RU128011U1

RU128011U1 - DEVICE OF TEMPERATURE STABILIZATION OF THE INITIAL CURRENT OF A POWERFUL HIGH FREQUENCY FIELD TRANSISTOR

Info

Publication number: RU128011U1
Application number: RU2012152393/28U
Authority: RU
Inventors: Владимир Тимофеевич Аралов; Александр Николаевич Моисеенко; Александр Сергеевич Строев; Николай Алексеевич Трухин; Александр Владимирович Шунулин; Евгений Викторович Орлов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие"
Priority date: 2012-12-05
Filing date: 2012-12-05
Publication date: 2013-05-10

Abstract

1. Устройство температурной стабилизации начального тока мощного высокочастотного полевого транзистора, содержащее датчик температуры с положительным температурным коэффициентом и выходным напряжением, пропорциональным температуре, имеющий тепловой контакт с корпусом стабилизируемого высокочастотного полевого транзистора усилителя мощности, источник опорного напряжения, первый буферный усилитель, вход которого соединен с выходом датчика температуры, первый резистивный регулятор, один из крайних выводов которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а другой крайний вывод заземлен, а также дифференциальный усилитель, отличающееся тем, что введены второй и третий резистивные регуляторы, второй, третий и четвертый буферные усилители, причем средний вывод первого резистивного регулятора соединен с входом второго буферного усилителя, выход которого соединен с одним из крайних выводов второго резистивного регулятора, другой крайний вывод которого соединен с выходом первого буферного усилителя, а средний вывод второго резистивного регулятора через третий буферный усилитель соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя, выход которого является выходом устройства, при этом неинвертирующий вход дифференциального усилителя соединен с выходом четвертого буферного усилителя, вход которого соединен со средним выводом третьего резистивного регулятора, один из крайних выводов которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а другой его крайний вывод заземлен.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве датчика температуры использованы специализированны�1. A temperature stabilization device for the initial current of a high-power field-effect transistor, comprising a temperature sensor with a positive temperature coefficient and an output voltage proportional to temperature, having thermal contact with the housing of a stabilized high-frequency field-effect transistor of a power amplifier, a reference voltage source, a first buffer amplifier, the input of which is connected to temperature sensor output, the first resistive controller, one of the extreme conclusions of which is connected to the output ohm of the reference voltage source, and the other extreme terminal is grounded, as well as a differential amplifier, characterized in that the second and third resistive regulators, second, third and fourth buffer amplifiers are introduced, the middle output of the first resistive regulator connected to the input of the second buffer amplifier, the output of which connected to one of the extreme terminals of the second resistive controller, the other extreme terminal of which is connected to the output of the first buffer amplifier, and the middle terminal of the second resistive controller through this buffer amplifier is connected to the inverting input of the differential amplifier, the output of which is the output of the device, while the non-inverting input of the differential amplifier is connected to the output of the fourth buffer amplifier, the input of which is connected to the middle terminal of the third resistive regulator, one of the extreme terminals of which is connected to the output of the reference voltage source , and its other extreme terminal is grounded. 2. The device according to claim 1, characterized in that specialized

Description

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в радиосвязи, в частности, в линейных усилителях мощности радиопередатчиков, выполненных на мощных высокочастотных полевых транзисторах.The utility model relates to radio engineering and can be used in radio communications, in particular, in linear power amplifiers of radio transmitters made on high-power high-frequency field-effect transistors.

Как известно, для повышения энергетической эффективности радиопередатчиков транзисторы в мощных усилительных каскадах работают в режимах с отсечкой тока. При этом линейные усилители мощности работают в режиме класса АВ с оптимальным начальным током, который должен поддерживаться при изменении температуры транзистора при его саморазогреве и изменении температуры окружающей среды с точностью не хуже ±5%, особенно если речь идет об усилителях мощности базовых станций аппаратуры беспроводной связи [Intersil Corporation. Application Note AN 1385.0 «LDMOS Transistor Bias Control in Basestation RF Power Amplifiers Using Intersil's ISL21400». February 27, 2007.].As you know, to increase the energy efficiency of radio transmitters, transistors in powerful amplifier stages operate in current cutoff modes. In this case, linear power amplifiers operate in class AB mode with an optimal initial current, which should be maintained when the transistor temperature changes during self-heating and the ambient temperature changes with an accuracy of not worse than ± 5%, especially when it comes to power amplifiers of base stations of wireless communication equipment [Intersil Corporation. Application Note AN 1385.0 "LDMOS Transistor Bias Control in Basestation RF Power Amplifiers Using Intersil's ISL21400". February 27, 2007.].

