Оценить согласование Опции

[hik]

Добрый день. Попробовал согласовать усилитель RFPA2026 в Genesis. Собственно помогите оценить насколько хорошо я провел моделирование. Сильно прошу не пинать мой первый опыт

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные файлы

 RFPA2026_matching.zip ( 430.35 килобайт ) Кол-во скачиваний: 5

 

[Hitokiri]

Добрый день. Попробовал согласовать усилитель RFPA2026 в Genesis. Собственно помогите оценить насколько хорошо я провел моделирование. Сильно прошу не пинать мой первый опыт

я бы взял файлы S параметров катушек. прицепил бы к ним порты. Рядом взял бы модели дорожек, потом ещё модели на дискретных компонентах. и всё это посравнивал между собой. Может оказаться что на эту частоту вам и катушки то не сильно нужны будут.

[hik]

я бы взял файлы S параметров катушек. прицепил бы к ним порты. Рядом взял бы модели дорожек, потом ещё модели на дискретных компонентах. и всё это посравнивал между собой. Может оказаться что на эту частоту вам и катушки то не сильно нужны будут.

Если я правильно Вас понял Вы предлагаете заменить индуктивности дорожками. Я думал об этом, но места на плате у меня будет не много, а сколько дорожка будет в нГн я честно признаться не знаю. Может в Genesys есть такая функция, но я пока до нее не добрался.

А в целом что скажите по результатам приведенным выше?

[Redcrusader]

... а сколько дорожка будет в нГн я честно признаться не знаю. Может в Genesys есть такая функция, но я пока до нее не добрался.

А в целом что скажите по результатам приведенным выше?

Индуктивность от длины "на глаз", это 1 мм длины = 1 нГн.
Или по формуле:

Можно и другие формулы найти, т.к. здесь все в см и на выходе мкГн. Можно с порядком и нулями запутаться.

У вас есть согласование по входу и выходу Усилителя. Как у вас контролируется межкаскадное согласование?
Неплохо бы иметь график коэффициента усиления!

И, рекомендуется для наглядности брать полосу частот побольше. Чтобы, как минимум видеть значения КСВн > 2,0.
Хотя, у вас согласование получилось в большой полосе. Но, это скорее всего из-за самих усилителей.
В этом случае вам лучше всего "работать" уже с непосредственной топологией платы (реальные элементы). У вас работа со схемой (идеальные элементы).
С реальными элементами увидите много "удивительного".


Сообщение отредактировал Redcrusader - Nov 10 2017, 01:42

[Sokrat]

Однозначно не получите то, что намоделируете. Дорожки на плате нужно учитывать ОБЯЗАТЕЛЬНО на такой частоте. Если Вы вставите между сосредоточенными компонентами в САПР дорожки, то увидите как "развалится" Ваше согласование.

[hik]

Индуктивность от длины "на глаз", это 1 мм длины = 1 нГн.
Или по формуле:
Можно и другие формулы найти, т.к. здесь все в см и на выходе мкГн. Можно с порядком и нулями запутаться.

У вас есть согласование по входу и выходу Усилителя. Как у вас контролируется межкаскадное согласование?
Неплохо бы иметь график коэффициента усиления!

И, рекомендуется для наглядности брать полосу частот побольше. Чтобы, как минимум видеть значения КСВн > 2,0.
Хотя, у вас согласование получилось в большой полосе. Но, это скорее всего из-за самих усилителей.
В этом случае вам лучше всего "работать" уже с непосредственной топологией платы (реальные элементы). У вас работа со схемой (идеальные элементы).
С реальными элементами увидите много "удивительного".

Спасибо за формулу, не подскажите источник этого скрина (книга или аппноут). Я думал о межкаскадном согласовании, и даже начинал сначала согласовывать по каскадно, но потом вычитал что согласование по выходу влияет на согласование по входу. Тогда я стал в ступор, как согласовывать 3 каскада если все они имеют влияние друг на друга по входу и выходу.

Не совсем понял про идеальные компоненты. Компоненты я брал из базы, точнее с S параметрами. Они что тоже считаются идеальными?!
Графики прилагаю

Однозначно не получите то, что намоделируете. Дорожки на плате нужно учитывать ОБЯЗАТЕЛЬНО на такой частоте. Если Вы вставите между сосредоточенными компонентами в САПР дорожки, то увидите как "развалится" Ваше согласование.

