JPS6033310B2 - transistor mount - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は負電源駆動を可能とする電界効果トランジス夕
のマウントに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a mount for a field effect transistor that can be driven by a negative power supply.

マイクロ波無線機は従釆より負電源で駆動されるシステ
ムとして一般化している。Microwave radio equipment is becoming more common as a system driven by a negative power source.

しかしながらマイクロ波領域に用いられる電果効果トラ
ンジスタ（以下ＦＥＴと称す）は、従来から正負両電源
を必要とする。すなわち例えばソース接地型ＦＥＴ増幅
器では、第１図に示すように、信号入力端子１に供給さ
れた信号は直流カットコンデンサ２を経て入力整合回路
３に加わり、インピーダンス整合されてＦＥＴ４のゲー
トＧに供給されるが、このとき負電源５に接続されたゲ
ートバイアス回路６により、ゲートＧは負にバイアスさ
れる。一方、ＦＥＴ４のドレィンＤから取り出された信
号は出力側の整合を行う出力整合回路７および直流分を
カットする直流カットコンデンサ８を経て信号出力端子
９に供給されるが、ゲート電圧に応じてドレィン電流を
流すために、ドレィンＤは正電源１川こ接続されたドレ
インバィアス回路１１により正にバイアスされる。なお
実際の装置としてこのような増幅器を構成する場合には
、貫通コンデンサー２，１３を用いて、外部に配置され
た正負両電源５，１０と増幅器の部分とを遮蔽する。こ
のようにＦＥＴを例えばマイクロ波無線機の増幅器とし
て使用しようとすると、正負両軍源が必要となる。However, field effect transistors (hereinafter referred to as FETs) used in the microwave region have conventionally required both positive and negative power supplies. For example, in a source-grounded FET amplifier, as shown in FIG. 1, the signal supplied to the signal input terminal 1 passes through the DC cut capacitor 2 and is applied to the input matching circuit 3, where the impedance is matched and the signal is supplied to the gate G of the FET 4. However, at this time, the gate G is negatively biased by the gate bias circuit 6 connected to the negative power supply 5. On the other hand, the signal taken out from the drain D of the FET 4 is supplied to the signal output terminal 9 via an output matching circuit 7 that performs matching on the output side and a DC cut capacitor 8 that cuts the DC component. In order to conduct current, the drain D is positively biased by a drain bias circuit 11 connected to one positive power supply. Note that when constructing such an amplifier as an actual device, feedthrough capacitors 2 and 13 are used to shield the amplifier portion from both positive and negative power supplies 5 and 10 disposed outside. In this way, if an FET is to be used as an amplifier for a microwave radio, for example, both positive and negative power sources are required.

従って従釆のマイクロ波無線機では負電圧を正電圧に変
換するコンバータを必要とし、この分だけマイクロ波無
線機の価格を上昇させていた。本発明は上記した事情に
鑑みてなされたもので、その目的は、一電源化されたト
ランジスタマウントを提供することとであり、かつ、一
電源化によっても安定的な動作を確保することである。Therefore, conventional microwave radio equipment requires a converter to convert negative voltage to positive voltage, which increases the price of the microwave radio equipment. The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide a transistor mount that uses a single power source, and to ensure stable operation even with a single power source. .

本発明ではＦＥＴを直流的にはシールドケース等の外部
金属体から絶縁し、一電源を用いて抵抗素子による電圧
降下により２種類の電圧を作成する一方、交流的にはＦ
ＥＴのヒートシンクを外部金属体と導通させるとともに
、電磁波吸収体を上記外部金属またはヒートシンク取付
板の絶縁シートに対向する所定の部位に配置することに
よりこの目的を達成する。以下実施例につき本発明を詳
細に説明する。In the present invention, the FET is insulated from an external metal body such as a shield case for direct current, and two types of voltage are created by the voltage drop caused by a resistive element using one power source, while for AC, FET is
This objective is achieved by making the heat sink of the ET electrically conductive with the external metal body, and by arranging the electromagnetic wave absorber at a predetermined location facing the external metal or the insulating sheet of the heat sink mounting plate. The present invention will be explained in detail with reference to Examples below.

