- •А.Н. Игнатов
- •Полевые транзисторы
- •И их применение
- •В технике связи
- •Монография
- •Предисловие
- •1. Общие сведения о полевых транзисторах
- •1.1. Классификация пт
- •1.2. Терминология и обозначения в системе параметров пт
- •1.3. Типы, характеристики и свойства пт
- •1.3.1. Общие сведения
- •1.3.2. Типы полевых транзисторов
- •1.3.3. Статические характеристики
- •1.3.4. Механизмы пробоя пт
- •1.3.5. Радиационная стойкость пт
- •1.3.6. Светочувствительность пт
- •1.3.7. Влияние температуры на характеристики пт
- •1.4. Модели пт и анализ эквивалентных схем пт
- •1.4.1. Общие сведения
- •1.4.2. Параметры пт на низких частотах
- •1.4.3. Параметры пт на высоких частотах
- •1.5. Основные режимы работы пт
- •1.6. Способы аппроксимации характеристик передачи пт
- •1.7. Особенности технологии и технико-экономические показатели производства пт
- •1.8. Перспективные области использования пт в технике связи
- •1.8.1. Общие сведения
- •1.8.2. Использование пт в качестве управляемых сопротивлений
- •1.8.3. Использование пт в ключевом режиме
- •1.8.4. Использование пт в режиме усиления
- •1.8.5. Использование пт в режиме с прямыми токами затвора
- •1.8.6. Использование пт в режиме пробоя
- •1.8.7. Использование пт в оптоэлектронных приборах
- •1.8.8. Использование пт в интегральных схемах
- •2.2. Регулировка коэффициента передачи изменением крутизны полевого транзистора в пологой области
- •2.3. Регулировка коэффициента передачи изменением проводимости канала в крутой области
- •2.4. Взаимосвязь параметров полевых транзисторов
- •2.5. Диапазон регулирования крутизны проводимости пт
- •2.6. Синтез регулировочных характеристик пт работающих в пологой области характеристик
- •2.7. Синтез регулировочных характеристик пт работающих в крутой области характеристик
- •2.8. Способы улучшения качественных показателей регуляторов усиления на пт
- •2.9. Методика расчета и исследование регуляторов усиления на пт
- •2.10. Динамические характеристики регуляторов на пт
- •2.11.2 .Применение пт в регуляторах тембра
- •2.11.3. Портативный приемник с высокоэффективной ару на пт
- •2.11.4. Экспандер на полевом транзисторе
- •2.11.5. Расчет авторегулятора уровня на пт
- •2.11.6. Усилитель с электронной регулировкой коэффициента передачи с помощью пт
- •2.11.7. Автогенератор с чм на пт
- •2.11.8. Диапазонный генератор с ам, широкополосный чм и электронной перестройкой частоты
- •3. Свойства и применение пт в ключевом режиме
- •3.1. Особенности работы пт в ключевых схемах аналоговых сигналов
- •3.2. Особенности работы пт в ключевых схемах дискретных сигналов
- •3.3. Параметры в ключевом режиме
- •3.4. Принципы построения ключевых схем на пт и особенности их расчета
- •3.5. Схемы управления ключами на пт
- •З.6. Показатели качества ключей на пт
- •3.7. Сравнение ключевых свойств полупроводниковых элементов
- •3.8.2. Применение пт в коммутаторе для центральной
- •3.8.3. Коммутатор на пт для системы передачи телеметрической информации
- •3.8.4. Некоторые применения ключевого режима работы пт в устройствах связи
- •3.8.5. Применение пт в устройстве автоматического контроля параметров радиовещательного тракта и автоматического перехода на резерв
- •4. Анализ свойств и возможностей применения пт в режиме усиления
- •4.1. Анализ нелинейных свойств пт
- •4.2. Оценка нелинейности характеристик передачи отечественных пт
- •4.3. Источники шумов пт
- •4.4. Определение шумовых параметров пт
- •4.5. Сравнение активных компонентов по уровню собственных шумов
- •4.6. Оптимизация параметров усилительных каскадов на пт
- •4.7.2. Применение пт в малошумящих усилителях
- •4.7.3. Применение пт в активных фильтрах
- •4.7.4. Каскады радиоприемников на пт в режиме усиления
- •5.2. Теория затворного детектора
- •5.3. Методика расчета затворного детектора
- •Исходные данные для расчета детектора
- •Порядок расчета
- •5.4. Анализ свойств пт в комбинированном режиме
- •5.5. Методика расчета каскада с пт в комбинированном режиме
- •5.6. Способы использования пт в комбинированном режиме
- •5.7. Практические схемы устройств техники связи с пт в режиме с прямыми токами затвора
- •5.7.1. Преобразователи длительности импульсов на пт
- •5.7.2. Электронное реле времени пригодное для интегрального исполнения
