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.

[Prostograf]

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.

Если включение усилителя сделано правильно (сначала подается напряжение затвора, а затем напряжение питание), то усилок в принципе не должен возбуждаться при включении, если он возбуждается то опять же это говорит о его неустойчивости.

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.

По моей методике еще на этапе проектирования можно откинуть потенциально неустойчивые транзисторы и не мучиться с ними. А взять транзистор, который при любом входном и выходном сопротивлении будет устойчив. Далее моя методика позволит разработчику понимать, что у транзистора есть точки потенциальной неустойчивости, за которыми надо следить и подбирать так цепь согласования, чтобы он не возбудился.
Понятие потенциальной неустойчивость совершенно четкое - это когда сам транзистор имеет коэффициент устойчивости меньше 1, но при определенном диапазоне нагрузок становится устойчивым.
И. кстати, самый хороший транзистор - это транзистор абсолютно устойчивый во всем диапазоне частот при любых нагрузках ( ну конечно цепи смещения при этом сделаны правильно). Поверте, таких много.

Сообщение отредактировал Prostograf - Jan 13 2014, 07:18

[MePavel]

По моей методике еще на этапе проектирования можно откинуть потенциально неустойчивые транзисторы и не мучиться с ними.

Во-первых, любой транзистор, обладающий усилением, в конкретной схеме может быть не то что потенциально неустойчив, но и вообще легко самовозбуждаться. Проще говоря, если усиление по мощности больше единицы то создать автогенератор не проблема. Поэтому как Вы пишите, что существуют абсолютно устойчивые транзисторы, т.е. не самовозбуждающиеся ни при каких условиях – конкретно при любых импедансах источника и нагрузки (разумеется с неотрицательной активной частью) на любой частоте…

И. кстати, самый хороший транзистор - это транзистор абсолютно устойчивый во всем диапазоне частот при любых нагрузках ( ну конечно цепи смещения при этом сделаны правильно). Поверте, таких много.

то таких транзисторов в принципе не может существовать. Это будет просто четырёхполюсник не обладающий усилением (причём не важно пассивный или активный).
Если Вы имели ввиду, что хороший транзистор – это такой транзистор который абсолютно устойчивый в РАБОЧЕМ диапазоне частот с некоторым запасом по частоте при любых значениях импеданса источника и нагрузки без наличия ООС и конструктивно низкой индуктивности истока, то я соглашусь. У солидных производителей полосовые транзисторы с внутренними цепями согласования именно такие. Сверхширокодипазонные транзисторы вряд ли, но их часто используют с внешними цепями ООС. А там уже Ваша методика вообще не работает.
Во-вторых, Вы предлагаете оценивать S-параметры транзистора, те которые предлагает производитель (как правило только в одном самом благоприятном номинальном режиме по постоянному току и на малом сигнале). Тогда как Вы себе представляете анализ устойчивости при других режимах по постоянному току (а они неизбежно возникают, как минимум, при включении/выключения питания и различных уровнях выходной мощности). Кроме того, тот же triquint часто приводит бессмысленные S-параметры снятые на малом сигнале при номинальных напряжении питания и токе стока смещения? В таком режиме крутизна транзистора относительно мала и усиление тоже. Коэффициент устойчивости будет большим, но это не будет соответствовать действительности. Конечно, знающий специалист может по этим S-параметрам восстановить компактную модель транзистора, а потом уже в ней «играться» со значением крутизны.
В-третьих, Ваша методика вообще никак не учитывает устойчивость реального усилителя. Если я правильно понял, Вы просто полагаетесь, что транзистор якобы абсолютно устойчивый по S-параметрам производителя (в одном режиме по DC) и ни при каком конструктивном исполнении УМ не возникнет самовозбуждения. В таком случае сильно заблуждаетесь. S-параметры транзистора измеряются в идеальных условиях, когда индуктивность истока достаточно мала (это обеспечивается хорошей конструкцией тестовой оснастки). И именно индуктивность истока (последовательное сопротивление истока) сильно влияют на устойчивость транзистора.
При удачном исполнении СЦ индуктивность истока можно воспроизвести. Однако видел я усилители, в которых в целях экономии на фрезеровки основания ВЧ-плата висела практически в воздухе, чтобы можно было разместить на плате выводные элементы, устанавливающихся в проходные отверстия. В этом случае плакали «заводские» S-параметры.