Такие усилители выполняются, как правило, на мощных высокочастотных полевых транзисторах, в том числе выполненных по технологии LDMOS. Для стабилизации начального тока LDMOS транзисторов применяются специальные устройства термостабилизации, создающие напряжение смещения с соответствующим отрицательным температурным коэффициентом [Sirenza Microdevices. Application note AN067 «LSMOS Bias Temperature Compensation», O.Lembeye and J.C.Nanan, «Effect of Temperature on High-Power RF LDMOS Transistors». Applied Microwave & Wireless. 2002, Volume 14, p.36-43.].Such amplifiers are performed, as a rule, on powerful high-frequency field-effect transistors, including those made using LDMOS technology. To stabilize the initial current of LDMOS transistors, special thermal stabilization devices are used that create a bias voltage with a corresponding negative temperature coefficient [Sirenza Microdevices. Application note AN067 “LSMOS Bias Temperature Compensation”, O. Lembeye and J.C. Nanan, “Effect of Temperature on High-Power RF LDMOS Transistors”. Applied Microwave & Wireless. 2002, Volume 14, p. 36-43.].

Известны устройства термостабилизации, в которых датчиком температуры служат полупроводниковый кремниевый диод или кремниевый биполярный транзистор в диодном включении, размещенные в непосредственной близости к стабилизируемому транзистору (AN 1643, Motorola, WO 108298 A1, US 6091279). При построении таких датчиков температуры используют свойство p-n перехода, заключающееся в том, что падение напряжения на нем линейно зависит от его температуры. Температурный коэффициент напряжения p-n перехода отрицателен и имеет для кремниевого диода типовое значение -2 мВ/°С.Thermal stabilization devices are known in which the temperature sensor is a semiconductor silicon diode or a silicon bipolar transistor in a diode inclusion located in the immediate vicinity of a stabilized transistor (AN 1643, Motorola, WO 108298 A1, US 6091279). When constructing such temperature sensors, the pn junction property is used, which consists in the fact that the voltage drop across it linearly depends on its temperature. The temperature coefficient of the p-n junction voltage is negative and has a typical value of -2 mV / ° C for a silicon diode.

Недостатком таких устройств является трудность согласования температурных характеристик упомянутых датчиков температуры и стабилизируемых транзисторов, [Т.Millward, «Biasing LDMOS FET devices in RF power amplifiers», ELEKTRON JOURNAL- SOUTH AFRICAN INSTITUTE OF ELECTRICAL ENGINEERS, 2005, VOL 22; NUMB 11, pages 26-29; С.Blair «Biasing LDMOS FETs for Linear Operation». APPLIED&WIRELESS. Vol.12, №1, January 2000.; US 20050200418.pdf], поскольку температурный коэффициент последних зависит от величины начального тока и может существенно отличаться от значения -2 мВ/°С. При этом зависимость температурного коэффициента стабилизируемых транзисторов от величины их начального тока нелинейна, причем абсолютная величина температурного коэффициента транзистора возрастает с уменьшением начального тока [О.Lembeye and J.C.Nanan, «Effect of Temperature on High-Power RF LDMOS Transistors». Applied Microwave & Wireless. 2002, Volume 14, p.36-43.]The disadvantage of such devices is the difficulty of matching the temperature characteristics of the mentioned temperature sensors and stabilized transistors, [T. Millward, “Biasing LDMOS FET devices in RF power amplifiers”, ELEKTRON JOURNAL-SOUTH AFRICAN INSTITUTE OF ELECTRICAL ENGINEERS, 2005, VOL 22; NUMB 11, pages 26-29; C. Blair "Biasing LDMOS FETs for Linear Operation." APPLIED & WIRELESS. Vol.12, No 1, January 2000 .; US 20050200418.pdf], since the temperature coefficient of the latter depends on the magnitude of the initial current and can vary significantly from -2 mV / ° C. In this case, the dependence of the temperature coefficient of stabilized transistors on the value of their initial current is nonlinear, and the absolute value of the temperature coefficient of the transistor increases with a decrease in the initial current [O. Lembeye and J.C. Nanan, “Effect of Temperature on High-Power RF LDMOS Transistors”. Applied Microwave & Wireless. 2002, Volume 14, p. 36-43.]