Я с Вами согласен абсолютно и это понимаю, пока еще не разобрался как в Genesys топологию рисовать и моделировать все это дело, но это безусловно следующий шаг. Пока я прошу оцени эту итерацию согласования без топологии. По правде сказать алгоритм действия у меня был таков:
1. Воспользовался внутренней утилитой согласования, получил схему на идеальных компонентах;
2. Начал добавлять bias tee по выходам;
3. Начал заменять идеальные компоненты на компоненты из базы с S параметрами.

Причем отмечу, что подбирал компоненты из базы почти неделю. В определенный момент я стал сомневаться, что я делаю все правильно. Или это нормальный ситуация?

Ну и все таки актуальный вопрос. Как согласовывать такого вида усилители - 3 каскада. По отдельности или все же как сделал я сразу вместе?

Сообщение отредактировал hik - Nov 10 2017, 07:00

Эскизы прикрепленных изображений

 

[APEHDATOP]

S-параметры на RFPA2026 в библиотеке Genesis брали?
"...2. Начал добавлять bias tee по выходам;..." - Зачем начали добавлять bias tee ???

[hik]

S-параметры на RFPA2026 в библиотеке Genesis брали?
"...2. Начал добавлять bias tee по выходам;..." - Зачем начали добавлять bias tee ???

В библиотеке их нет, запрашивал у производителя.

эм... Ну это питание усилителей и они тоже вносят влияние на согласование. Во всяком случае я думал так.

Сообщение отредактировал hik - Nov 10 2017, 07:52

[Proffessor]

Индуктивность от длины "на глаз", это 1 мм длины = 1 нГн.
Или по формуле:
Можно и другие формулы найти, т.к. здесь все в см и на выходе мкГн. Можно с порядком и нулями запутаться.

Отрезок линии на ВЧ не является идеальной индуктивностью, модель такой линии длиной меньше четверти представляет собой П-образное звено с последовательной индуктивностью и двумя крайними параллельными емкостями. Подробнее в книге Ханзел "Справочник по расчету фильтров " 1974 стр.262


Сообщение отредактировал Proffessor - Nov 10 2017, 09:40

[APEHDATOP]

В библиотеке их нет, запрашивал у производителя.

эм... Ну это питание усилителей и они тоже вносят влияние на согласование. Во всяком случае я думал так.

Если Вы используете модель S-параметров для согласования, то нет никакого смысла подключать bias tee (s-параметры снимаются при определённом значении напряжения питания и тока). bias-tee подключаются для согласования транзисторов на основе SPICE-модели

[Sokrat]

Если Вы используете модель S-параметров для согласования, то нет никакого смысла подключать bias tee (s-параметры снимаются при определённом значении напряжения питания и тока). bias-tee подключаются для согласования транзисторов на основе SPICE-модели

Всё правильно, но это если bias-tee правильную подключить. А то ведь можно "по незнанию" такого наподключать, что всё на землю закоротит или ещё чего. Поэтому (когда опыта маловато) можно и подключать, что б убедится в правильности выбора bias tee.

Пока я прошу оцени эту итерацию согласования без топологии.

Не использую Genesis, использую AWR.

[APEHDATOP]

О-ё-ёй, пардоньте, не заметил А что это у Вас за схема??? Вы таким образом раскрыли внутренности RFPA2026??? Какое отношение Ваша промоделированная схема имеет к RFPA2026???

[hik]

Если Вы используете модель S-параметров для согласования, то нет никакого смысла подключать bias tee (s-параметры снимаются при определённом значении напряжения питания и тока). bias-tee подключаются для согласования транзисторов на основе SPICE-модели

Тогда как объяснить такой эффект? Сплошная линия с bias tee, пунктир без (На Смите) и наоборот (на S)

О-ё-ёй, пардоньте, не заметил А что это у Вас за схема??? Вы таким образом раскрыли внутренности RFPA2026??? Какое отношение Ваша промоделированная схема имеет к RFPA2026???

Простите не уловил суть вопроса? Производитель дал S параметры на каждый каскад отдельно, собственно в схеме три каскада и есть.

Сообщение отредактировал hik - Nov 10 2017, 09:06

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Redcrusader]

Спасибо за формулу, не подскажите источник этого скрина (книга или аппноут).
...
Не совсем понял про идеальные компоненты. Компоненты я брал из базы, точнее с S параметрами. Они что тоже считаются идеальными?!
...
...По правде сказать алгоритм действия у меня был таков:
...
Причем отмечу, что подбирал компоненты из базы почти неделю. В определенный момент я стал сомневаться, что я делаю все правильно. Или это нормальный ситуация?

Ну и все таки актуальный вопрос. Как согласовывать такого вида усилители - 3 каскада. По отдельности или все же как сделал я сразу вместе?

