|
|
  |
Согласование транзисторов на УКВ диапазонах, Не понимаю что использовать, то ли S хар-и то ли сопротивления... |
|
|
|
Jan 15 2008, 11:12
|
Местный
  
Группа: Новичок
Сообщений: 211
Регистрация: 20-12-07
Из: Дублин-Москва
Пользователь №: 33 487

|
Цитата(RFMAN @ Jan 15 2008, 11:19)  В даташитах обычно приводят входной импеданс Zin = R + jX транзистора (последовательный эквивалент). Значение R всегда больше 0, значение Х - может быть и больше (индуктивный характер Zin) и меньше 0 (емкостной характер Zin). Т.е. Вы имете имеете ввиду, что если Re(активной нагрузки на входе) < R, то наступает самовозбуждение. Правильно я понимаю? И еще вопрос - есть такой вторичный параметр стабильности В1. Вы его учитываете? Это входной импеданс транзистора, измеренный в режиме load-pull по входу и выходу на номинальную мощность при абсолютной устойчивости транзистора, т.е. для режима класса АB/B. Однако, в реальных схемах, особенно в многокаскадных усилителях, нагрузки могут быть разные, как и влияние влияние паразитов, и, как результат, активная составляющая может стать отрицательной. И если сделать все эти активные составляющие положительными в режиме малого и большого сигналов у всех транзисторов и обеспечить К > 1 всего усилителя в режиме малого во всей полосе, то все должно работать устойчиво. А параметром B1 я не пользуюсь.
Сообщение отредактировал grandrei - Jan 15 2008, 11:12
|
|
|
|
|
Jan 15 2008, 13:36
|
Участник

Группа: Новичок
Сообщений: 62
Регистрация: 29-08-07
Пользователь №: 30 123

|
Цитата Это входной импеданс транзистора, измеренный в режиме load-pull по входу и выходу на номинальную мощность при абсолютной устойчивости транзистора, т.е. для режима класса АB/B. Что-то не сходится. Для примера взял транзистор RD70HVF1. В даташите имеется тестовая схема на 520 МГц. Указаны Zin и Zout, измеренные в данной схеме. Еще даны малосигнальные S-параметры. По ним получил, что указанный транзистор неустойчив (K < 1) на частотах ниже 300 МГц с данными цепями согласования. А ведь в данной тестовой схеме проверяют транзистор с нагрузкой с КСВ=20 (All phase). Значит, гудеть должен был? И это далеко не единственный пример. RD07MVS1, Вам известный, имеет К<1 на частотах ниже 420 МГц в рекомендуемой тестовой схеме. Так в чем же нестыковка?
Сообщение отредактировал RFMAN - Jan 15 2008, 13:43
|
|
|
|
|
Jan 15 2008, 14:18
|
Местный
  
Группа: Новичок
Сообщений: 211
Регистрация: 20-12-07
Из: Дублин-Москва
Пользователь №: 33 487

|
Цитата(RFMAN @ Jan 15 2008, 14:36)  Что-то не сходится. Для примера взял транзистор RD70HVF1. В даташите имеется тестовая схема на 520 МГц. Указаны Zin и Zout, измеренные в данной схеме. Еще даны малосигнальные S-параметры. По ним получил, что указанный транзистор неустойчив (K < 1) на частотах ниже 300 МГц с данными цепями согласования. А ведь в данной тестовой схеме проверяют транзистор с нагрузкой с КСВ=20 (All phase). Значит, гудеть должен был? И это далеко не единственный пример. RD07MVS1, Вам известный, имеет К<1 на частотах ниже 420 МГц в рекомендуемой тестовой схеме. Так в чем же нестыковка? Вполне возможно, что и подгуживал при измерениях, но поскольку это далековато от измеряемой частоты, то особого влияния не должно быть. Однако, скорее всего, а именно так мы в свое время и меряли на Р4-11, малосигнальные S-параметры транзистора измеряны для определенного смещения с небольшим током покоя безо всяких цепей согласования, когда транзистор вставляется в специальное fixture и меряется в 50-омном тракте. А вот Zin и Zout уже измеряны с цепями согласования в номинальном режиме и думаю, что спектр был чистым.
|
|
|
|
|
Jan 16 2008, 08:51
|
Участник