Далее моя методика позволит разработчику понимать, что у транзистора есть точки потенциальной неустойчивости, за которыми надо следить и подбирать так цепь согласования, чтобы он не возбудился.
Понятие потенциальной неустойчивость совершенно четкое - это когда сам транзистор имеет коэффициент устойчивости меньше 1, но при определенном диапазоне нагрузок становится устойчивым.

По теории всё так. Вопрос только в каком диапазоне частот рассматривать это понятие «потенциальной неустойчивости» для реального УМ? Какой запас устойчивости можно считать удовлетворительным, при наличии только «заводских» S-параметров?
P.S. Вообще я с Вами согласен, что анализировать/сравнивать S-параметры транзистора очень полезно. Но это надо делать грамотно, с пониманием тех режимов, при которых измерялись эти параметры. Построив математическую модель можно правильнее «экстраполировать» S-параметры и т.д. Но это лишь начальные шаги к оценке устойчивости всего УМ в целом.

[Prostograf]

Во-первых, любой транзистор, обладающий усилением, в конкретной схеме может быть не то что потенциально неустойчив, но и вообще легко самовозбуждаться. Проще говоря, если усиление по мощности больше единицы то создать автогенератор не проблема. Поэтому как Вы пишите, что существуют абсолютно устойчивые транзисторы, т.е. не самовозбуждающиеся ни при каких условиях – конкретно при любых импедансах источника и нагрузки (разумеется с неотрицательной активной частью) на любой частоте…

то таких транзисторов в принципе не может существовать. Это будет просто четырёхполюсник не обладающий усилением (причём не важно пассивный или активный).
Если Вы имели ввиду, что хороший транзистор – это такой транзистор который абсолютно устойчивый в РАБОЧЕМ диапазоне частот с некоторым запасом по частоте при любых значениях импеданса источника и нагрузки без наличия ООС и конструктивно низкой индуктивности истока, то я соглашусь. У солидных производителей полосовые транзисторы с внутренними цепями согласования именно такие. Сверхширокодипазонные транзисторы вряд ли, но их часто используют с внешними цепями ООС. А там уже Ваша методика вообще не работает.
Во-вторых, Вы предлагаете оценивать S-параметры транзистора, те которые предлагает производитель (как правило только в одном самом благоприятном номинальном режиме по постоянному току и на малом сигнале). Тогда как Вы себе представляете анализ устойчивости при других режимах по постоянному току (а они неизбежно возникают, как минимум, при включении/выключения питания и различных уровнях выходной мощности). Кроме того, тот же triquint часто приводит бессмысленные S-параметры снятые на малом сигнале при номинальных напряжении питания и токе стока смещения? В таком режиме крутизна транзистора относительно мала и усиление тоже. Коэффициент устойчивости будет большим, но это не будет соответствовать действительности. Конечно, знающий специалист может по этим S-параметрам восстановить компактную модель транзистора, а потом уже в ней «играться» со значением крутизны.
В-третьих, Ваша методика вообще никак не учитывает устойчивость реального усилителя. Если я правильно понял, Вы просто полагаетесь, что транзистор якобы абсолютно устойчивый по S-параметрам производителя (в одном режиме по DC) и ни при каком конструктивном исполнении УМ не возникнет самовозбуждения. В таком случае сильно заблуждаетесь. S-параметры транзистора измеряются в идеальных условиях, когда индуктивность истока достаточно мала (это обеспечивается хорошей конструкцией тестовой оснастки). И именно индуктивность истока (последовательное сопротивление истока) сильно влияют на устойчивость транзистора.
При удачном исполнении СЦ индуктивность истока можно воспроизвести. Однако видел я усилители, в которых в целях экономии на фрезеровки основания ВЧ-плата висела практически в воздухе, чтобы можно было разместить на плате выводные элементы, устанавливающихся в проходные отверстия. В этом случае плакали «заводские» S-параметры.

