хорошим коэффициентом полезного действия и минимальными нелинейными искажениями.

Если УТ с токами противоположных направлений расположить рядом (УТ1 + УТ4; УТ2 + УТ3 рис. 13) на расстояниях d:

d<< Л/4 , Л с f,

объединить их в неизлучающую линию с распределенными параметрами, то излучение частоты f в окружающую среду окажется минимальным. В таком варианте длина конструкции может превышать Л рабочей частоты усилителя. Так создаются макроконструкции ВЧ-усилителей. Транзисторы можно снабдить радиаторами, применить жидкостное охлаждение и т. п. Мощные СКД-каскады на удлиненных транзисторах - достойные конкуренты высоковольтным высокочастотным электровакуумным приборам.

Минимизация числа элементов. Транзисторные структуры эффективны при миниатюризации радиоэлектронных устройств. Сложные устройства обычно строят из операционных усилителей (0У); создают функциональную схему, игнорируя внутреннее содержание ОУ-четырехполюсников. При этой ситуации возникает " синдром тирании количества элементов", невысокая надежность устройства.

Рассмотрим синтез устройств методом "боковой сшивки" структур-многополюсников. В транзисторных структурах (рис.2, 3) легко выделяются TR-блоки (активные многополюсники АМП) и RC-цепи (пассивные многополюсники ПМП). Пассивные RC-цепи подключаются к эмиттерам АМП (рис.14,а), они питают эмиттеры перемененными токами.

При "сшивке многополюсников" образуются квазирезонансные каскады (рис.14,б). Частотные характеристики этих каскадов неотличимы от АЧХ колебательных контуров, если постоянные времени коллекторных и эмиттерных цепей (Zi, Z2) одинаковы [11, 1]. В однородной усилительной структуре с регулярными обратными связями между транзисторами АЧХ каскадов перемножаются и взаимодействуют как в многозвенных фильтрах [1]. Настраивать АЧХ усилителя можно измерением параметров RC-цепей ПМП, введением емкостных связей между узлами и т. п. При этом выявляются центры регулировки (на рис.14 это переменное сопротивление). Открывается возможность изменения параметров всех транзисторов с помощью задающего каскада (каскад 1 на рис.2) а также изменением напряжения питания (Е на рис.14,а). В результате можно управлять формой АЧХ устройства [12].

На рис.15 показан приемник радиоимпульсов, построенный из нескольких структур-многополюсников. Здесь УПЧ - усилитель радиоимпульсов промежуточной частоты; ЛД - детектирующие каскады, обеспечивающие приемнику лагарифмическую амплитудную характеристику; ВУ - видеоусилитель и эмиттерный повторитель, работающие на емкостную нагрузку (электронно-лучевую трубку).

Физика транзисторных структур недостаточно изучена, слабо используется при конструировании электронных устройств. Пример тому - дифференциальный усилитель рис.12. Стабильность постоянного напряжения по его выходу К1-К2, подавление синфазных помех, все это - эффекты одинаковости ВАХ транзисторов. Но можно обеспечить усилителю и стабильность усиления, и неискаженное воспроизведение сигналов. Достаточно потребовать одинаковости ВАХ переходов БЭ транзисторов и ... ВАХ коллекторных нагрузок. Иначе говоря, надо заменить резисторы последовательными цепями из N штук диодов-транзисторов [14]. На рис.16а показан принцип компенсации нелинейных искажений усиливаемого сигнала. Пилообразное входное напряжение U1 в соответствии с ВАХ перехода БЭ транзистора 1 вызывает экспоненциальные импульсы коллекторного тока. Коллекторная нагрузка каскада - N штук диодов-транзисторов (показано N=2). Важно, что ВАХ диодов идентичны ВАХ перехода БЭ. Поэтому выходное напряжение U2 исправлено, нелинейность компенсирована. Объект рис.16а можно назвать TND-каскадом.

Дифференциальный усилитель (рис.16б) составлен из двух TND-каскадов. В эмиттеры и коллекторы добавлены резисторы R, NR, генератор тока 7. Испытания показывают идеальнуюстабильностьусиления

(К = N) в диапазоне температур и равномерность АЧХ каскада до частот 0,5 fx.

Заключение. Уникальность транзисторных структур в том, что они оказывают помощь как при создании миниатюрной экономичной аппаратуры, так и при построении мощных высокочастотных устройств и т. п. В любом случае функция обеспечивается за счет рационального взаимодействия транзисторов структуры. Вполне вероятно, что успехи радиоэлектроники определит наука, которую можно назвать физикой электронных структур.

Литература.

1.Прищепов Г. Ф., Прищепова Т. М. Транзисторная структура для экономичных усилителей // Полупроводниковая электроника в технике связи / Под ред. И.Ф. Николаевского. М.: Связь, 1978. Вып. 19. С. 23-35.

2.Чаповский М. З. Улучшение качественных показателей транзисторных усилителей. М.: Связь, 1968. С. 71.

3.Прищепов Г. Ф., Прищепова Т. М. Транзисторная структура для симметричных усилителей. // Полупроводниковая электроника в технике связи / Под

ред.

И.Ф. Николаевского. М.: Связь, 1978. Вып. 19. С. 35-45.

4.Эрглис К. Э., Степаненко И. П. Электронные усилители. М.: Наука, 1964.

С. 334-335.

5.Кузьмин А. А. Маломощные усилители с распределенным усилением. М.: Советское радио, 1974, 224 с.

6.Э. Скотт. Волны в активных и нелинейных средах в приложении к электронике. - М.: Советское радио, 1977. С. 21-24.

7.А.с. 1504787 СССР МКИ H03F 3/42 Широкополосный RC-усилитель. Прищепов Г. Ф. (СССР). № 4349363/24-09: Заявл. 24.12.87: Опубл.30.08.89. Бюл. №32.

8.Николаевский И. Ф. Эксплуатационные параметры и особенности применения транзисторов. М.: Связьиздат, 1963. С. 92.

9.А.с. 1350820 СССР МКИ H03F 3/2 Усилитель. Прищепов Г. Ф. (СССР). № 3961016/24-09: Заявл. 01.10.85: Опубл. 07.11.87. Бюл. №41.

10.Прищепов Г. Ф. Каскады с удлиненным транзистором // Полупроводниковая электроника в технике связи / Под ред. И. Ф. Николаевского. М.: Радио и связь, 1990. Вып. 28. С. 50-53. Примечание: на рис.5 [10] должно быть VT1-3 = pnp; VT4-6 = npn

11.Москвитин В. И. Об использовании квазирезонанса в транзисторных RC-усилителях //Радиотехника, 1976, № 9. С. 67-71.

12.Прищепов Г. Ф., Прищепова Т. М. Экономичные пленочные УПЧ // Микроэлектроника и полупроводниковые приборы / Под ред. А.А. Васенкова и Я.А. Федотова. М.: Радио и связь, 1981. С. 229-233.

13.Грибанов Ю. И. Измерение напряжений в высокоомных цепях. М.: Госэнергоиздат, 1961. С. 40.

14.Прищепов Г. Ф., Прищепова Т. М. Многокаскадный усилитель. Патент РФ RU 2183380. Опубл. 10.06.2002 Бюл. №16.

D

Cсоединение каскадов

Рис.3. КД-каскады

9 - Е