Группа: Новичок
Сообщений: 62
Регистрация: 29-08-07
Пользователь №: 30 123

|
Цитата(grandrei @ Jan 15 2008, 18:18)  И если сделать все эти активные составляющие положительными в режиме малого и большого сигналов у всех транзисторов и обеспечить К > 1 всего усилителя в режиме малого во всей полосе, то все должно работать устойчиво. Вы имеете ввиду рабочую полосу усилителя, не так ли? А если за ее пределами К меньше 1, то можно ли закрывать на это глаза? Тем более, что S-параметры в даташитах охватывают далеко не весь частотный диапазон. Например, для RD07MVS1 - S-параметры даны от 100 до 1000 MГц. Т.е. неизвестно, какую величину имеет К за пределами полосы. Как рассуждать в данном случае?
|
|
|
|
|
Jan 16 2008, 13:02
|
Местный
  
Группа: Новичок
Сообщений: 211
Регистрация: 20-12-07
Из: Дублин-Москва
Пользователь №: 33 487

|
Цитата(RFMAN @ Jan 16 2008, 09:51)  Вы имеете ввиду рабочую полосу усилителя, не так ли? А если за ее пределами К меньше 1, то можно ли закрывать на это глаза? Тем более, что S-параметры в даташитах охватывают далеко не весь частотный диапазон. Например, для RD07MVS1 - S-параметры даны от 100 до 1000 MГц. Т.е. неизвестно, какую величину имеет К за пределами полосы. Как рассуждать в данном случае? Я имею ввиду всю частотную полосу от самых низкох частот области до fмакс. Откровенно говоря, мне вообще непонятно зачем нужны эти малосигнальные S-параметеры в спецификации на мощный транзистор. Разве что показать потенциально неустойчивые частотные области транзистора. Тем более, что, при проектировании, К-фактор должен быть больше единицы во всей частотной области, иначе могут (а могут и не возникнуть, так как модель может быть не очень точна с завышенной, например, крутизной) возникнуть в областях с К < 1 паразитные колебания, что не будет соответствовать спектральным требованиям по spurious, но также влиять и на основной сигнал.
|
|
|
|
|
Jan 16 2008, 13:24
|
Участник

Группа: Новичок
Сообщений: 62
Регистрация: 29-08-07
Пользователь №: 30 123

|
Цитата Откровенно говоря, мне вообще непонятно зачем нужны эти малосигнальные S-параметеры в спецификации на мощный транзистор. А как еще считать малосигнальный К-фактор? Сами же говорили, что пользуетесь им в первом приближении. Вообще напрашивается такой вывод - не имея нелинейной модели мощного транзистора или большесигнальные S-параметры, посчитать К-фактор невозможно. Лучше при проектировании просто предусмотреть в цепях согласования и питания усилителя возможность установки антипаразитных резисторов. А нестабильность убивать методом "научного тыка".
|
|
|
|
|
Jan 16 2008, 14:32
|
Местный
  
Группа: Новичок
Сообщений: 211
Регистрация: 20-12-07
Из: Дублин-Москва
Пользователь №: 33 487

|
Цитата(RFMAN @ Jan 16 2008, 14:24)  А как еще считать малосигнальный К-фактор? Сами же говорили, что пользуетесь им в первом приближении. Вообще напрашивается такой вывод - не имея нелинейной модели мощного транзистора или большесигнальные S-параметры, посчитать К-фактор невозможно. Лучше при проектировании просто предусмотреть в цепях согласования и питания усилителя возможность установки антипаразитных резисторов. А нестабильность убивать методом "научного тыка". Да именно это я и имел ввиду, поскольку на западе гибридные и монолитные схемы моделируются при наличии моделей всех компонентов, для этого существуют специальные группы моделирования. В частности, если необходимо, делается запрос в фирму, производящую транзистор о приобретении нелинейной модели, или создается собственная посредством полного измерения тразистора (так было сделано в Сингапуре для LDMOS транзисторов при проектировании мною усилительных модулей на них, за неимением другой возможности тогдашней Ansoft Serenade 98 пришлось использовать модель Ангелова для ПТШ, а модель потом опубликовал в IEEE Trans. МТТ-2000). Если ничего этого нет, то да, делается согласование по импедансам, а вот в отношении стабильности надо априори предусмотреть меры по предотвращению потенциальных паразитных возбуждений во всех частотных областях. Посему, придется вспомнить про свою книжку, я и ввел туда в общем-то стандартный материал по обеспечению стабилизации в разных частотных диапазонах, вообще-то взятый из старой книги Богачева и Никифорова.
|
|
|
|
|
Jan 17 2008, 10:27
|
Участник