По теории всё так. Вопрос только в каком диапазоне частот рассматривать это понятие «потенциальной неустойчивости» для реального УМ? Какой запас устойчивости можно считать удовлетворительным, при наличии только «заводских» S-параметров?
P.S. Вообще я с Вами согласен, что анализировать/сравнивать S-параметры транзистора очень полезно. Но это надо делать грамотно, с пониманием тех режимов, при которых измерялись эти параметры. Построив математическую модель можно правильнее «экстраполировать» S-параметры и т.д. Но это лишь начальные шаги к оценке устойчивости всего УМ в целом.

Я, наверное, не очень подробно написал и не совсем точно оперировал с понятиями... Попробую еще раз. Специально для этого залез в книгу, чтобы не путать ся в понятиях.
Я предлагаю брать S-параметры голого транзистора ( без цепей согласования и без цепей смещени, по моему представлению производитель именно эти S - параметры и выдает, цепи смещения при этом, по видимому, убираются на этапе калибровки) и посчитать его безусловный коэффициент устойчивости через S-параметры (раньше я его называл абсолютный коэффициент устойчивости, что неверно).
2*S12*S21 <1+det^2 - S11^2 - S22^2
S12*S21<1 - S11^2
S12*S21<1-S22^2.
Если выполняются все эти три неравенства, тог это говорит о том, что транзистор безусловно устойчив ( я говорил абсолютно, что не совсем верно). Под безусловной устойчивостью понимается устойчивость четырехполюсника при произвольных пассивных нагрузках ( то есть по входу и выходу). То есть нагрузки могут быть любыми и транзистор не возбудится.

Конечно, при этом подразумевается, что исток полевика сидит четко на земле, также как и у производителя при измерениях, то есть паразитная индуктивность истока добавленная конструктивом минимальная и намного менньше паразитной самого истока. И конечно, схема включения полевика стандартная исток - на земле сток - выход, затвор - вход. Далее это все тонкости, которые зависят от опыта разработчика. Это уже отдельная статья и следующий этап. Понятно, что если вы делаете усилок с ООС или еще хуже с ПОС, то здесь уже надо поступать по другому. Я охватываю только классические усилители. Да и при этом я не зря указал цепи смещения. Они должны быть сделаны правильно, в противном случае они могут привести к возбуждению на низких частотах рабочего диапазона транзистора.

Так вот, про рабочий диапазон частот. Под рабочим диапазоном я понимаю тот диапазон на который приведены S- параметры. То есть если полевик работает в диапазоне от 100 - 3000 МГц, то для хорошего транзистора неравенства должны выполняться во всем этом диапазоне. Независимо от того если у меня, например. стоит задача сделать усилок на 1 ГГц с полосой 10 МГц.

А насчет того, что S- параметры транзистора малосигнальные, то конечно вы правы. Но есть один момент, если на S-параметрах выполняется условие безусловной устойчивости, то на большом сигнале транзистор с большой вероятностью останется устойчивым. По крайней мере в моей практике так было всегда ( не то чтобы много. но с 10 усилителей 2-10 Вт).

И еще раз отмечу, что, конечно, если условия безусловной устойчивости невыполняются - транзистор плохой. Нет!! Но просто с таким транзистором надо работать аккуратно и обладать большим опытом, чтобы сделать хорошый усилок.

[MePavel]

Я, наверное, не очень подробно написал и не совсем точно оперировал с понятиями... Попробую еще раз. Специально для этого залез в книгу, чтобы не путать ся в понятиях.

Я Вас с самого первого сообщения прекрасно понял, но Вы мои сообщения, по-видимому, читаете между строк.

посчитать его безусловный коэффициент устойчивости через S-параметры (раньше я его называл абсолютный коэффициент устойчивости, что неверно).

2*S12*S21 <1+det^2 - S11^2 - S22^2
S12*S21<1 - S11^2
S12*S21<1-S22^2.

Если выполняются все эти три неравенства, тог это говорит о том, что транзистор безусловно устойчив ( я говорил абсолютно, что не совсем верно).