Кроме того, ни у одного диода не нормируются ни температурный коэффициент напряжения, ни стабильность этого коэффициента, что затрудняет их, диодов, применение в качестве датчиков температуры, особенно при серийном производстве аппаратуры.In addition, not a single diode normalizes either the temperature coefficient of voltage or the stability of this coefficient, which makes it difficult for them, diodes, to use as temperature sensors, especially in mass production of equipment.

Точное согласование температурных характеристик датчика температуры и стабилизируемого транзистора возможно при использовании в качестве датчика температуры схемы умножения напряжения база-эмиттер биполярного транзистора (Vbe Multiplier), как это предлагается в известных устройствах температурной стабилизации LDMOS транзисторов фирм Freescale Semiconductor и NXP Semiconductor (RF Power Reference Design Library. «VHF Digital TV Broadcast Reference Design». http://freescale.com/RFbroadcast >Design Support>Reference Designs. Rev. 0, 6. 2011, Application note AN10714 «Using the BLF574 in the 88 MHz to 108 MHz FM band». NXP Semiconductors. Rev. 01, - 26 January, 2010.)Accurate coordination of the temperature characteristics of the temperature sensor and the stabilized transistor is possible using a base-emitter bipolar transistor (Vbe Multiplier) as a temperature sensor, as is proposed in the well-known temperature stabilization devices LDMOS transistors from Freescale Semiconductor and NXP Semiconductor (RF Power Reference Design Library. “VHF Digital TV Broadcast Reference Design.” Http://freescale.com/RFbroadcast> Design Support> Reference Designs. Rev. 0, 6. 2011, Application note AN10714 “Using the BLF574 in the 88 MHz to 108 MHz FM band ". NXP Semiconductors. Rev. 01, - 26 January, 2010.)

Недостатком устройства термостабилизации с датчиком температуры в виде устройства умножения напряжения база-эмиттер биполярного транзистора является то, что, также как и для диодов, указанное напряжение для биполярного транзистора не является нормируемым параметром, что приводит к необходимости измерения температурных характеристик реальной конструкции усилителя мощности для уточнения номиналов резисторов делителя напряжения устройства умножения напряжения база-эмиттер [RF Power Reference Design Library. «VHF Digital TV Broadcast Reference Design». http://freescale.com/RFbroadcast>Design Support>Reference Designs. Rev. 0, 6. 2011].The disadvantage of a thermal stabilization device with a temperature sensor in the form of a base-emitter voltage of a bipolar transistor is that, like for diodes, the indicated voltage for a bipolar transistor is not a normalized parameter, which leads to the need to measure the temperature characteristics of the actual design of the power amplifier to clarify ratings of resistors of the voltage divider of the base-emitter voltage multiplier [RF Power Reference Design Library. "VHF Digital TV Broadcast Reference Design." http://freescale.com/RFbroadcast>Design Support> Reference Designs. Rev. 0, 6. 2011].

Известны схемы температурной стабилизации LDMOS транзисторов с использованием интегральных датчиков [Т.Millward, «Biasing LDMOS FET devices in RF power amplifiers», ELEKTRON JOURNAL- SOUTH AFRICAN INSTITUTE OF ELECTRICAL ENGINEERS, 2005, VOL 22; NUMB 11, pages 26-29 Fig.4b; C.Blair «Biasing LDMOS FETs for Linear Operation». AP-PLIED&WIRELESS. Vol.12, №1, January 2000. Fig.3; US 6215358]Known temperature stabilization schemes for LDMOS transistors using integrated sensors [T. Millward, “Biasing LDMOS FET devices in RF power amplifiers”, ELEKTRON JOURNAL-SOUTH AFRICAN INSTITUTE OF ELECTRICAL ENGINEERS, 2005, VOL 22; NUMB 11, pages 26-29 Fig. 4b; C. Blair "Biasing LDMOS FETs for Linear Operation". AP-PLIED & WIRELESS. Vol. 12, No. 1, January 2000. Fig. 3; US 6215358]

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство температурной стабилизации, представленное в патенте US 6215358, принятое за прототип.The closest in technical essence to the proposed device is a temperature stabilization, presented in patent US 6215358, adopted as a prototype.

