чотирьохстороннім дільником потужності, який приводить в рух вхід кожного транзистора. Міжступенева узгоджувальна мережа з чотирма двосторонніми роздільниками потужності приводить в рух ворота\(16\) PhEMTS. 16-смуговий комбінатор потужності у вихідній мережі узгодження об'єднує сигнали на стоках кожного транзистора другого ступеня, приводячи їх до одного виходу. Вихідна комбінуюча мережа має чотири рівні двосторонніх комбайнерів і ефективно дозволяє транзистори бути розміщені паралельно. Поставити транзистори паралельно вимагає тісного узгодження транзисторів. Практично межа кількості транзисторів, які можна комбінувати таким чином, є\(16\), оскільки є втрати з кожним рівнем комбінування.