[其他]可集成化的高頻寬帶超線性放大器及其制造方法

在審

• 申請號: 101985000000523
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN1005809B
• 公開（公告）日: 1989-11-15
• 發明（設計）人: 于志偉
• 申請（專利權）人: 于志偉
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種可集成化的高頻寬帶超線性放大器及其制造方法，屬于負反饋與信號變換有關的基本放大器制造領域。采用控制分布參數等方法，可解決該技術領域中波特校正法設計復雜、元件數多、難于集成化、大規模生產等缺點。優點為高頻、寬帶、超線性、高穩定、可集成化、高可靠、低噪聲、抗加速度，易大批量生產，無變壓器時可定阻抗。可使用于５０ＧＨｚ以下的各種數字前置放大、儀器儀表、自動化控制、視頻音頻、線性與非線性通訊復用系統、有源濾波器、模擬量運算等。

本發明屬于基本放大器的制造技術及其應用領域，涉及高頻、寬帶、超線性、高穩定、低噪聲、高可靠、深負反饋或以上性能任意組合的分立或集成、厚膜、薄膜生產方法、或者幾種任意幾種方法的組合生產法，可以用于淺反饋，或者直流至低頻范圍。

已有技術的狀況：為使高頻、寬帶、超線性或要求參數穩定，一般都采用深負反饋在集成化、厚膜、薄膜生產或分立器件制造放大器時，受分布參數影響較大。在三級式中，由波特校正法（指最小相移網絡校正法）構成，其校正元件可多達數十個，如40以上。而二級加二級式必須至少多用一個變壓器，且多了一個晶體管的同時，Kf·△f（閉環增益×有效使用帶寬）和（1+Kβ）·△f（反饋深度×有效使用帶寬）并不是按一個管子的增益上升的。這是由于第二級發射極不能直接接地而接在輸出變壓器插頭上引起的。同時，二級的有效K_f·△f和（1+Kβ）·△f小于三級式，表明反饋深度亦小于三級式，而且二者都難以集成化生產。尤其是受分布參數的影響，變化范圍大，而無法構成高頻、寬帶、超線性三者同時兼有的系列化產品和系列化校正設計法及簡易、少元件、易于大規模集成化、厚膜、薄膜生產或其中任意幾種的組合生產法。直至申請日前，未見有高頻、寬帶、高線性三者同時兼有的集成化產品及系列化產品，且能夠滿足少元件的要求。在世界專利74～85年中，未見有上述三者兼有的單項產品。高頻、寬帶的有數萬篇，超線性數十篇，三者同時兼有的未見。例如：US4023112只具備高頻、寬帶特性，DT2542171則只具備超線性，更未見有系列化產品。上述原因，主要在于難以構成深負反饋環，這里主要是指大環反饋，校正元件一般可多達40個～50個。

本發明的目的在于：消除已有技術的上述缺點，使校正法簡化校正元件數下降，受分布參數影響小、使高頻、寬帶、超線性、高穩定性能、低噪聲、高可靠性的深反饋（或淺反饋）放大器可以集成、厚膜、薄膜化生產、系列化簡易設計，使之便于大規模生產。采用本發明技術時，可以只求其中任意幾項性能的組合，或者采用任意幾種措施的組合，使之達到欲求的目的。

本發明采用以下的措施和方法：采用粗短導線或多層極技術，使地線系統的分布電感量在10^-20～10^-4Hz之間，而對其他元件的分布電容在10～^-13～10^-8F之間，高頻下降斜率不受分布參數的過大影響。此項可使反饋至少加深4%。采用改變壓器的形狀，例如：在高頻時，將磁蕊舌心開大氣隙的方法，或改變繞制方法，如多層夾繞，或者二種方法同時兼用，使變壓器的漏感與電感量之比為10^-1～10^-6之間各相對分布電容在10^-13～10^-6F（包括對地）。可再使反饋加深8%以上。采用元件緊密排列，使總的環路長度為1mm～400mm之間以上三項實施，至少可使反饋加深12%。

在上述控制分布參數的基礎上，可以再進一步分別施以三種方法：二窄一寬法與波特法的折中、二窄一寬法、波特法。三種方法分別施以時效果的區別在于：方法1的K_f·△f和（1+Kβ）·△f乘積較一般波特型低5dB，但校正元件數為一般波特校正法的98%～5%。最少可達1～7個元件，方法2所使用的元件數量少可為1～3個，但上述乘積較一般波特校正法低10dB。方法3，即波特法，較一般對分布參數不特別加以控制的，元件數亦可少98%～35%。