Выбор электронных приборов

При выборе типа транзисторов учитывают их усилительные, частотные, шумовые и нелинейные свойства, диапазон рабочих температур. Тип транзистора и режим его работы в каждом случае выбирают таким образом, чтобы получить необходимое усиление при возможно меньшей стоимости устройства и потребляемой мощности от источников питания. В зависимости от типа приемника та или иная группа требований может приобретать решающее значение. Число типов усилительных элементов для удобства эксплуатации сводят к минимуму. Типы интегральных схем выбирают по функциональному назначению, электрическим параметрам, эксплуатационным данным.

При выборе транзисторов для УРЧ и смесителя в первую очередь руководствуются требованиями к чувствительности и многосигнальной избирательности приемника. Чувствительность во многом зависит от шумовых и усилительных параметров, а многосигнальная избирательность – от нелинейных параметров транзисторов этих каскадов. Во многих случаях этим требованиям лучше удовлетворяют ПТ с соответствующими характеристиками. В тех случаях, когда предъявляются очень высокие требования к динамическому диапазону и многосигнальной избирательности приемника, используют в УРЧ и СМ мощные ПТ, каскодные схемы включения ПТ или гибридные схемы, сочетающие ПТ и БТ.

При выборе транзисторов для УПЧ в первую очередь оценивают их усилительные свойства, требования к шумовым и нелинейным параметрам менее жесткие, чем для транзисторов УРЧ.

При сравнимых значениях усилительных, шумовых и нелинейных параметров выбирают транзисторы с возможно меньшими входными и выходными активными и реактивными проводимостями и их разбросом. Это обеспечивает меньшее шунтирование избирательных систем, уменьшаются вносимые в контура емкости, не возникает необходимость в малых коэффициентах включения контуров.

Решение об использовании в УРЧ и УПЧ ПТ или БТ принимают по совокупности перечисленных показателей. БТ характеризуются высокой крутизной и большим усилением тока, напряжения и мощности, поэтому они широко используются в приемно–усилительной аппаратуре. Однако из–за больших значений входной и выходной проводимости БТ, разброса параметров и их сильной зависимости от температуры и напряжений питания усложняется схемотехника каскадов; сильная внутренняя ОС снижает устойчивость работы, вызывает искажения и нестабильность АЧХ полосовых усилителей, приводит к взаимозависимости настроек входных и выходных контуров. Для преодоления этих недостатков используют соответствующие схемотехнические решения.

ПТ также находят широкое применение в радиоприемных устройствах, поскольку обеспечивают большое усиление напряжения и мощности; они характеризуются высокими входным и выходным сопротивлениями, малым уровнем собственных шумов, квадратичностью проходной характеристики, что снижает уровни перекрестной модуляции, интермодуляции и блокирования сигнала помехой, а также достаточно высокой термостабильностью и радиационной стойкостью, способностью работать при сверхнизких температурах.

Усилительные свойства транзистора оценивают по коэффициенту устойчивого усиления на рабочей частоте f₀, для УРЧ – на максимальной частоте диапазона f_m_ax:

К_0УСТ = , (3.1)

где k_У=0.8...0.9 – коэффициент устойчивости; ½U₂₁½ – модуль крутизны на рабочей частоте f₀; ½U₁₂½@2pf₀C₁₂. Лучшими являются транзисторы с большими значениями активности – отношения ½U₂₁½/½U₁₂½. Коэффициент усиления транзистора по мощности пропорционален отношению ½U₂₁½²/g_ВХg_ВЫХ, где g_ВХ, g_ВЫХ – входная и выходная активные проводимости транзистора на рабочей частоте. Для каскодной схемы активность оценивается отношением ½U₂₁½/½U₂₂½.