Пишите в гугле "индуктивность отрезка линии". И проверяете все выданные формулы на "сходимость" результатов.


Нет. В базе S-параметров компоненты уже не идеальные. Вот, в схеме вы соединяете их линиями. Эти линии идеальные.
Поэтому их надо заменить на реальные линии. Частоты у вас слишком высокие.

Нормальный алгоритм действий.

Если сомневаетесь, то это нормальная ситуация.
А подбирать "компоненты из базы почти неделю". Это не нормальная ситуация. Почему так долго?!

Классически (по науке или учебы) надо отдельно согласовать каждый каскад на 50 Ом.
Потом из этих 3-х каскадов составить усилитель. И подсогласовать вход и выход полученного усилителя. Но, это сильно усложняет согласующие цепи.
На практике, используют межкаскадное согласование. Это посложнее. Здесь нужны понимание и опыт.
Т.е. каскады можно соединить и без согласования, если по S-параметрам видно, что входное и выходное сопротивление не отличается более чем в 1,5 раза и знаки мнимых частей противоположны. Или вставляют между каскадами только нужную реактивность (конденсатор, катушка) для "компенсации" знаков.
А потом, обязательная часть, согласование входа и выхода многокаскадного усилителя.

Да. Я обратил внимание на ваш график усиления - S21.
Мне он показался странным.
Обычно на частотах согласования есть подъем усиления. А у вас наоборот виден провал усиления!
Или мне "не поглазам"!

Да! Для оценки согласования не достаточно исходных требований и данных.
Надо знать:
Заданная полоса частот.
Выходная мощность усилителя.

Сообщение отредактировал Redcrusader - Nov 10 2017, 10:14

[hik]

А подбирать "компоненты из базы почти неделю". Это не нормальная ситуация. Почему так долго?!

Видимо опыта у меня мало. Может быть еще что-то, к примеру я пытался подобрать только одного производителя. Да цепочек много, один номинал поставишь все разваливается и так итерация за итерацией неделя и набежала.

Классически (по науке или учебы) надо отдельно согласовать каждый каскад на 50 Ом.
Потом из этих 3-х каскадов составить усилитель. И подсогласовать вход и выход полученного усилителя. Но, это сильно усложняет согласующие цепи.
На практике, используют межкаскадное согласование. Это посложнее. Здесь нужны понимание и опыт.
Т.е. каскады можно соединить и без согласования, если по S-параметрам видно, что входное и выходное сопротивление не отличается более чем в 1,5 раза и знаки мнимых частей противоположны. Или вставляют между каскадами только нужную реактивность (конденсатор, катушка) для "компенсации" знаков.
А потом, обязательная часть, согласование входа и выхода многокаскадного усилителя.

Да, думаю придется все переделать.

Да! Для оценки согласования не достаточно исходных требований и данных.
Надо знать:
Заданная полоса частот.
Выходная мощность усилителя.

Полоса 2412-2484. Выходная 1,5Вт.

[Redcrusader]

Видимо опыта у меня мало. Может быть еще что-то, к примеру я пытался подобрать только одного производителя. Да цепочек много, один номинал поставишь все разваливается и так итерация за итерацией неделя и набежала.

Да, думаю придется все переделать.

Полоса 2412-2484. Выходная 1,5Вт.

Сложно и бессмысленно подбирать точно элементы по идеальному расчету согласования.
Берете близкие по номиналу элементы одного производителя. Остальное подгоняется соединительными линиями между элементами (длина, ширина).
Хотя, полученный вами "опыт" тоже полезен.

Не очевидно, что надо что-то переделывать. У вас все нормально.
Хотя, если есть время, то можно!
Сравните два результата.

Для ваших "исходных" данных, ИМХО, все очень даже хорошо согласовано.
Если не учитывать, что это не на реальной плате (без учета соединительных линий).

[hik]

Сложно и бессмысленно подбирать точно элементы по идеальному расчету согласования.
Берете близкие по номиналу элементы одного производителя. Остальное подгоняется соединительными линиями между элементами (длина, ширина).
Хотя, полученный вами "опыт" тоже полезен.

Не очевидно, что надо что-то переделывать. У вас все нормально.
Хотя, если есть время, то можно!
Сравните два результата.

Для ваших "исходных" данных, ИМХО, все очень даже хорошо согласовано.
Если не учитывать, что это не на реальной плате (без учета соединительных линий).

Видимо мой скрытый перфекционизм меня подводит. На это скорее всего и потратил все время.

Времени как всегда нет, но самому интересно какой разбег будет Попробую обязательно. Спасибо