Устройство-прототип содержит датчик температуры с положительным температурным коэффициентом, имеющий тепловой контакт с корпусом стабилизируемого транзистора, источник опорного напряжения, дифференциальный усилитель и буферный усилитель, через который выход датчика температуры подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя, неинвертирующий вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения. Выход дифференциального усилителя подключен к регулируемому делителю напряжения, состоящему из постоянного резистора (верхнее плечо) и переменного резистора (нижнее плечо). Один из крайних выводов регулируемого делителя заземлен, а его средняя точка является выходом устройства, напряжение с которого подается в цепь затвора стабилизируемого транзистора.The prototype device contains a temperature sensor with a positive temperature coefficient, having thermal contact with the housing of the stabilized transistor, a reference voltage source, a differential amplifier and a buffer amplifier, through which the output of the temperature sensor is connected to the inverting input of the differential amplifier, the non-inverting input of which is connected to the output of the reference voltage source . The differential amplifier output is connected to an adjustable voltage divider consisting of a constant resistor (upper arm) and a variable resistor (lower arm). One of the extreme terminals of the adjustable divider is grounded, and its midpoint is the output of the device, the voltage from which is supplied to the gate circuit of a stabilized transistor.

Недостатком устройства-прототипа является зависимость температурного коэффициента от величины выходного напряжения, которая приводит к тому, что для транзисторов с разным пороговым напряжением затвора при одинаковом начальном токе температурный коэффициент оказывается разным. Более того, при регулировке начального тока стабилизируемого транзистора с помощью регулируемого делителя, абсолютное значение температурного коэффициента его выходного напряжения изменяется в направлении, противоположном требуемому.The disadvantage of the prototype device is the dependence of the temperature coefficient on the magnitude of the output voltage, which leads to the fact that for transistors with different threshold gate voltage with the same initial current, the temperature coefficient is different. Moreover, when adjusting the initial current of the stabilized transistor using an adjustable divider, the absolute value of the temperature coefficient of its output voltage changes in the opposite direction to that required.

Задача предлагаемого технического решения - устранение зависимости температурного коэффициента выходного напряжения устройства температурной стабилизации от величины его выходного напряжения.The objective of the proposed technical solution is to eliminate the dependence of the temperature coefficient of the output voltage of the temperature stabilization device on the value of its output voltage.

Для решения поставленной задачи в устройство температурной стабилизации начального тока мощного высокочастотного полевого транзистора, содержащее датчик температуры с положительным температурным коэффициентом и выходным напряжением пропорциональным температуре, имеющий тепловой контакт с корпусом стабилизируемого высокочастотного полевого транзистора усилителя мощности, источник опорного напряжения, первый буферный усилитель, вход которого соединен с выходом датчика температуры, первый резистивный регулятор, один из крайних выводов которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а другой крайний вывод заземлен, а также дифференциальный усилитель, согласно полезной модели, введены второй и третий резистивные регуляторы, второй, третий и четвертый буферные усилители, причем средний вывод первого резистивного регулятора соединен с входом второго буферного усилителя, выход которого соединен с одним из крайних выводов второго резистивного регулятора, другой крайний вывод которого соединен с выходом первого буферного усилителя, а средний вывод второго резистивного регулятора через третий буферный усилитель соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя, выход которого является выходом устройства, при этом неинвертирующий вход дифференциального усилителя соединен с выходом четвертого буферного усилителя, вход которого соединен со средним выводом третьего резистивного регулятора, один из крайних выводов которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а другой его крайний вывод заземлен.To solve this problem, a temperature stabilization device for the initial current of a high-power high-frequency field-effect transistor, comprising a temperature sensor with a positive temperature coefficient and an output voltage proportional to temperature, having thermal contact with the housing of a stabilized high-frequency field-effect transistor of a power amplifier, a reference voltage source, and a first buffer amplifier, the input of which connected to the output of the temperature sensor, the first resistive controller, one of the extreme in the water of which is connected to the output of the reference voltage source, and the other extreme terminal is grounded, as well as the differential amplifier, according to the utility model, the second and third resistive regulators, second, third and fourth buffer amplifiers are introduced, and the middle output of the first resistive regulator is connected to the input of the second buffer an amplifier, the output of which is connected to one of the extreme terminals of the second resistive controller, the other extreme terminal of which is connected to the output of the first buffer amplifier, and the middle terminal is about the resistive regulator through the third buffer amplifier is connected to the inverting input of the differential amplifier, the output of which is the output of the device, while the non-inverting input of the differential amplifier is connected to the output of the fourth buffer amplifier, the input of which is connected to the middle terminal of the third resistive controller, one of the extreme terminals of which is connected to the output of the reference voltage source, and its other extreme terminal is grounded.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства, где обозначено:Figure 1 presents a diagram of the proposed device, where it is indicated:

1 - датчик температуры с положительным температурным коэффициентом;1 - temperature sensor with a positive temperature coefficient;

2 - источник опорного напряжения;2 - voltage reference source;

3, 7, 8, 10 - первый, второй, третий и четвертый буферный усилитель;3, 7, 8, 10 - the first, second, third and fourth buffer amplifier;

4, 6, 9 - первый, второй и третий резистивный регулятор;4, 6, 9 - the first, second and third resistive regulator;

5 - дифференциальный усилитель.5 - differential amplifier.

Предлагаемое устройство содержит датчик температуры 1 с положительным температурным коэффициентом и выходным напряжением пропорциональным температуре, подключенный к шине питания и имеющий тепловой контакт с корпусом стабилизируемого полевого транзистора усилителя мощности (на фиг.1 не показан). Выход датчика температуры 1 через первый буферный усилитель 3 подключен к одному из крайних выводов второго резистивного регулятора 6, другой крайний вывод которого соединен с выходом второго буферного усилителя 7, а средний вывод второго резистивного регулятора 6 через третий буферный усилитель 8 подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя 5, выход которого является выходом устройства, с которого напряжение температурной стабилизации подается в цепь затвора стабилизируемого высокочастотного полевого транзистора усилителя мощности (на фиг.1 не показан). При этом вход второго буферного усилителя 7 подключен к среднему выводу первого резистивного регулятора 4, один из крайних выводов которого подключен к выходу источника опорного напряжения 2, а другой крайний вывод заземлен. Выход источника опорного напряжения 2 подключен также к одному из крайних выводов третьего резистивного регулятора 9, второй крайний вывод которого заземлен, а средний вывод через четвертый буферный усилитель 10 подключен к неинвертирующему входу дифференциального усилителя 5.The proposed device contains a temperature sensor 1 with a positive temperature coefficient and an output voltage proportional to the temperature, connected to the power bus and having thermal contact with the housing of the stabilized field effect transistor of the power amplifier (not shown in Fig. 1). The output of the temperature sensor 1 through the first buffer amplifier 3 is connected to one of the extreme terminals of the second resistive controller 6, the other extreme terminal of which is connected to the output of the second buffer amplifier 7, and the middle output of the second resistive controller 6 through the third buffer amplifier 8 is connected to the inverting input of the differential amplifier 5, the output of which is the output of the device from which the temperature stabilization voltage is supplied to the gate circuit of a stabilized high-frequency field-effect transistor power amplifier (not shown in FIG. 1). In this case, the input of the second buffer amplifier 7 is connected to the middle terminal of the first resistive controller 4, one of the extreme terminals of which is connected to the output of the reference voltage source 2, and the other extreme terminal is grounded. The output of the reference voltage source 2 is also connected to one of the extreme terminals of the third resistive regulator 9, the second extreme terminal of which is grounded, and the middle terminal through the fourth buffer amplifier 10 is connected to the non-inverting input of the differential amplifier 5.

Резистивный регулятор может представлять собой потенциометр или последовательное соединение первого резистора, потенциометра и второго резистора, причем первый вывод первого резистора является первым крайним выводом резистивного регулятора, второй вывод первого резистора соединен с одним из крайних выводов потенциометра, второй крайний вывод которого соединен с первым выводом второго резистора, второй вывод которого является вторым крайним выводом резистивного регулятора, средним выводом которого является средний вывод потенциометра. Выполнение резистивного регулятора в таком виде обеспечивает большую плавность регулировки.The resistive regulator can be a potentiometer or a series connection of the first resistor, potentiometer and second resistor, the first output of the first resistor being the first extreme terminal of the resistive regulator, the second terminal of the first resistor connected to one of the extreme terminals of the potentiometer, the second extreme terminal of which is connected to the first terminal of the second resistor, the second terminal of which is the second extreme terminal of the resistive regulator, the middle terminal of which is the middle terminal potential etra. The implementation of the resistive controller in this form provides greater smoothness of adjustment.