- •5.7.3. Устройство селективного вызова
- •5.7.4. Приемник многочастотного селективного вызова
- •5.7.5. Устройство контроля нескольких параметров по двум проводам
- •5.7.6. Вольтметры с пт в режиме с прямыми токами затвора
- •6. Полевые транзисторы для силовой электроники
- •6.1. Мощные полевые транзисторы
- •6.2 Транзисторы со статической индукцией
- •6.3. Мощные мдп-транзисторы с вертикальными каналами
- •6.4. Гибридные силовые транзисторы
- •6.5. Применение силовых полевых транзисторов
- •6.6.1. Применение мощных мдп-транзисторов в импульсных источниках питания
- •6.6.2. Усилители мощности на силовых транзисторах
- •7. Наноэлектронные транзисторы
- •7.1. Введение
- •7.2. Нанотранзисторы на основе структур хранения на сапфире
- •7.3. Нанотранзисторы с гетеропереходами
- •7.4. Нанотранзисторы с резонансным туннелированием
- •7.5. Нанотранзисторы на основе нанотрубок
- •Список литературы
5.7.3. Устройство селективного вызова
Устройство селективного вызова, принципиальная схема которого приведена на рисунке 5.16, разработано для приемников вызова систем оперативной связи и телесигнализации и описано в авторском свидетельстве.
В отличие от известных устройств аналогичного назначения, рассматриваемое устройство не содержит специальных элементов для выпрямления сигналов вызывных частот, механического переключателя и генератора вызова. Эти элементы удалось устранить, благодаря выполнению управляющего каскада на ПТ с p-n-переходом, работающим в комбинированном режиме.
Технические данные разработанного устройства:
- частота вызова 4 кГц;
- амплитуда напряжения частоты вызова 100 мВ;
- выходная мощность при приеме сигналов полезной информации 5 мВт;
- максимальное время срабатывания устройства 0,8 сек;
- минимальное время срабатывания устройства 0,4 сек;
- время приема полезной информации 5 мин;
- мощность потребляемая устройством в ждущем режиме 0,5 мВт.
Устройство содержит селективный каскад на биполярном транзисторе VT1, управляющий каскад на полевом транзисторе VТ2 и усилительный каскад на биполярном транзисторе VТЗ. Контур L1C1 селективного каскада настроен на частоту сигнала вызова f , напряжение, образующееся на контуре за счет помех, меньше порога срабатывания управляющего каскада. Порог срабатывания определяется контактной разностью потенциалов p-n-перехода VТ2 и в случае использования кремниевого ПТ равен 0,5 – 0,6 В. Сопротивление канала ПТ минимально и падение напряжения на нем меньше, чем требуется для отпирания запертого транзистора VТЗ. Сигналы, поступающие на вход последнего, не усиливаются.
При поступлении на вход VT1 частоты f, отпирается p-n-переход VТ2 и начинается быстрый заряд конденсатора СЗ. Постоянная времени заряда конденсатора выбирается из условий отпирания управляющего каскада от кратковременных посылок частоты f и удержания управляющего каскада в запертом состоянии при действии импульсных помех на входе VT1.
По окончании заряда конденсатора СЗ, ПТ VТ2 оказывается запертым напряжением на этом конденсаторе, превосходящем напряжение отсечки. Посредством резистора R4 транзистору VТЗ обеспечивается нормальный ток смещения. Он отпирается и усиливает сигналы полезной информации, выделяемые в нагрузке, в качестве которой используется микрофонный капсюль типа ДЭМШ-1.
Время работы усилительного каскада зависит только от времени разряда конденсатора С3. А так как разряд его происходит через очень большое сопротивление цепи затвор-исток запертого ПТ, то работа может продолжаться десятки минут. Если нет необходимости в больших выдержках времени, или требуются точные выдержки времени, то используют резисторы RЗ по номиналу на один два порядка меньше, чем входное сопротивление запертого ПТ, сильно зависящее от температуры и напряжения затвор-исток.
По окончании разряда конденсатора СЗ, транзистор ПТ запирается, и сигналы, поступающие на его вход, не усиливаются.
Элементы рассмотренного устройства селективного вызова рассчитаны с использованием методики, изложенной в п.5.5.
Применение ПТ в комбинированном режиме позволило существенно упростить схему устройства селективного вызова и обеспечить ждущий режим его работы.
Благодаря использованию ПТ удалось повысить надежность и экономичность устройства селективного вызова.