第１図と同一部品には同一の符号を付した第２図および
第３図は、シールドケースに納められた装置を表わした
たもので、第２図はその平面図、第３図は第２図におけ
るＡ−Ａ′断面図である。第１図と同一部品の説明は重
複を避けるため適宜省略する。本装置ではＦＥＴ４のゲ
ートＧは、基板２１に配置された直流カットコンデンサ
２および入力整合回路３のうち、ストリップライン２２
を通じて整合回路３の出力側と電気的に接続されている
。2 and 3, in which the same parts as in FIG. FIG. 2 is a sectional view taken along line A-A' in FIG. 2; Descriptions of parts that are the same as those in FIG. 1 will be omitted as appropriate to avoid duplication. In this device, the gate G of the FET 4 is connected to the strip line 22 of the DC cut capacitor 2 and the input matching circuit 3 arranged on the substrate 21.
It is electrically connected to the output side of the matching circuit 3 through.

また直流カットコンデンサ２の入力側は、信号入力端子
１から突出したピンＩＡの先端と電気的に接続されてい
る。また同様に出力整合回路７および直流カットコンデ
ンサ８を配置した基板２６における出力整合回路７の入
力側は、ストリップライン２７を通じてＦＥＴ４のドレ
インＤと電気的に接続されている。また直流カットコン
デンサ８の出力側は、信号出力端子９から突出したピン
９Ａの先端と電気的に接続されている。そしてソース接
地型のＦＥＴ４および両基板２１，２６は銅等から成る
熱伝導性の良いソース取付板（ヒートシンク取付板）３
１上に固定されており、ソース取付板３１とシールドケ
ース２３の間には薄い絶縁シート３２が介在している。
またソース取付板３１をシールドケース２３に固定する
ためのネジ３３，３４も絶縁プッシュ３５，３６を介し
て電気的な絶縁を保って取付けられている。ところで絶
縁シート３２は厚さ約０．１柳のマィカシートにより構
成されており、絶縁プッシュ３５，３６と併せてソース
取付板３１とシールドケース２３を直流的に絶縁してい
る。Further, the input side of the DC cut capacitor 2 is electrically connected to the tip of a pin IA protruding from the signal input terminal 1. Similarly, the input side of the output matching circuit 7 on the substrate 26 on which the output matching circuit 7 and the DC cut capacitor 8 are arranged is electrically connected to the drain D of the FET 4 through a strip line 27. Further, the output side of the DC cut capacitor 8 is electrically connected to the tip of a pin 9A protruding from the signal output terminal 9. The source-grounded FET 4 and both substrates 21 and 26 are a source mounting plate (heat sink mounting plate) 3 made of copper or the like and having good thermal conductivity.
A thin insulating sheet 32 is interposed between the source mounting plate 31 and the shield case 23.
Further, screws 33 and 34 for fixing the source mounting plate 31 to the shield case 23 are also attached via insulating pushers 35 and 36 while maintaining electrical insulation. Incidentally, the insulating sheet 32 is made of a mica sheet having a thickness of about 0.1 willow, and together with the insulating pushers 35 and 36, it insulates the source mounting plate 31 and the shield case 23 in terms of direct current.

このように薄い絶縁シート３２が用いられたのは第一に
ＦＥＴ４から放出される熱をシールドケース２３を介し
て効率良く放熱させるためである。このためシールドケ
ース２３は必要な場合更に図示しない放熱フィンに取付
けられる。絶縁シート３２の薄い第二の理由は、ソース
取付板３１、絶縁シート３２それにシールドケース２３
によって平板コンデンサを構成し、シールドケース２３
を通してＦＥＴ４のソースＳを交流的に接地させる効果
を確保するためである。さて、ＦＥＴ４のソースＳは直
流的にシールドケースから絶縁されているので、ソース
Ｓに対してゲートＧおよびドレィンＤの電位が所定の値
に保たれていれば、負電源だけでＦＥＴ４の駆動が可能
となる。The reason why such a thin insulating sheet 32 is used is firstly to efficiently radiate the heat emitted from the FET 4 through the shield case 23. For this reason, the shield case 23 is further attached to a heat radiation fin (not shown) if necessary. The second reason why the insulation sheet 32 is thin is because the source mounting plate 31, insulation sheet 32, and shield case 23 are thin.
A flat plate capacitor is constructed by the shield case 23.
This is to ensure the effect of grounding the source S of the FET 4 in an alternating current manner. Now, the source S of FET4 is DC-insulated from the shield case, so if the potentials of the gate G and drain D are kept at predetermined values with respect to the source S, FET4 can be driven only by the negative power supply. It becomes possible.