Работает предлагаемое устройство следующим образом.The proposed device operates as follows.

Регулировка предлагаемого устройства производится в нормальных климатических условиях. Перед подачей на устройство напряжения питания движки первого 4 и второго 6 резистивных регуляторов устанавливаются в среднее положение, движок третьего резистивного регулятора 9 устанавливается в положение, обеспечивающее минимальный уровень напряжения на входе четвертого буферного усилителя 10 и соответственно на неинвертирующем входе дифференциального усилителя 5.Adjustment of the proposed device is made in normal climatic conditions. Before applying the supply voltage to the device, the engines of the first 4 and second 6 resistive controllers are installed in the middle position, the engine of the third resistive controller 9 is set to a position that ensures the minimum voltage level at the input of the fourth buffer amplifier 10 and, accordingly, at the non-inverting input of the differential amplifier 5.

При включении устройства (без подачи сигнала возбуждения на стабилизируемый усилитель мощности) датчик температуры 1 генерирует соответствующее температуре выходное напряжение, которое через первый буферный усилитель 3 подается на один из крайних выводов второго резистивного регулятора 6. Равное по величине напряжение устанавливается на другом крайнем выводе третьего резистивного регулятора 9 с помощью первого резистивного регулятора 4. При этом такое же напряжение оказывается и на среднем выводе резистивного регулятора 6, и через третий буферный усилитель 8 оно подается на инвертирующий вход дифференциального усилителя 5. Поскольку на неинвертирующем входе дифференциального усилителя 5 напряжение в это время меньше, чем на инветрирующем входе, напряжение на его выходе будет близко к нулю, и стабилизируемый полевой транзистор усилителя мощности будет находиться в запертом состоянии.When the device is turned on (without supplying an excitation signal to the stabilized power amplifier), the temperature sensor 1 generates an output voltage corresponding to the temperature, which is supplied through the first buffer amplifier 3 to one of the extreme terminals of the second resistive regulator 6. An equal voltage is set at the other extreme terminal of the third resistive regulator 9 using the first resistive regulator 4. In this case, the same voltage is on the middle output of the resistive regulator 6, and through buffer amplifier 8, it is fed to the inverting input of the differential amplifier 5. Since the voltage at the non-inverting input of the differential amplifier 5 is less than that at the inverting input, the voltage at its output will be close to zero, and the stabilized field-effect transistor of the power amplifier will be locked condition.

Далее с помощью третьего резистивного регулятора 9 увеличивается напряжение на входе четвертого буферного усилителя 10 и, соответственно, на неинвертирующем входе дифференциального усилителя 5 до такого уровня, при котором на его выходе напряжение достигнет значения, необходимого для установления требуемой величины начального тока стабилизируемого транзистора при нормальной температуре.Then, with the help of the third resistive regulator 9, the voltage at the input of the fourth buffer amplifier 10 is increased and, accordingly, at the non-inverting input of the differential amplifier 5 to such a level that at its output the voltage reaches the value necessary to establish the required value of the initial current of the stabilized transistor at normal temperature .

После этого на стабилизируемый полевой транзистор усилителя мощности подается сигнал возбуждения и после некоторого прогрева (желательно до температуры транзистора (60-80)°С), когда начальный ток стабилизируемого полевого транзистора увеличится по сравнению с установленным значением, с помощью третьего резистивного регулятора 6 устанавливается ранее выставленное значение начального тока стабилизируемого транзистора. При этом автоматически устанавливается необходимый температурный коэффициент выходного напряжения устройства стабилизации, соответствующий выбранной величине начального тока стабилизируемого полевого транзистора.After that, the excitation signal is supplied to the stabilized field-effect transistor of the power amplifier and after some warming up (preferably to the temperature of the transistor (60-80) ° C), when the initial current of the stabilized field-effect transistor increases compared to the set value, it is set earlier using the third resistive regulator 6 the set value of the initial current of the stabilized transistor. In this case, the necessary temperature coefficient of the output voltage of the stabilization device corresponding to the selected value of the initial current of the stabilized field-effect transistor is automatically set.

