Регулировка усиления с помощью управляемых аттенюаторов

Наибольшими значениями обладают транзисторы с большой толщиной канала и максимальным отношением - толщина и длина канала соответственно. Простейшей разновидностью управляемых аттенюаторов (УА) является Г-образный делитель напряжения, в плечах которого последовательно или параллельно с нагрузкой включены один или два. При одинаковой амплитуде входного сигнала параллельный аттенюатор характеризуется меньшим уровнем нелинейных искажений, чем последовательный и последовательно-параллельный. Увеличение диапазона регулирования достигается каскадным соединением аттенюаторов (например, Т-образные или мостовые). Управляемые аттенюаторы, применяемые в ИС, должны обладать высокой стабильностью и линейностью регулировочной характеристики, низким уровнем шумов, большими величинами, малой потребляемой мощностью, а также возможностью изготовления методами интегральной технологии.

Перечисленным требованиям в наибольшей степени удовлетворяют аттенюаторы, использующие в качестве НЭ полупроводниковые диоды и транзисторы. Диодные аттенюаторы, как и деревянные окна, обладают множествами достоинств, например, широкая полоса пропускания и малые фазовые сдвиги. Использование диодов позволяет осуществить регулирование амплитуды сигналов с частотами до 300 МГц. В то же время диодные аттенюаторы имеют небольшой диапазон регулирования (до 30 дБ), значительную мощность управления и плохую развязку между входным, выходным и управляющими сигналами. Уровень сигнала, который можно передавать через аттенюатор без искажений, невелик и составляет десятки милливольт.

Применение в УА биполярных и особенно полевых транзисторов позволяет существенно уменьшить потребление мощности от источника управляющего сигнала и улучшить развязку цепей управления, входа и выхода. Уровень сигналов, передаваемых без искажения аттенюатором на биполярном транзисторе, составляет 50-100 мВ, а диапазон регулирования не превышает 40 дБ. Дальнейшее увеличение связано с насыщением* транзистора, приводящим к резкому возрастанию мощности управления. Для уменьшения нелинейных искажений при передаче биполярного сигнала необходимо постоянное напряжение между коллектором и эмиттером транзистора. Перечисленные недостатки ограничивают применение биполярных транзисторов в УА.