Сразу назову себя новичком, так что не сильно издевайтесь . Встала задача в полосе частотах 800-960 МГц спроектировать импульсный УМ с 1.5мВт до 100Вт. Проектировать, конечно, сразу решили на полевиках. Как видите усиление достаточно большое. Хотелось бы с Вами(как с опытными) посоветоваться по поводу этой задачи: подскажите литературу, наиболее подходящее ПО. Может быть дадите какие-нибудь советы, на какие "подводные камни" можно наткнутся в процессе решения. Заранее огромное спасибо

С усилением все хорошо, а вот стабильность надо определять во всей частотной полосе, поскольку паразитные возбуждения могут быть как низкочастотные (наиболее вероятные), включая параметрические (правда они проявляются обычно при наличии большого сигнала), в полосе рабочих частот или вблизи нее (весьма вероятные, но тут у вас вроде все в порядке), и высокочастотные (маловероятные). Однако, это вы взяли просто малосигнальные S-параметры транзистора обмерянные в 50-омном тракте, при наличии же внешних цепей, надо будет внимательно следить на их влияние на стабильность всего усилительного каскада. Но проблема все равно остается, поскольку это малошумящий транзистор, не предназначенный для усиления мощных сигналов, посему и малая максимальная мощность рассеяния. Поэтому, чем меньше КПД, тем меньше будет выходная мощность, но в любом случае его можно использовать только как первый каскад, а в качестве транзисторов последующих каскадов с мощности 15-20 мВт до 150-200 мВт и затем до 1.5-2 Вт придется все-таки использовать наши транзисторы, о которые я упоминал.

Да, не надо разгонять усиление каждого каскада, лучше где-нибудь вводить резистивные элементы, поскольку в многокаскадном усилителе весьма вероятны различные возбуждения, и здесь уже не k-фактор надо мерять (только номинально), но и смотреть на активные составляющие входных импедансов каждого транзистора на предмет его положительности.

Сообщение отредактировал grandrei - Jul 14 2008, 15:00

Я так понял, вы говорите, что намеренным рассогласованием согласующих цепей (простите за каламбурчик), нужно уменьшать в каких-то пределах коэффициент усиления, для улучшения стабильности? Поправьте, если что.
Отрицательность входных сопротивлений старался учесть сопротивлением в цепи смещения транзистора. Это разумно? Спасибо.

Нет, не рассогласованием, иначе отраженный сигнал может вызвать возбуждение в предыдущих каскадах, а использовать резистивный элемент в согласующей цепи (или диссипативной согласующей цепи) - это может быть как последовательный маленький или параллельный большой резистор.



Не в смещении, а в радиочастотной цепи, если вы просимулировали (напряжение делить на ток) входной импеданс (правда, похоже у вас пока нет подходящего симулятора) и выяснили, что его активная составляющая - отрицательная, то проще всего подключить последовательный резистор с превыщающим по абсолютной величине номиналом непосредственно ко входу транзистора.

Сообщение отредактировал grandrei - Jul 14 2008, 15:20

Да. Как раз во входной согласующей цепи есть резистор (не помню номинал) параллельный входу транзистора. Завтра принесу ещё результаты. Надеюсь ещё поможете. Спасибо. А что за симуляторы вы упоминали?

Да, в общем любой серьезный, когда-то я пользовался Ansoft Serenade 8.5, а последние 7 лет - ADS. Для симуляции усилителей мощности они наиболее пригодные как имеющие Harmonic Balance симулятор.

А чем Microwavt office плох? Это я в нём моделировал.

Насколько я понимаю, там SPICE, который более предназначен для моделирования переходных процессов аналоговых схем во временной области. А программа Harmonic Balance специально разрабатывалась для нелинейного анализа в режиме большого сигнала в частотной области методом гармонического баланса. Поэтому, она эффективнее и быстрее для данного сугубо нелинейного моделирования.