本実施例ではドレィンバィアス回路１１の電源入力側は
高周波の流出を防ぐ貫通コンデンサ１３を通じてシール
ドケース２３外部で接地されており、ドレインＤはこれ
によりＯＶにバイアスされる。一方圧側を接地された負
電源３７は、貫通コンデンサ１２を通してシールドケー
ス２３内部に設けられたゲートバイアス回路６に例えば
一１０Ｖの負電圧を供給する。そしてこれによりゲート
Ｇを−１０Ｖにバイアスする。また前記員電源３７の一
端は電圧調整用の抵抗３８および貫通コンデンサ３９を
介してシールドケース２３内のＦＥＴのソースＳに供給
されている。従ってＦＥＴ４にドレィン電流が流れると
、接地された負電源３７の接地側からドレィンバィアス
回路１１、ドレィンＤ「 ソースＳ、抵抗３８を通って
ｅ側に電流が流れる。そしてこの結果ドレィン電流に抵
抗３８の抵抗値を乗じた値だけ上昇した電圧、例えば一
８Ｖの電圧がソ−スＳに供給されることとなる。このよ
うに抵抗３８の抵抗値を所定の値に設定すればＦＥＴ４
は従来の回路と同様に駆動される。更に本装置では、以
下に述べる吸収体を設け、安定的な動作を可能としてい
る。In this embodiment, the power input side of the drain bias circuit 11 is grounded outside the shield case 23 through a feedthrough capacitor 13 that prevents high frequency leakage, and the drain D is thereby biased to OV. A negative power supply 37 whose voltage side is grounded supplies a negative voltage of, for example, -10V to the gate bias circuit 6 provided inside the shield case 23 through the feedthrough capacitor 12. This biases the gate G to -10V. Further, one end of the member power supply 37 is supplied to the source S of the FET in the shield case 23 via a voltage regulating resistor 38 and a feedthrough capacitor 39. Therefore, when a drain current flows through the FET 4, the current flows from the ground side of the grounded negative power supply 37 to the e side through the drain bias circuit 11, the drain D source S, and the resistor 38. A voltage increased by the value multiplied by the resistance value, for example, a voltage of -8V, is supplied to the source S.If the resistance value of the resistor 38 is set to a predetermined value in this way, the FET4
is driven like a conventional circuit. Furthermore, this device is provided with an absorber described below to enable stable operation.

