***t\ Int. O.3 H03F 1/12 Twórcawynalazku: Anna Kupczyk Uprawniony z patentu: Przemyslowy Instytut Telekomunikacji, Warszawa (Polska) Uklad stabilizacji tranzystora potencjalnie niestabilnego Przedmiotem wynalazku jest uklad stabilizacji tranzystora potencjalnie niestabilnego. Wspólczesnie produ¬ kowane tranzystory mikrofalowe o duzych czestotliwosciach granicznych sa potencjalnie niestabilne na czestotli¬ wosciach lezacych w zakresie pasma UHF, a takze bardzo czesto w uzytecznych pasmach pracy, co oznacza, ze przy pewnych wartosciach impedancji dolaczonych do wejscia i wyjscia tranzystora, w ukladzie moga wzbudzac sie drgania. Wzbudzenia tranzystora na czestotliwosciach poza uzytecznym pasmem pracy sa równiez szkodliwe, poniewaz powoduja wprowadzanie tranzystora w zakres pracy nieliniowej, zmieniajac niekorzystnie charaktery¬ styki wzmacniacza,jak: zwiekszenie szumów wlasnych, spadek wzmocnienia itp.W szeregu zastosowan wzmacniaczy, a w szczególnosci w odbiornikach radiolokacyjnych z odbiciowymi ukladami NO lub ukladami zasiegowej regulacji czulosci, wymagane jest, aby wzmacniacz wejsciowy byl bez¬ wzglednie stabilny, tzn. zeby na jego wyjsciu nie pojawialy sie drgania przy dowolnej wartosci impedancji dolaczonej do jego wejscia.W znanych rozwiazaniach, stabilna prace wzmacniacza z tranzystorem potengalnie niestabilnym uzyskuje sie przez stosowanie na jego wejsciu elementów separujacych, takich jak izolatory i cyrkulatory ferrytowe. Wada takich rozwiazan jest wzrost wspólczynnika szumów, wywolywany stratami w elemencie separujacym i linii transmisyjnej, laczacej ten element ze wzmacniaczem oraz wzrost kosztów zwiazany z koniecznoscia stosowania szerokopasmowego nieodwracalnego elementu ferrytowego, którego cena jest porównywalna lub wyzsza od ceny tranzystorowego wzmacniacza mikrofalowego. Inna wada tych ukladów sa ich gabaryty, które szczególnie w za¬ kresie mniejszych czestotliwosci mikrofalowych sa znacznie wieksze niz gabaryty samego wzmacniacza.Istnieje równiez mozliwosc zapewnienia stabilnosci wzmacniacza przez dolaczenie do wejscia lub wyjscia tranzystora rezystora tlumiacego, o odpowiedniej wartosci rezystancji. Wlaczenie rezystora tlumiacego na wej¬ sciu lub wyjsciu powoduje spadek wzmocnienia mocy. Poza tym wlaczenie rezystora na wejsciu powoduje pogorszenie wspólczynnika szumów wzmacniacza.Wartosc szeregowej rezystancji tlumiacej zapewniajacej stabilna prace wzmacniacza jest funkcja czestotli¬ wosci i ze wzrostem czestotliwosci maleje. Jednakze, aby zapewnic bezwzgledna stabilnosc wzmacniacza trzeba stosowac rezystor o takiej rezystancji, aby stabilizowala tranzystor na czestotliwosci, na której jest on najbar-2 126 539 dziej podatny na wzbudzenia. Rezystancja stabilizujaca tranzystor na czestotliwosci krytycznej, na której naj¬ latwiej wzbudzaja sie drgania, powoduje duze zmniejszenie wzmocnienia mocy tranzystora, dochodzace do 60%, przy czym spadek wzmocnienia jest prawie niezalezny od czestotliwosci. Wymagana graniczna minimalna wartosc rezystancji stabilizujacej w zakresie czestotliwosci powyzej czestotliwosci krytycznej maleje, powodujac wzrost strat wzmocnienia (przy wlaczeniu szeregowym) i wzrasta (przy wlaczeniu równoleglym), a tym samym straty wzmocnienia zwiazane z wlaczeniem rezystancji maleja ze wzrostem czestotliwosci.W rozwiazaniu wedlug wynalazku, w obwodzie wyjsciowym tranzystora wlaczono uklad stabilizujacy, zlozony z polaczonych szeregowo lub równolegle odcinków linii transmisyjnej o róznych wspólczynnikach tlu¬ mienia na jednostke dlugosci. Odcinek linii transmisyjnej o malych stratach, dolaczony jest jednym swym koncem do wyjsciowych zacisków tranzystora, a drugim koncem polaczony jest z odcinkiem linii stratnej o du¬ zym wspólczynniku tlumienia na jednostke dlugosci. Drugi koniec odcinka linii stratnej polaczony jest z odcin¬ kiem linii transmisyjnej o malych stratach, zwartej