Не совсем... MWO с самого своего начала имеет очень даже приличный собственный Harmonic Balance engine, а начиная с 2008 в него встроен еще и Aplac'овский HB солвер, как альтернатива.

Ну что ж, тогда можно и использовать MWO, куда лучше инсталлировать не упрощенную SPICE (хотя наверное можно и ее), а реальную нелинейную модель транзистора, если таковая имеется. Все течет, все меняется, но в 2005-ом году мне утверждали люди, которые сравнивали возможности MWO и ADS для одного и того же усилителя, что ADS существенно быстрее. Все ж они начинали давно, и ее возможности вкупе с системным симулированием шире, хотя и не так внешне эффектны. И ситуация в больших компаниях типа Freescale, RFMD, Skyworks, Infineon или Philips пока слабо меняется, где ADS тем не менее основной симулятор.

Сообщение отредактировал grandrei - Jul 14 2008, 19:58

Уважаемый grandrei, подскажите пожалуйста, где можно почитать про Spice и нелинейные модели транзисторов и как с помощью них моделировать. Разобрался с S-параметрами, пробовал с нелинейными моделями моделировать, но пока результатов не добился. Да и просто, по неопытности, смутно представляю себе что это такое.
Подскажите ещё пожалуйста, если два транзистора составить в пары, насколько (на практике) может увеличиться рассеиваемая мощность. И как это оценить?

Что касается S-параметров, то это обычно малосигнальные параметры, и вся сложность - это просто их вставить в программу в виде дата-файла. А вот с нелинейными моделями сложнее, поскольку здесь нужны результаты измерений с одной стороны и уравнения для описания поведения элементов эквивалентной схемы транзистора в зависимости от напряжений смещения затвора и стока. И уровень модели зависит уже непосредственно от того, что вы имеете в самом софте и какова там процедура. Но в любом случае, как минимум, нужно подбирать коэффициенты для описания вольт-амперных характеристик, чтобы они соответствовали промерянным. В качестве примера, я привязал главу из книги, посвященной нелинейным моделям, и статью про моделирование автогенераторов, правда на Serenade 7.5. Но со SPICE моделированием я дела никогда не имел, посему чисто практически ничем помочь не могу.

Что касается увеличения рассеяния мощности, то транзисторы надо включать в параллель со всеми вытекающими отсюда проблемами. Поэтому и создают транзисторы на разные мощности, где просто используются разное количество кристаллов в параллель в одном корпусе с возможными дополнительными стабилизирующими резисторами или однозвенными внутренними входными согласующими цепями, если размер очень большой, и входной импеданс при этом мал. Я бы все ж порекомендовал что-нибудь найти, а не использовать малошумящие транзистора для достижения досточно большой мощности, уж больно это как-то...

Сообщение отредактировал grandrei - Jul 16 2008, 19:42

Спасибо за разъяснения. Просто на остальные каскады худо-бедно подобрал, а вот маломощных отечественных СВЧ-ёвых транзисторов не могу подобрать. Нужны на мощность, примерно с 1,5мВт и как раз где-то до 0,2 Вт. Наши маломощные в основном до 100МГц, или я плохо смотрю.

Так а чем вам не подошли 2Т640 или 2Т643, или уж 2Т939, их тоже можно, хоть они и на чуть большую мощность рассчитаны?

Я всё полевики искал, но видимо, так и не найду. Придётся биполярные применять.

Да, как-то забылось о полевых транзисторах с барьером Шотки (ПТШ), которые производились (производятся?) во Фрязино в Истоке. Так вот, транзистор 3П602А можно использовать до 200 мВт, 3П910Б до 1 Вт, а 3П915А даже до 5 Вт. Правда, им требуется отрицательное смещение по затвору и надо быть очень внимательным на предмет низкочастоных возбуждений. Хотя по мне все же вышеуказанные биполярные транзисторы надежнее, поскольку хорошо себя зарекомендовали в прошлом.

Сообщение отредактировал grandrei - Jul 17 2008, 17:29