即ち、第３図から明らかなようにソース取付板３１の底
部に溝を切り、断面が矩形の吸収体４１，４２を埋設し
ている。この吸収体４１，４２は取付板３１とシールド
ケース２３の間に存在する微少のギャップにより励振さ
れる電磁波を吸収するためのもので、電磁波の励振によ
りＦＥＴ４の入出力間に帰還がかかるのを抑制する。そ
してこれによりＦＥＴ４を増幅器として使用した場合、
正帰還のかかる周波数領域で生ずる発振を防止し、装置
を安定化させる。吸収体４１，４２はこのためフェライ
トやカーボン等により作られており、平行平板モードの
電界が最大となる箇所に配置される。ソース取付板３１
の長手方向（信号伝達方向）の距離をＬとすると平行平
板モードの電界が最大となる箇所は、入出力側から計っ
てＬ／か（ｎは整数）の位置となる。こでこの位置に例
えば幅３肋、高さ５側の吸収体４１，４２が配置される
。吸収体の寸法および形状は特に限定されないが、ＦＥ
Ｔ４の放熱を損わない大きさとする必要がある。なお吸
収体４１，４２の信号伝達方向に直角方向の長さは必ず
しも基板一杯にとる必要はなく、所要の効果を得ること
ができる。第２図と同一部分には同一の符号を付した第
４図は、吸収体の他の配置例を示したものであり、第２
図に示した装置をＢ−Ｂ方向に切断した端面図に相当す
る。That is, as is clear from FIG. 3, a groove is cut in the bottom of the source mounting plate 31, and absorbers 41 and 42 having a rectangular cross section are embedded therein. These absorbers 41 and 42 are for absorbing electromagnetic waves excited by a minute gap existing between the mounting plate 31 and the shield case 23, and prevent feedback from occurring between the input and output of the FET 4 due to electromagnetic wave excitation. suppress. As a result, when FET4 is used as an amplifier,
This prevents oscillations that occur in the frequency range of positive feedback and stabilizes the device. For this reason, the absorbers 41 and 42 are made of ferrite, carbon, or the like, and are arranged at locations where the electric field in the parallel plate mode is maximum. Source mounting plate 31
Letting L be the distance in the longitudinal direction (signal transmission direction), the location where the electric field of the parallel plate mode is maximum is located at L/(n is an integer) as measured from the input/output side. At this position, for example, absorbers 41 and 42 on the side having three ribs in width and five in height are arranged. The size and shape of the absorber are not particularly limited, but FE
It is necessary to have a size that does not impair the heat dissipation of T4. Note that the length of the absorbers 41 and 42 in the direction perpendicular to the signal transmission direction does not necessarily have to be the entire length of the substrate, and the desired effect can be obtained. FIG. 4, in which the same parts as in FIG. 2 are given the same reference numerals, shows another example of the arrangement of the absorber.
This corresponds to an end view of the device shown in the figure cut in the BB direction.

前記したと同一部分の説明は適宜省略する。この実施例
ではソース取付板３１の底部にその長手方向（信号伝達
方向）に一杯あるいはこれより短い所定の距離だけ溝を
切り、断面が矩形の吸収体４３，４４を埋設している。
ソース取付板３１の横断方向の長さを１とすると、１／
２ｎの位置に吸収体４３，４４が配置される。吸収体４
３，４４は放熱を考慮して適当な大きさに選択する必要
がある。このように本発明によればＦＥＴのヒートシン
ク取付板とアースの間を直流的に絶縁し、ＦＥＴの一電
流駆動を可能としたので、負電圧供給の電子機器におい
てもコンバータを必要とせず、この分だけ装置を構成す
る部品点数を減少させて機器の信頼性向上を図ることが
でき、また、電磁波吸収体により装置を安定化させるこ
とができる。なお本実施例では断面が矩形の吸収体を用
いたが、吸収体の断面は円形でも楕円形でも良く、その
形状は特に限定されるものではない。Description of the same parts as described above will be omitted as appropriate. In this embodiment, a groove is cut in the bottom of the source mounting plate 31 by a predetermined distance that is full or shorter in the longitudinal direction (signal transmission direction), and absorbers 43 and 44 having a rectangular cross section are embedded therein.
If the length of the source mounting plate 31 in the transverse direction is 1, then 1/
Absorbers 43 and 44 are arranged at positions 2n. Absorber 4
3 and 44 must be selected to have appropriate sizes in consideration of heat radiation. As described above, according to the present invention, the FET heat sink mounting plate and the ground are insulated in a direct current manner, and the FET can be driven with a single current. Therefore, even in electronic equipment that supplies negative voltage, a converter is not required. The reliability of the device can be improved by reducing the number of parts constituting the device, and the device can be stabilized by the electromagnetic wave absorber. In this embodiment, an absorbent body having a rectangular cross section is used, but the cross section of the absorbent body may be circular or elliptical, and the shape is not particularly limited.