Для расширения функциональных возможностей устройства температурной стабилизации, потенциометры второго 6 и третьего 9 резистивных регуляторов могут быть выполнены в виде цифровых потенциометров. В этом случае появляется возможность программной установки оптимальных значений начального тока стабилизируемого полевого транзистора усилительного каскада для различных видов усиливаемого сигнала.To expand the functionality of the temperature stabilization device, potentiometers of the second 6 and third 9 resistive regulators can be made in the form of digital potentiometers. In this case, it becomes possible to programmatically set the optimal initial current values of the stabilized field-effect transistor of the amplifier stage for various types of amplified signal.

В качестве датчика температуры целесообразно использовать специальные интегральные микросхемы с нормированной линейной зависимостью выходного напряжения от температуры, что обеспечивает стабильные характеристики устройства и их повторяемость в серийном производстве.As a temperature sensor, it is advisable to use special integrated circuits with a normalized linear dependence of the output voltage on temperature, which ensures stable characteristics of the device and their repeatability in serial production.

Примером могут служить широко распространенные датчики температуры К1019ЕМ1 отечественного производства или LM235 фирмы National semiconductor, имеющие калиброванный температурный коэффициент выходного напряжения 10 мВ/°С.An example is the widespread domestic temperature sensors K1019EM1 or National semiconductor LM235, which have a calibrated temperature coefficient of the output voltage of 10 mV / ° C.

Буферные усилители и дифференциальный усилитель могут быть выполнены на основе интегральных операционных усилителей. При этом желательно использовать интегральные операционные усилители типа Rail-to rail, предназначенные для работы при однополярном питании, например микросхемы 1401УД2 отечественного производства или AD820, AD822, AD824 фирмы Analog Devices.Buffer amplifiers and differential amplifiers can be made on the basis of integrated operational amplifiers. In this case, it is desirable to use integrated operational amplifiers of the Rail-to rail type, designed to operate with unipolar power supply, for example, domestic-made 1401UD2 microcircuits or AD820, AD822, AD824 manufactured by Analog Devices.

В качестве источника опорного напряжения может использоваться интегральный стабилизатор напряжения, например L78L08C фирмы STMicroelectronics.An integrated voltage regulator, for example, L78L08C from STMicroelectronics, can be used as a reference voltage source.

Claims

1. A temperature stabilization device for the initial current of a high-power field-effect transistor, comprising a temperature sensor with a positive temperature coefficient and an output voltage proportional to temperature, having thermal contact with the housing of a stabilized high-frequency field-effect transistor of a power amplifier, a reference voltage source, a first buffer amplifier, the input of which is connected to temperature sensor output, the first resistive controller, one of the extreme conclusions of which is connected to the output ohm of the reference voltage source, and the other extreme terminal is grounded, as well as a differential amplifier, characterized in that the second and third resistive regulators, second, third and fourth buffer amplifiers are introduced, the middle output of the first resistive regulator connected to the input of the second buffer amplifier, the output of which connected to one of the extreme terminals of the second resistive controller, the other extreme terminal of which is connected to the output of the first buffer amplifier, and the middle terminal of the second resistive controller through this buffer amplifier is connected to the inverting input of the differential amplifier, the output of which is the output of the device, while the non-inverting input of the differential amplifier is connected to the output of the fourth buffer amplifier, the input of which is connected to the middle terminal of the third resistive regulator, one of the extreme terminals of which is connected to the output of the reference voltage source , and its other extreme output is grounded.

2. The device according to claim 1, characterized in that specialized integrated circuits with a normalized linear dependence of the output voltage on temperature are used as a temperature sensor.

3 .. The device according to claim 1, characterized in that the first, second and third resistive regulators are made in the form of potentiometers.

4. The device according to claim 1, characterized in that the resistive regulators are made in the form of a series connection of the first resistor, potentiometer and second resistor, the first output of the first resistor being the first extreme terminal of the resistive regulator, the second terminal of the first resistor connected to one of the extreme terminals of the potentiometer , the second extreme terminal of which is connected to the first terminal of the second resistor, the second terminal of which is the second extreme terminal of the resistive regulator, the middle terminal of which is the middle potentiometer output.

5. The device according to claim 1, characterized in that the resistive regulators are made in the form of digital potentiometers.

6. The device according to claim 1, characterized in that the buffer amplifiers and differential amplifier are made on integrated operational amplifiers.

7. The device according to claim 1, characterized in that the buffer amplifiers and differential amplifier are made on integrated operational amplifiers.

8. The device according to claim 1, characterized in that an integrated voltage stabilizer is used as a reference voltage source.