1.8. Перспективные области использования пт в технике связи

1.8.1. Общие сведения

ПТ являются перспективными элементами для использования в цифровой и аналоговой аппаратуре связи. При применении ПТ в цифровой аппаратуре особенно ценным представляется то, что ПТ легко объединяются в большие интегральные схемы, выполняя функции как активных, так и пассивных элементов. Наиболее широкое распространения получили цифровые ИС на МДП-транзисторах. В значительной степени это объясняется тем, что МДП ПТ допускают гальваническую связь между каскадами и имеют более простую технологию производства.

Линейные ИС для использования в налоговой аппаратуре связи, полностью выполненные на ПТ, широкого распространения не получили. Очевидно, перспективными являются линейные ИС, на основе комбинации биполярных и полевых транзисторов. Они позволяют реализовать достоинства как ПТ, так и биполярных транзисторов и избежать их недостатков. Тенденция совместного применения ПТ и биполярных транзисторов наблюдается и при разработке устройств связи на дискретных элементах. Она объясняется тем, что в настоящее время стоимость ПТ выше, чем биполярных транзисторов, а крутизна у большинства типов ПТ ниже, чем у биполярных транзисторов. Поэтому и в данной работе рассматриваются устройства, в которых ПТ применены лишь в тех каскадах, которые либо не могут быть выполнены на других активных элементах (каскады с ПТ в комбинированном режиме), либо могут быть реализованы с лучшими показателями (отличающиеся меньшим уровнем шумов при высоком входном сопротивлении, экономичностью и простотой схемных решений, лучшими регулировочными характеристиками и т.п.).

1.8.2. Использование пт в качестве управляемых сопротивлений

Наиболее широкое применение ПТ в качестве управляемых сопротивлений находят в устройствах с электронной регулировкой коэффициента передачи и в устройствах с автоматической регулировкой усиления. Они позволяют осуществлять дистанционную электронную регулировку коэффициента передачи усилителей, электронную регулировку частот среза фильтров, электронную коррекцию частотных характеристик, электронную перестройку частоты генератора, амплитудную и частотную модуляцию генератора и т.п.

В приемных устройствах, с целью обеспечения высокоэффективной АРУ, применяют электронные аттенюаторы на ПТ.

Достоинства ПТ как управляемых сопротивлений ярко проявляются в регуляторах уровня, используемых в телефонии и радиовещании. Работая в режиме управляемого сопротивления, ПТ позволяют изменить коэффициент передачи тракта при отсутствии постоянной составляющей тока в управляемой цепи, что во многих случаях является необходимым. Авторегуляторы уровня на ПТ, работающие в рассматриваемом режиме имеют простые схемы и свободны от специфических нелинейных искажений типа «щелчки», «заикания», колебательные процессы.

1.8.3. Использование пт в ключевом режиме

Большое разнообразие типов и структур ПТ позволяет успешно реализовывать ключевые схемы с различными электрическими свойствами. В ключевых схемах ПТ обеспечивает два состояния:

а) выходное сопротивление минимально – состояние «включено»,

б) выходное сопротивление максимально – состояние «выключено».

При этом возможны два режима работы: при наличии постоянной составляющей тока в канале и при отсутствии постоянной составляющей тока в канале.

Первый режим широко используется при реализации логических элементов цифровых схем.

Второй режим работы перспективен при реализации электронных коммутаторов аналоговых сигналов, усилителей постоянного тока с преобразованием типа модулятор-демодулятор и т.п.

Наиболее широкое применение ключевой режим работы ПТ нашел в схемах элементов и устройств электронных цифровых вычислительных машин. Среди изделий микроэлектроники значительный удельный вес занимает выпуск интегральных схем на МДП ПТ в ключевом режиме. Это объясняется их простотой, технологичностью и высоким процентом выхода годных изделий.

Перспективными ключевыми схемами на ПТ являются комплементарные ИС, отличающиеся высокой экономичностью. Их использование особенно целесообразно в портативных устройствах: электронных часах, в бортовых системах космической связи и т.п.

Вопросы теории и применения ключевого режима ПТ в логических устройствах достаточно подробно рассмотрены в монографии [10]. Поэтому в настоящей работе основное внимание будет уделено вопросам использования ключевого режима работы ПТ в аналоговых устройствах.