|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Cílem této diplomové práce je zkonstruovat funkční vzorek vysokofrekvenčního zesilovače výkonu pro krátkovlnná radioamatérská pásma a změřit jeho základní parametry jako potřebný budící výkon, výstupní výkon, čistotu výstupního spektra a účinnost. Konstrukce je založena na výsledcích simulace chování modelu zesilovače získaných obvodovým simulátorem cadence™ OrCAD 16. Zesilovač by měl být později použit jako koncový stupeň pro malý radioamatérský transceiver.
Vývoj těchto zařízení byl motivován požadavky napěťové
řízení tranzistorů spínajících velké výkony vzniklé nejen vysokými spínanými proudy
(tak, jak umí tranzistory MOSFET), ale vysokými spínanými napětími, řádově
stovkami Voltů.2 IGBT
Překlad Insulated Gate Bipolar Transistor znamená bipolární tranzistor izolo-
vanou vstupní branou. touto kapacitou nutno
počítat, pokud chceme spínač rychle přepnout jednoho druhého stavu, kdy
se kapacita vstupní brány musí vybít, resp. nabít. Důležité také to, IGBT tranzistory nemají parazitní diodu mezi vý-
stupními elektrodami tak, jak vyplývá technologie výroby tranzistorů MOSFET.5.
18
. Dále jsou podle [10] IGBT
tranzistory schopny spínat vyšší proudy při stejné ploše polovodičového čipu, tak
se nimi nahrazují skupiny MOSFET tranzistorů spojených paralelně, což šetří
rozpočet konstrukce také prostor.
Znamená to, jeho výstupní proud neovlivňuje vstupním proudem tak jako
u bipolárních tranzistorů BJT (Bipolar Junction Transistor), ale napětím.5. okamžiku, kdy ale tranzis-
tor MOSFET již sepnutý, nespotřebovává prakticky žádný výkon.
V podstatě jde bipolární tranzistor ovládaný tranzistorem řízeným polem. spo-
juje výhodu napěťového řízení tranzistorů MOSFET odstraňuje nevýhodu jejich
velkého odporu sepnutém stavu pro modely vysokým závěrným napětím drain-
source. může být energeticky velice nevýhodné. Důležité bylo také zachovat nízké přepínací ztráty, čehož plynou
nároky rychlost sepnutí rozepnutí takového spínače. MOSFET tranzistor sepnutého stavu uvádí přivedením jis-
tého napětí vstupní bránu vyššího než prahová úroveň.1 MOSFET
Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor tranzistor řízený polem.
2.2. může být
výhoda oproti konstrukci spínačů tranzistory BJT. bipo-
lárních tranzistorů, pokud mají zůstat sepnuté, potřeba báze neustále přivádět
proud. Zvlášť výkonových tranzistorů,
kde podle [9] velikost bázového proudu jedna desetina jedna pětina velikosti
proudu kolektorem.
Nevýhodou tranzistorů MOSFET zatím zůstává relativně nízké závěrné napětí
drain-source, jehož zvýšení umí současná technologie vyřešit jedině cenu zvýšení
odporu kanálu sepnutém stavu nebo cenu zvýšení vstupní kapacity. Vstupní brána MOSFET
tranzistoru vykazuje velký statický odpor řádově nízké stovky zároveň
představuje kapacitu nízkých stovek jednotek nF.
To podle [10] přináší snížení ztrát některých aplikacích
