Выходят из строя LDMOS транзисторы. Опции

[DKundaliou]

В общем тема такая, есть усилитель на базе LDMOS транзистора BLF6G10-200RN, работает усилитель на несогласованную нагрузку с постоянно изменяющимся импедансом, работает на разных частотах в диапазоне от 470МГц до 440МГц (проходит по частоте от 470 до 440 за 5 секунд, потом увеличивается выходная мощность и процесс повторяется), амплитуда входного напряжения не превышает 1В, работает в линейном режиме (напряжение смещения 2.8В, ток покоя порядка 500мА). Схема с общим истоком. Проблема : выходит из строя по входу при перепрыгивании по частоте(предположительно), при чем выходит из строя как захочет, может месяц поработать потом сгореть, может при первом же включении. Не совсем понятен процесс выхода из строя, т.к. выходит по входу то маловероятно что проблема в несогласованности нагрузки, самовозбуждения по приборам не наблюдается, да и нет цепи положительной обратной связи по которой оно могло бы происходить, входные параметры не превышены ни по амплитуде напряжения ни по амплитуде тока, в чем может быть причина?

[Prostograf]

В общем тема такая, есть усилитель на базе LDMOS транзистора BLF6G10-200RN, работает усилитель на несогласованную нагрузку с постоянно изменяющимся импедансом, работает на разных частотах в диапазоне от 470МГц до 440МГц (проходит по частоте от 470 до 440 за 5 секунд, потом увеличивается выходная мощность и процесс повторяется), амплитуда входного напряжения не превышает 1В, работает в линейном режиме (напряжение смещения 2.8В, ток покоя порядка 500мА). Схема с общим истоком. Проблема : выходит из строя по входу при перепрыгивании по частоте(предположительно), при чем выходит из строя как захочет, может месяц поработать потом сгореть, может при первом же включении. Не совсем понятен процесс выхода из строя, т.к. выходит по входу то маловероятно что проблема в несогласованности нагрузки, самовозбуждения по приборам не наблюдается, да и нет цепи положительной обратной связи по которой оно могло бы происходить, входные параметры не превышены ни по амплитуде напряжения ни по амплитуде тока, в чем может быть причина?

Если не сильно вдаваться в тему, то это банальное самовозбуждение. Причем по приборам вы его не увидите - это дело 1 мс. Транзистор с такой мощностью выгорает моментально. засечь не реально. У меня такое было когда только начинал работать с усилителями. Правда усилитель был 4 Вт. Горел и всегда по разному. Тоже понимал, что может быть возбуд, но никак не мог его засечь. Потом просто взял S параметры транзистора ( благо они давались производителем) и посчитал коэффициент устойчивоости. И что же выяснилось, что мой транзистор потенциально неустойчив.
Что это значит. Это значит, что коэффиент устойчивости близок к 1. И что при определенных условиях усилитель возбуждается. Отсюда ваше сгорание по разному ( он просто находиться на гране возбуждения и от экземпляра к экземпляру из-за разброса может проработать неделю, а может сразу сгореть). Посчитайте коэффициент устойчивости транзистора без цепей согласования, а затем с вашими ЦС и что важно с цепями смещения!!! (хотя бы даже в генезисе). и станет все ясно. Тока напишите. что получилось!
И если я прав, то выход тока один либо вводить цепи повышения устойчивости, либо искать другой транзитстор.

И вообще транзистор этот рекомендуется применнять 0т 700 до 1000 МГц.

Сообщение отредактировал Prostograf - Jan 10 2014, 06:36

[MePavel]

Если не сильно вдаваться в тему, то это банальное самовозбуждение. Причем по приборам вы его не увидите - это дело 1 мс. Транзистор с такой мощностью выгорает моментально. засечь не реально.

Полностью согласен, в случае самовозбуждения именно так и происходит. Но что именно эта причина отказа у автора темы, я полностью не уверен. Большой КСВ нагрузки тоже, как минимум, о многом говорит.

У меня такое было когда только начинал работать с усилителями. Правда усилитель был 4 Вт. Горел и всегда по разному. Тоже понимал, что может быть возбуд, но никак не мог его засечь. Потом просто взял S параметры транзистора ( благо они давались производителем) и посчитал коэффициент устойчивоости. И что же выяснилось, что мой транзистор потенциально неустойчив.
Что это значит. Это значит, что коэффиент устойчивости близок к 1. И что при определенных условиях усилитель возбуждается.

Если взять S-параметры транзистора, то по Вашей методике практически любой транзистор на определённых частотах будет иметь зоны неустойчивой работы. Хороший полосовой транзистор (рассматриваемого в данной теме класса) обязан быть устойчив только в разрешённом производителем рабочем диапазоне частот.
Если уж рассматривать транзистор как «черный ящик», без понимания того, что необходимо для обеспечения его устойчивой работы в конкретном усилителе. То хотя бы имеет смысл считать коэффициенты устойчивости для всего усилителя в целом, а не обвинять производителя в том, что он выпускает где-то там по частоте неустойчивый транзистор. Но в этом случае стоит задаться вопросом, а насколько верна будет модель Вашего усилителя?!
Но и это далеко не решает проблему. Предположим имеются S-параметры на транзистор, снятые в каком-то определённом режиме (обычно номинальное напряжение питания, ток стока). Но эти параметры, как правило, не отражают причины самовозбуждения усилителя при включении (выключении) питания. Дело в том, что часто транзистор выходит из строя, как раз при самовозбуждении на участке нарастания (спада) питающего напряжения при включении (выключении). Т.е. при тех условиях, когда ток стока и напряжение сток-исток далеки от тех режимов, при которых измерялись эти S-параметры.
Поэтому я считаю, что добросовестный разработчик УМ, должен уметь проверять устойчивость усилителя не только теоретически, но и практически, вооружившись анализатором спектра или СВЧ осциллографом, при разных дестабилизирующих факторах.

И если я прав, то выход тока один либо вводить цепи повышения устойчивости, либо искать другой транзитстор.

Я бы выбрал второе, потому как и Вы заметили (в предыдущее посте об этом было сказано)

И вообще транзистор этот рекомендуется применнять 0т 700 до 1000 МГц.

Я бы сказал, что этот транзистор категорически запрещается применять за рамками указанных частот, потому как в нём есть выходная согласующая цепь.