Группа: Новичок
Сообщений: 62
Регистрация: 29-08-07
Пользователь №: 30 123

|
Цитата или создается собственная посредством полного измерения тразистора (так было сделано в Сингапуре для LDMOS транзисторов при проектировании мною усилительных модулей на них, за неимением другой возможности тогдашней Ansoft Serenade 98 пришлось использовать модель Ангелова для ПТШ, а модель потом опубликовал в IEEE Trans. МТТ-2000). А какие приборы использовались при полном измерении транзистора. Возможно ли создать достаточно точную модель MOSFET, имея в обычной лаборатории - анализатор цепей, анализатор спектра, генератор, fixturе, ваттметр, ну и сам транзистор?
|
|
|
|
|
Jan 17 2008, 11:35
|
Местный
  
Группа: Новичок
Сообщений: 211
Регистрация: 20-12-07
Из: Дублин-Москва
Пользователь №: 33 487

|
Цитата(RFMAN @ Jan 17 2008, 11:27)  А какие приборы использовались при полном измерении транзистора. Возможно ли создать достаточно точную модель MOSFET, имея в обычной лаборатории - анализатор цепей, анализатор спектра, генератор, fixturе, ваттметр, ну и сам транзистор? Конечно, в нормальных фирмах это уже все стандартизировано, когда вольт-амперные и малосигнальные S-параметры замеряются на пластине (wafer) для базовой структуры, а затем с помощью программы ICCAP, куда вшивается предполагаемая эквивалентная схема в матричном виде, происходит их трансформация в Z- и Y-параметры для различных смещений и температур и оптимизация по минимуму отклонений от теоретической модели. Если отклонение большое, то модель усложняется. В ваших условиях, а именно в таких условиях и мы когда-то моделировали ВЧ и СВЧ МДП-транзисторы, это тоже можно сделать, измеряя те же вольт-амперные характеристики, а также измеряя импедансы/адмиттансы Z11-Z22 или Y11-Y22 при соответствующих условиях на входах и выходах на различных частотах и смещениях. Мы обычно замеряли Y-параметры с КЗ по входу или выходу. Но здесь надо быть очень аккуратным и частоты должны быть не очень высокими. В общем случае это довольно сложная процедура. У меня по этому поводу есть материал в 3-ей главе. С другой стороны, когда у меня не было модели LDMOS транзистора, то я брал емкости постоянными, что вполне соответствует Cзи ( Cзс довольно мала, Cси можно моделировать обычным резким переходом варактора, но изменения ее не столь велики), и подбирал коэффициенты для выбранной теоретической модели источника тока (у меня была модель Ангелова) на соответствие имеющимся измеренным вольт-амперным характеристикам (выходным и проходным). На 500 МГц (у 20-ваттного транзистора fТ было 4.5 ГГц) результаты были по мощности и КПД очень похожими, разве что коэффициент усиления в симуляциях был на 3 дБ выше, но это в общем обычное дело. Он и так был высок при измерениях. Конечно, в этом случае трудно предсказать тонкие вещи, как нелинейность или параметрическиe возбуждения.
Сообщение отредактировал grandrei - Jan 17 2008, 11:38
|
|
|
|
Guest_RK6AJE_*
|
Jun 27 2017, 14:46
|
Guests

|
Коллеги, подниму тему из небытья.
Сейчас понемногу изучаю тему УМ. Очень полезная ветка оказалась для осмысления.
Подскажите несколько вопросов.
1) Так и не нашел ответ для ТС ветки про разность расчётов моделей и реального УМ на RD07. 2) Подскажите, кто такой Андрей - grandrey? 3) На какие свои книги он ссылается?
Сообщение отредактировал RK6AJE - Jun 27 2017, 14:50
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|