na koncu.W drugim wariancie ukladu stabilizujacego, odcinek linii transmisyjnej o malych stratach dolaczony jest jednym swym koncem do zacisków wyjsciowych tranzystora, a do drugiego konca tej linii dolaczone sa równo¬ legle dwa odcinki linii transmisyjnych, zwarte na koncu. Linia druga ma duzy wspólczynnik tlumienia na jednostke dlugosci, a linia trzecia ma bardzo male straty transmisyjne.Przez odpowiedni wybór wartosci impedancji charakterystycznych odcinków linii transmisyjnych, dlugosci tych odcinków, i wspólczynników tlumienia a uzyskuje sie taki przebieg rezystancji wnoszonej na zaciski tranzy¬ stora, ze na kazdej z czestotliwosci wartosc tej rezystancji jest zblizona do wartosci rezystancji granicznej nie¬ zbednej do zapewnienia stabilnej pracy tranzystora. Dzieki takiemu przebiegowi rezystancji zmniejszenie wzmoc¬ nienia mocy jest ograniczone do minimum niezbednego do zachowania stabilnosci. W efekcie tlumienie wnoszo¬ ne przez czwórnik stabilizujacy w zakresie mniejszych czestotliwosci jest wieksze i ze wzrostem czestotliwosci maleje. Dodatkowa zaleta ukladu wedlug wynalazku jest to, ze dzieki zmiennemu tlumieniu, wprowadzanemu przez uklad stabilizujacy, nastepuje wyrównanie opadajacej w funkcji czestotliwosci charakterystyki wzmocnie¬ nia mocy.Wynalazek jest blizej okreslony na przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia obwód zlozony z szeregowego polaczenia odcinków linii transmisyjnych, a fig. 2 przedstawia drugi wariant rozwiazania obwodu, zlozonego z równoleglego polaczenia odcinków linii transmisyjnych.Uklad stabilizujacy wedlug wynalazku sklada sie z trzech odcinków linii o róznych wspólczynnikach tlumienia na jednostke dlugosci. Uklad ten wlaczony jest równolegle w obwodzie wyjsciowym stabilizowanego tranzystora. Pierwszy odcinek linii transmisyjnej 1 dolaczony jednym swym koncem do wyjsciowych zacisków tranzystora jest linia o bardzo malych stratach. Do pierwszego odcinka linii 1 dolaczony jest drugi odcinek linii o duzym wspólczynniku tlumienia 2. Do drugiego odcinka linii 2 dolaczony jest trzeci odcinek linii 3 o bardzo malych stratach, zwarty na koncu.Wartosci dlugosci Hnii transmisyjnych ll9 12, I3, impedancji charakterystycznych Z1? Z2, Z3 oraz wspólczynnika tlumienia zaleza od typu uzytego tranzystora. Suma dlugosci elektrycznych linii transmisyjnych 11 + 12 + I3 jest mniejsza od jednej czwartej dlugosci fali na najwyzszej czestotliwosci pracy wzmacniacza.W drugim wariancie ukladu stabilizujacego dolaczonego do obwodu wyjsciowego stabilizowanego tranzy¬ stora, do pierwszego odcinka linii transmisyjnej o bardzo malych stratach 1 dolaczona jest druga linia o duzym wspólczynniku tlumienia 2 zwarta na koncu i równolegle z nia — trzecia linia o malym wspólczynniku tlumie¬ nia 3, równiez zwarta na koncu.Zastrzezenia patentowe 1. Uklad stabilizacji tranzystora potencjalnie niestabilnego, zbudowany z odcinków linii transmisyjnych z poprzecznym rodzajem fal elektromagnetycznych, znamienny tym, ze odcinek linii transmisyjnej o malych stratach (1) jednym swym koncem dolaczony jest równolegle do wyjsciowych zacisków tranzystora a drugim koncem polaczony jest z odcinkiem linii stratnej o duzym wspólczynniku tlumienia na jednostke dlugosci (2), który to odcinek Knii z kolei jest drugostronnie polaczony z odcinkiem linii o malych stratach (3) zwartej na koncu. 2. Uklad stabilizacji tranzystora potencjalnie niestabilnego, zbudowany z odcinków Hnii transmisyjnych z poprzecznym rodzajem fal elektromagnetycznych, znamienny tym, ze odcinek Hnii transmisyjnej o malych stratach (1) jednym swym koncem dolaczony jest do zacisków tranzystora,a dojego drugiego konca sa dolaczone równolegle dwa odcinki linii transmisyjnych, zwarte na koncu, przy czym Hnia druga (2) ma duzy wspólczynnik tlumienia na jednostke dlugosci,a linia trzecia (3) ma bardzo male straty transmisyjne.126 539 Fig 1 Fig. 2 PL