Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 [ 74 ] 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99

Для транзистора с управляющим р - п-переходом и МОП-ПТ, работающих в режиме насыщения, коэффициенты с, с,... можно оценить из (11-6), (1-1), (где п = 2) и (1-9); Окончательный результат имеет вид:

{id)lco<i>it (ПТУП);

{id\ = yiVzKNCo,t (МОП-ПТ). Если крутизну преобразования gc определить как

I («<i)Bi I

(11-10)

то из (11-10) следует:

(&)птуп

"РО

(И-11)

(&)моп = ьКц,

т. е. крутизна преобразования пропорциональна амплитуде напряжения гетеродина Vs. Максимальное значение Уз, при котором еще не будет происходить смещение затвора ПТУП в прямом направлении или отсечка тока, равно Vpo/2 (постоянное смещение на затворе при этом также должно равняться Vpo/2). Тогда, из (11-11),

ёс max

- ~ gmO, 4

где gmo - крутизна передаточной характеристики ПТУП при Vgs=0. На практике для уменьшения вероятности возникновения искажений выбирают Уз~ Vpo/S.

Искажения сигналов, имеющие место в смесителях, аналогичны описанным выше для усилителей ВЧ. Если в выражении (11-6) пренебречь членами пятого и более высоких порядков по А Vgs, перекрестную модуляцию и искажения модуляции несущей можно выразить через отношение aja?:, например, если модулированное напряжение помехи Vzil + ruzcos Omzt) cos ozt, немодулированный полезный сигнал Ficosfoi и напряжение гетеродина Уз cos cdat поданы на смеситель, полезный сигнал будет модулирован низкочастотной огибающей помехи, причем глубина модуляции напряжения ПЧ будет равна [327]

Как видно из сравнения с данными 11.1.2, коэффициент перекрестной модуляции в смесителе оказывается на порядок выше, чем в усилителе.



Другим типом искажений, характерным для преобразователей частоты, является проникновение в канал ПЧ сигналов, возникающих за счет смешения гармоник помехи и гармоник

вал линия)

500м гетеро

дин 620 МГц

Li (полсоковая линия)

soon Вход

575МГц


500пФ

iiil 50 Ом Выход ПЧ 45МГц

Рис. 126. Высокочастотный смеситель на полевом транзисторе

Гетеродин

гзомги.

С5--ГУ-У

ТОООлФ

Вход ВЧ 200МГиС>\ )

17-/;

-12пФ 75-20 пФ

7,5к АР

П \25: ВыХОдПЧ

--()30МГЦ

50 Ом

. 1000пФ ф 0,02мкФ

Рис. 127. Смеситель с использованием интегрального каскода. Индуктивно-. сти дросселей равны 0,82 мкГ

частоты гетеродина. В частности, наибольшую проблему представляет устранение интерференционного сигнала, создаваемого второй гармоникой помехи с частотой со = ©i-f (Вг/2 и второй гармоникой частоты гетеродина 2(Вз=2.(101 + 10»), частота биений между которыми равна т-



Для уменьшения взаимодействия между напряжениями гетеродина и полезного сигнала желательно подавать эти напряжения на различные входы смесителя. Б случае ПТ с одним затвором напряжение гетеродина обычно прикладывается к истоку, а сигнал - к затвору. Схема смесителя, построенного таким образом, показана на рис. 126 [336]. При частоте сигнала 575 МГц и промежуточной частоте 45 МГц коэффициент усиления преобразователя составляет 9 дБ, полоса пропускания - 9 МГц, шум-фактор - 6,5 дБ, ослабление зеркального канала - 12,8 дБ. .

Использование в смесителе интегрального каскода позволяет полностью разделить цепи сигнала и гетеродина путем подачи соответствующих напряжений на разные затворы прибора (рис. 127). Коэффициент усиления приведенной схемы при fi=200 МГц, fi = 30 МГц равен 18 дБ.

Глава 12 .

ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ НА МОП-ТРАНЗИСТОРАХ В ЦИФРОВОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКЕ

МОП-интегральные схемы (ИС) обладают, по сравнению с аналогичными системами на биполярных транзисторах, рядом принципиальных преимуществ [340-343], главными из которых являются простота, меньшее число технологических операций при изготовлении, более высокая плотность элементов, низкая потребляемая мощность, меньшая стоимость. Эти преимущества в значительной степени определяются тем, что цифровые ИС могут быть построены целиком на гальванически соединенных между собой МОП-ПТ без использования других элементов.

Многообразие структур МОП-ИС сводится к следующим основным трем типам:

1. Схемы, в которых в качестве активных элементов и нагрузочных резисторов применяются однотипные транзисторы (логика с интегральной нагрузкой). 2. Схемы с использованием дополнительной симметрии. 3. Многотактная динамическая логика.

Примеры построения двухвходового логического элемента НЕ-ИЛИ по схемам первых двух типов 1риведены на рис. .128. Преимуществом схемы с дополнительной симметрией (рис. 128, б) является практически нулевое токопотребление в любом из статических состояний; ток в цепи протекает только во время переходных процессов. Схема же с интегральной нагрузкой на однотипных транзисторах (рис. 128, а) более проста в изготовлении и имеет меньшую стоимость.





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 [ 74 ] 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99