Традиционно усилители, используемые в кабельных ТВ-сетях, изготовлены на гибридных микросхемах, основанных на биполярной транзисторной технологии. В августе 1997 года фирма "Телесте" (Финляндия), первая в Европе, разработала широкополосные усилители, основанные на арсениде галлия (GaAs). 
Традиционная технология биполярных транзисторов на основе кремния
Данная технология дает существенные преимущества, которые рассмотрены в настоящей статье.

Технология на основе арсенида галлия
Развитие гибридных волоконно-коаксиальных сетей доступа предъявляет все более высокие требования к характеристикам оптических приемников и широкополосных усилителей как с точки зрения линейности, так и с точки зрения выходного уровня. Это особенно актуально для высокоэтажной застройки городов стран СНГ.
Основной целью при этом является получение более высоких показателей CTB (Composite Tripple Beat). По сравнению с существующими в настоящее время технологиями, используемыми в гибридных микросхемах, технология на основе арсенида галлия имеет несколько преимуществ. Наиболее важными являются превосходная частотная линейность и шумовые характеристики. Кроме того, гибридные микросхемы на основе арсенида галлия потребляют питания приблизительно на 15% меньше, чем их биполярные эквиваленты. Возросшая частотная линейность обеспечивает хорошие характеристики по неравномерности во всем спектре частот и замечательные показатели по искажениям, особенно СТВ. Новая серия гибридных микросхем имеет как power doubler (GaAs PD), так и push-pull (GaAs PP) версии. 
На рис.1 показаны характеристики искажений СТВ различных усилителей, имеющих один и тот же выходной уровень. Кривая 1 — усилитель с биполярной Cascode power double гибридной микросхемой. Это была первая гибридная микросхема, построенная по технологии РР (push Pull), позволяющая работать с частотами до 860 МГц. Она используется с начала 90-х годов. Кривая 2 — введенный в конце 1996 г. cascode power doubler. Кривая 3 — гибрид GaAs push-pull, и 4 — GaAs power doubler. Расчетные характеристики CSO в GaAs усилителях такие же, как и в биполярных. Однако измерения в первой серии изделий показывают небольшое улучшение и CSO. Показатели шума в GaAs гибридных микросхемах также лучше, хотя общие показатели шума в усилителе в основном определяются входными каскадами.
Из рис. 1 видно, что характеристики искажений в GaAs усилителях схожи со стандартным биполярным PD гибридом. Это делает возможным разработку типа усилителей, соединяющих исполнение PD с потреблением питания как у PP (т.е. меньше на 50%). 
Разница в ограниченном СТВ выходном уровне между GaAsс PD и стандартным PD усилителем составляет более 3 дБ. Следовательно, в распределительном усилителе можно использовать выходной уровень на 3 дБ выше и пассивно разделить выходной сигнал на 2. Это означает, что один GaAs усилитель может работать как два стандартных распределительных, что проиллюстрировано на рис. 2.
Несмотря на то, что стоимость GaAs усилителей выше, чем усилителей, выполненных на традиционной технологии, их применение может снизить удельную стоимость одного абонента кабельной сети за счет уменьшения количества усилителей, в частности, для внутридомовых распределительных сетей. Это можно проиллюстрировать следующим образом. Рассмотрим два типа усилителей со следующими характеристиками (см. табл. 1). |