次に実施例では吸収体をソース取付板の底部に埋設した
が、ソース取付板３１と対向するシ−ルドケース２３の
上面に溝を切りここに埋設しても良いことはもちろんで
ある。またソース取付板はシールドケースに取付ける必
要はなく、例えば放熱板に直接取付けてもよいことは当
然である。更に実施例ではＦＥＴをソース接地型の増幅
器として用いたが、ソース接地型以外にもまた発振器や
りミッ夕にも本発明を適用できることはもちろんである
。Next, in the embodiment, the absorber is buried in the bottom of the source mounting plate, but it goes without saying that a groove may be cut in the upper surface of the shield case 23 facing the source mounting plate 31 and the absorber may be buried there. Further, the source mounting plate does not need to be attached to the shield case, and may of course be attached directly to the heat sink, for example. Further, in the embodiment, the FET is used as a source-grounded type amplifier, but it goes without saying that the present invention can be applied to oscillators and transmitters other than the source-grounded type.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は正負両電源駆動の従来のソース接地型ＦＥＴ増
幅器の回路図、第２図は本発明の第１の実施例における
ソース接地型ＦＥＴ増幅器の平面図、第３図はそのＡ−
Ａ覚断面図、第４図は第２の実施例におけるソース接地
型ＦＥＴ増幅器の端面図である。 １・・・・信号入力端子、４・・・・ＦＥｒ、９・・・
・信号出力端子、２３・・・・シールドケース、３１・
・・・ソース取付板、３２・・・・絶縁シート、４１〜
４４・・・・吸収体。 第１図 第４図 第２図 第３図FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional source-grounded FET amplifier driven by both positive and negative power supplies, FIG. 2 is a plan view of the source-grounded FET amplifier according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is its A-
FIG. 4 is an end view of the common source type FET amplifier in the second embodiment. 1...Signal input terminal, 4...FEr, 9...
・Signal output terminal, 23... Shield case, 31.
...Source mounting plate, 32...Insulation sheet, 41~
44...Absorber. Figure 1 Figure 4 Figure 2 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ トランジスタを取りつけるヒートシンク取付板と、
シールドケースあるいは放熱板から成る外部金属体と、
この外部金属体と前記ヒートシンク取付板との間に介在
させた絶縁シートと、外部金属体またはヒートシンク取
付板の前記絶縁シートに対向する所定の部位に配置され
た電磁波吸収体とから成ることを特徴とするトランジス
タマウント。 ２ 絶縁シートが０．１〜０．２ｍｍ厚程度のマイカシ
ートにより構成されたことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のトランジスタマウント。 ３ ヒートシンク取付板の信号伝送方向の寸法をＬ、任
意の整数をｎで表わすとき、この取付板の信号伝送方向
における一端からほぼＬ／２ｎの位置に電磁波吸収体を
配置したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
トランジスタマウント。 ４ ヒートシンク取付板の信号伝送方向と直角方向にお
けるヒートシンク取付板の寸法をｌで表わすとき、この
直角方向におけるヒートシンク取付板の一端からほぼｌ
／２ｎの位置に電磁波吸収体を配置したことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のトランジスタマウント。[Claims] 1. A heat sink mounting plate for mounting a transistor;
an external metal body consisting of a shield case or a heat sink;
It is characterized by comprising an insulating sheet interposed between the external metal body and the heat sink mounting plate, and an electromagnetic wave absorber disposed at a predetermined portion of the external metal body or the heat sink mounting plate facing the insulating sheet. transistor mount. 2. The transistor mount according to claim 1, wherein the insulating sheet is made of a mica sheet having a thickness of about 0.1 to 0.2 mm. 3. The electromagnetic wave absorber is arranged at a position approximately L/2n from one end of the heat sink mounting plate in the signal transmission direction, where L is the dimension of the heat sink mounting plate in the signal transmission direction and n is an arbitrary integer. A transistor mount according to claim 1. 4 When the dimension of the heat sink mounting plate in the direction perpendicular to the signal transmission direction of the heat sink mounting plate is expressed as l, approximately l is the distance from one end of the heat sink mounting plate in the perpendicular direction.
2. The transistor mount according to claim 1, wherein an electromagnetic wave absorber is disposed at a position of /2n.