Расчет 300вт ВЧ усилителя мощности Опции

[evgbog]

Проектирую в MWO 300вт усилитель на транзисторе MRFE6VP6300H (Freescale).

Схему взял из даташита, нужно только пересчитать на другие частоты.

Вопрос - как рассчитать S-параметры входной и выходной согласующей цепи (в MWO есть модель этого транзистора).

Для начала сделал простую цепь (подключил BIASTEE, подал напряжения, входной сигнал). Оптимизировал импедансы входного и выходного портов под максимум мощности на выходе.

Можно полученные импедансы использовать для расчета согласующих входной и выходной цепи, или я иду неправильным путем?

[Hitokiri]

Проектирую в MWO 300вт усилитель на транзисторе MRFE6VP6300H (Freescale).

Схему взял из даташита, нужно только пересчитать на другие частоты.

Вопрос - как рассчитать S-параметры входной и выходной согласующей цепи (в MWO есть модель этого транзистора).

Для начала сделал простую цепь (подключил BIASTEE, подал напряжения, входной сигнал). Оптимизировал импедансы входного и выходного портов под максимум мощности на выходе.

Можно полученные импедансы использовать для расчета согласующих входной и выходной цепи, или я иду неправильным путем?

Если это узкополосная схема на Вч, то терпимым путем идете. Посмотрите LargeSignal-SParameters приводятся ли на этот транзистор? если хотите сделать качественную вещь, идеал, это измерение S параметров на большом сигнале. Посмотрите еще Load Pull как делается в примерах есть, может быть вам поможет, там есть возможность построить круги на смите равных кпд, равных мощностей, итог, это выбрать оптимальные точки по согласованию для вас, в зависимости от задачи.

[evgbog]

Если это узкополосная схема на Вч, то терпимым путем идете. Посмотрите LargeSignal-SParameters приводятся ли на этот транзистор? если хотите сделать качественную вещь, идеал, это измерение S параметров на большом сигнале. Посмотрите еще Load Pull как делается в примерах есть, может быть вам поможет, там есть возможность построить круги на смите равных кпд, равных мощностей, итог, это выбрать оптимальные точки по согласованию для вас, в зависимости от задачи.

Так я как раз и пытаюсь найти оптимальные импедансы входных портов (что по сути есть S11 и S22) на мощном сигнале, когда на выходе номинальная мощность. Повторюсь, модель транзистора нестандартная, задается отдельной DLL-кой от FreeScale.

Результаты эксперимента: на упрощенной модели на выходе было 300вт, по найденным импедансам портов посчитал согласующие цепи, соединяю все вместе - на выходе уже 160вт. Видимо придется дооптимизировать на полной схеме - проблема в том что тут резко подскакивает кол-во варьируемых параметров, и учитывая что гармонич баланс считает медленней статической схемы, процесс уж очень долго идет.

[Hitokiri]

Так я как раз и пытаюсь найти оптимальные импедансы входных портов (что по сути есть S11 и S22) на мощном сигнале, когда на выходе номинальная мощность. Повторюсь, модель транзистора нестандартная, задается отдельной DLL-кой от FreeScale.

Результаты эксперимента: на упрощенной модели на выходе было 300вт, по найденным импедансам портов посчитал согласующие цепи, соединяю все вместе - на выходе уже 160вт. Видимо придется дооптимизировать на полной схеме - проблема в том что тут резко подскакивает кол-во варьируемых параметров, и учитывая что гармонич баланс считает медленней статической схемы, процесс уж очень долго идет.


LargeSignal-SParameters производятся из спайс параметров, еще существуют Х параметры а так же моделистик ( это уже можно сказать вроде макроса ).

Все что вы делаете экспериментально, можно делать и в том же офисе, но нужная точная модель, мечтательно нелинейная. У нас народ делал 3Квт усилок на 120МГц, там было не до подстроек в схеме, только модель, а потом результат.


Проблема в том что, спайс параметры еще найти попробуй, не на всякий транзистор дадут. А гадать с моделю пол палец потолок для 300Вт это черевато дымом. X параметры это и есть LSSP только измерянные непосредственно на входе и выходе тестируемого дейвайся ( если я правильно понимаю). Моделистик незнаю что за зверь. В пдфке обычно еще график нагрузки приводят, оптимальной комплексно сопраженной. думаю что на вашу частоту он достаточно точно будет иллюстрировать ситуаци. Мм.. еще момент, те параметры и данные которые они приводят, и если есть схема, то гарантируются только в той схеме, и измеряли они их в той схеме. если вы полезете выше ниже по диапазону... ну тут уж как получится :-)


Оптимизацию запустить, но это больше похоже на компьютерный брутфорс схемы))) те задать мечтательные параметры полосы, усиления, мощности, или коэффициента отражения, указать какими элементами можно крутить, и комп перебором сам что-то подберет.

Можно предположить что усиления валится 6dB на октаву, у вас 160 Вт, у них в схеме 300, может быть уход как раз по частоте и дал эти 140 вт. Могу ошибаться буду благодарен если кто-то поправит:-)

[evgbog]

Все что вы делаете экспериментально, можно делать и в том же офисе, но нужная точная модель, мечтательно нелинейная. У нас народ делал 3Квт усилок на 120МГц, там было не до подстроек в схеме, только модель, а потом результат.

Все так и есть - пока кручу модель в компьютере, до прототипа дело еще не дошло. Под "собранной схемой" я подразумевал схему в MWO с реальными компонентами и согласующими цепями. Как дойдет дело до прототипа - посмотрим насколько врет их модель. Их техподдержка мне скинула документик - результаты верификации модели. Там факт от модели отличался на 8% примерно.

Сообщение отредактировал evgbog - Feb 17 2012, 15:50

[Hitokiri]

Все так и есть - пока кручу модель в компьютере, до прототипа дело еще не дошло. Под "собранной схемой" я подразумевал схему в MWO с реальными компонентами и согласующими цепями. Как дойдет дело до прототипа - посмотрим насколько врет их модель. Их техподдержка мне скинула документик - результаты верификации модели. Там факт от модели отличался на 8% примерно.

Можно ли этот документик как-нибудь поглядеть?) с их тех поддеркой мало общался, любопытство гложит:-)

Кстати возможно вас заинтересуют транзисторы Polyfet, у них вроде как все было повеселее с согласованием, особенно если трубуется широкополосное согласование. Хотя слухи ходил что они нынче не в моде :-) по некоторым параметрам, и технологическим и схемотехническим )
В офисе следут быть аккуратным с выбором вывода параметра Gain там их разных штуки 4 минимум, может оказаться, что вы выводите усиление буз учета коэффициента отражения от входа, или между кусками схемы, лучше сделать порт источником, смоделировать подачу мощности на вход схемы, а потом снять выходную мощность. Картинка ближе к реальносит получается.
По поводу согласования до100-120 МГц, ШПТЛ из Э. Рэда, весьма и весьма эффективно работают(ксв 1.05-1.2, только что с мощностью придется повозиться, и с подбором объема ферритового сердечника. ну это так, лирическое имхо.