Приветствую коллеги!
Есть пару транзисторов, купленных специально для изучения вопросов и экспериментов.

Интересует правильная методика расчёта усилителей.

Нашёлся хороший материал на известном сайте (Бывший 123AVR) известный как Soglasie.html

Проведены изыскания по теме. И, соответственно, появились вопросы. Прошу помощь зала.

Из текста следует, что строить любую согласующую цепочку следует по принципу сопряжения исходной нагрузки цепью с противоположной по знаку реактивностью.
С этим правилом было всё понятно, до тех пор, пока я не полез смотреть фирменные схемы выходных каскадов и строить аналогичные цепочки в программе Smith.

Для примера, берем транзистор RD07MVS1 и на частоте 435МГц находим выходной импаданс: S22-(Mag) 0.880 и (Ang) -175.08. Это Z=3.196-j2.139 Ом

Конструируем согласующую цепочку по правилу из текста. (Её ввожу ручками из таблицы S2p) Цепочка комплексно сопряженная. Z=3.196+j2.139 Ом


Теперь, если взять точку не комплексно-сопряженную, а исходную (Эту точку автоматически показывает программа при взятие данных из таблицы S2p). Z=3.196-j2.139 Ом. И её так же получается согласовать.


Нашел ещё третий вариант согласования.
Наблюдая схемы фирменных радиостанций, наблюдаю цепочки согласования СLC-цепочками/П-цепочками, когда, довольно большая ёмкость вешается с истока на землю. Подбирая похожую схему согласования в программе Smith, обнаружил, что подобная схема получается если на диаграмме берётся "правильная" комплексно сопряженная точка к выходному импедансу транзистора, но она сперва приводится чисто к активной составляющей, а потом трансформируется в 50 Ом.




Собственно 2 вопроса:
1) Какой из способов согласования/расчёта правильный?
2) Почему третий способ реализации согласования часто наблюдается в промышленных радиостанциях?

Сообщение отредактировал RK6AJE - May 2 2016, 11:54

Правильный только - 2 способ. Вы же выходное сопротвление транзистора преобразуете в 50 Ом, а не сопротивление цепочки. Если строить диаграмму от нагрузки 50 ом, то
двигаясь по кривой вы попадете в комплексно сопряженную точку.
Насчет емкости в цепи истока - это опечатка наверное, надо писать в цепи стока? Можно предложить 2 объяснения.
Первое - добавив емкость в цепь стока мы получаем не только цепь согласования, но и ФНЧ, для подавления гармоник. Больше емкость, больше - подавление.
Второе - более соответсвущее реальности, это тот факт, что S параметры меряются в режиме малого сигнала, а в режиме большого сигнала они другие и цепочка другая.

1) При расчёте, я двигаюсь от точки сопряжения к 50 Ом, как если бы шел от транзистора к нагрузке. В методичке "soglasie" сказано, что разницы нет от какой стороны двигаться, потому я решил, что логичнее преобразовывать импеданс от реального источника к нагрузке, а не наоборот.
2) 2-ой способ - это согласование от реального значения импеданса. Получается, что методичка "soglasie" неверная? И, множество начинающего проектировать народа, её прочитавшие - ошибаются? Тогда и третий способ согласования, с ёмкостями на стоке ошибочны. Такое согласование получается только если импеданс стока делать +J (в данном случае - импеданс комплексно сопряженный, а не реальный)

Сообщение отредактировал RK6AJE - May 2 2016, 14:47

Да, там правильно сказано, что можно двигаться в любую сторону. Если двигаться от транзистора к нагрузке 50 Ом у вас будет график, как на 2-ом раисунке. Если же двигаться от 50 Ом к транзистору,
то вам следует подобрать элементы таким образом, чтобы попасть в точку комплексно сопряженную с выходным сопротивлением транзистора, т.е. 3,1 +j2.1Ом. При этом номиналы элементов будут
одинаковые, что в первом, что во втором случае. Третий способ согласования не ошибочный, но у вас неправильно нарисована исходная точка, от которой начинается движение, поэтому я написал что верен лишь 2 случай.







Вот на первой картинке согласование от 50 Ом. Номиналы элементов получились такие же, как у вас.
На второй картинке согласование с дополнительным конденсатором в стоке. Однако этот вариант хуже, т.к. более узкополосный.
Добротность там 5,9, а в первом случае 3,9.


Сообщение отредактировал freeport - May 2 2016, 16:36

Правильно ли я понимаю:

Если мы двигаемся от нагрузки к источнику, то мы должны должны идти от точки импеданса 50 Ом в комплексно сопряженную точку, от той, что заданна в таблице параметров S2p, т.е . 3.196+j2.139 ?
А если расчёт ведём от источника к нагрузке, то можно за исходную брать именно ту цифру, что идёт в в таблице параметров S2p, т.е 3.196-j2.139 ?

Сообщение отредактировал RK6AJE - May 2 2016, 16:59

Да, правильно.
Одно и то же действие можно трактовать по разному. Мы берем 50 Ом и с помощью согласующей цепочки преобразуем в комплекстно-сопряженное сопротивление для нашего транзистора. Или берем сопротивление транзистора и с помощью согласующей цепочки преобразуем в 50 Ом.

Сообщение отредактировал freeport - May 2 2016, 17:46

Благодарю, разобрался. Тут ещё не очевиден был момент, как рисуется схема.
Точка отсчёта - это Zl на схеме.

Ещё вопрос возник.
По столбцу добротность можно косвено определять широкополосность схемы.

А можно ли определить устойчивость?

Сообщение отредактировал RK6AJE - May 2 2016, 18:03

Да, в в этой программе есть окружности стабильности, но я помочь не могу, не разбирался, не понимаю, мне не требовалось.

На сайте у Фритца http://www.fritz.dellsperger.net/smith.html есть помощь к программе. На стр. 53 есть объяснения с картинками по стабильности. Как я понял, схема стабильна, если круги стабильности полностью охватывают диаграмму или лежат вне ее.

Сообщение отредактировал freeport - May 2 2016, 19:33