Файл: Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчет.pdf

вания чгсти полезной высокочастотной мощности в беспо­ лезную мощность постоянного тока, выделяющуюся в источ­ нике смещения. Различие в этих временных процессах поз­ воляет вычислять общую мощность потерь как сумму частич­ ных потерь мощности из-за действия каждого из отмечен­ ных эффектов.

Кроме того, ввиду предположения о малости потерь мощ­ ности по отношению к их временному выражению справед­ лив принцип суперпозиции. Поэтому каждый из видов по­ терь можно рассматривать независимо друг от друга.

5.5.1. Потери мощности в сопротивлении /?3

Сопротивление полупроводникового материала и кон­ тактов варактора R, зависит от накапливаемого вваракторе заряда q0 так, как показано на рис. 5.11 [15, 16, 44—46]. Видно, что варактор в закрытом и открытом состояниях мо-

/?5

Рис. 5.11. Зависимость сопротивления Rs от накапливаемого в варакторе заряда qa.

жет быть охарактеризован соответственно усредненными значениями сопротивлений R„3 и Rs0. На границе откры­ вания р-п перехода наблюдается резкое возрастание Rs. Поэтому аппроксимация Rs(q0) двумя характерными зна­ чениями RS3 и Rso возможна лишь при условии, если диа­ пазон изменения заряда в варакторе (<70Макс — <7оМин) СУ" щественно больше области Aq0 повышенного сопротивления Rs. На практике это условие обычно выполняется.

Мощность, рассеиваемая в сопротивлении Rs, опреде­ ляется выражением

отсечки 0 лишь при выполнении условия (5.23). С учетом этого после интегрирования мощность Ps можно предста­ вить как сумму мощностей по первой и N-й гармоникам:

где

Яи = Я . в ( ^ ) Ч ( Є ) + Я . о У і ( я - Є ) . J

ниями соответственно емксстей Св и Сд на входной и выход­

высокого к. п. д. варактора добротность закрытого р-п перехода должна существенно превышать единицу. Что же касается значения Rso, то при больших величинах емкости сГд возможны режимы, при которых к. п. д. варактора остает­ ся еще приемлемым, а пренебрежение сопротивлением Rso при нахождении текущего через варактор тока уже не допустимо [47]. При малом по сравнению с Rao характе-

ристичсском сопротивлении І/А/соСд (см. рис. 5.3, а) ток открытого р-п перехода существенно заві.сит от величи­ ны Rso*\

построены временные зависимости текущего по варактору

ципиально и введено для большей наглядности. Сплошной линией на рис. 5.12, а показаны временные зависимости при идеализированном варактсре, пунктиром отмечено влияние

i0((ot) связано с рассасыванием заряда, накопленного в пе­ риферийных по отношению к р-п переходу областях варак­ тора [17, 45J.

Влияние этого «периферийного» заряда можно отобра­ зить подключением параллельно идеализированному варак­ тору некоторого дополнительного источника заряда <?п(со/), как показано на рис. 5.12, б. Будем приближенно считать, как это принимается в [17] и как показывает эксперимент [51], что qn(at) пссле закрывания р-п перехода изменяется по закону, близкому к экспоненциальному. Тогда согласно рис. 5.12 напряжение на варакторе с учетом конечного вре­ мени восстановления uB((at) оказывается при закрытом р-п переходе равным

*' Влияние характеристического сопротивления контура, на­ груженного диодом с некоторым сопротивлением Rs0, на форму текущего через диод тока подробно исследовано в книге Момота [48]. Основываясь на материале этой книги, можно получить усло­ вия, при которых пренебрежение сопротивлением Rs0 ведет к не­ допустимо большой погрешности при нахождении текущего через диод тока. Исследование оптимальных режимов умножителей ча­ стоты при бесконечно большой емкости Сд можно найти в [49, 50}.