Из справки AWR DE 2010:

The necessary and sufficient conditions for unconditional stability are:
K>1 and B1>0

Т.е. для безусловной устойчивости (unconditional stability) необходимо и достаточно, чтобы выполнялись всего лишь два неравенства:

K>1 and B1>0

где K = (1+|det|^2 - |S11|^2 - |S22|^2)/(2*|S12*S21|) – это K-фактор устойчивости (K-Factor). Похоже на Вашу первую формулу, только Вы, по-видимому, упустили модули формулах;

B1 = 1+|S11|^2 - |S22|^2 - |det|^2.
Но суть от этого не меняется. Чтобы оперировать этими выражениями и утверждать, что существуют какие-то безусловно устойчивые транзисторы, которые никогда не будут возбуждаться в усилителе, нужно иметь следующее:
1) S-параметры транзистора для диапазона частот от 0 до Ft (Ft – частота единичного усиления) и при всевозможных комбинациях режимов измерений хотя бы по постоянному току (а это уже не один массив S-параметров).
2) Полное отсутствие внешних обратных связей, включая паразитные – индуктивность истока и т.д.
3) Уверенность в том, что Вы используете оригинальный транзистор (ни для кого не секрет, что сейчас очень много подделок)
4) Уверенность в том, что Все оригинальные транзисторы идентичны между собой и точно соответствовуют заявленным S-параметрам.
Вот если всё выше перечисленное есть, тогда можно использовать Вашу методику. Стоит оговориться, что сейчас стало модно изготавливать нелинейные модели мощных радиочастотных транзисторов, поэтому это может как-то решить проблему с первым пунктом.
И вообще интересно, встречали ли Вы мощные радиочастотные транзисторы, у которых от 0 до Ft коэффициент K больше единицы? Тут в рабочем диапазоне частот у транзистора далеко не всегда K > 1. О чём я пишу. Отказываться от мощного транзистора, рассчитанного, например, на диапазон частот 2,7-3,1 ГГц, у которого K > 1 от 2 до 4 ГГц, я считаю очень неразумно. И никто из других производителей Вам не сделает транзистор с аналогичными характеристиками, но с K > 1 от 0 до Ft.

Я предлагаю брать S-параметры голого транзистора ( без цепей согласования и без цепей смещени, по моему представлению производитель именно эти S - параметры и выдает, цепи смещения при этом, по видимому, убираются на этапе калибровки)

Я охватываю только классические усилители. Да и при этом я не зря указал цепи смещения. Они должны быть сделаны правильно, в противном случае они могут привести к возбуждению на низких частотах рабочего диапазона транзистора.

Во-первых, внешние цепи смещения измерительной оснастки никакого отношения к S-параметрам транзистора не должны иметь в идеале. Перед измерением S-параметров делается полное математическое исключение оснастки – de-embedding (цепи смещения находятся либо в оснастке, либо вынесены за её пределы в случае использования тройников смещения).
Во-вторых, а самовозбуждение на низких частотах из-за цепей смещения – это не означает ли автоматически, что коэффициент устойчивости на низах просто меньше единицы? Вот Вам и идеальный «хороший» транзистор, который

работает в диапазоне от 100 - 3000 МГц

а ниже 100 МГц возбуждается при некотором входном/выходном импедансе (это может быть длинный кабель с неоднородностью на одном конце в виде вентиля и т.д., цепи смещения, антенна и т.д.). Вот и зачем мне такие малосигнальные S-параметры для анализа устойчивости, если мало того, что они измерены в самом благоприятном режиме по DC (часто не соответствующем вообще режиму на большом сигнале), так ещё и урезанны по частоте?

Под безусловной устойчивостью понимается устойчивость четырехполюсника при произвольных пассивных нагрузках ( то есть по входу и выходу). То есть нагрузки могут быть любыми и транзистор не возбудится.

Всё так и есть, если источник и нагрузка идеально развязаны, т.е. нет никаких ни внешних, ни паразитных цепей ОС. Но поскольку все эти формулы для идеальных цепей, коих не бывает. То пользоваться формулами, по моему мнению, надо не столь буквально. Т.е. не стоит думать, что если к примеру K=1,001, B1=0,001 – то реальный усилитель всегда устойчив. Поэтому я предлагаю говорить о запасе устойчивости. Например определиться, что если K > 2, то УМ обладает требуемым запасом устойчивости и т.д.

Понятно, что если вы делаете усилок с ООС или еще хуже с ПОС, то здесь уже надо поступать по другому. Я охватываю только классические усилители. Да и при этом я не зря указал цепи смещения. Они должны быть сделаны правильно, в противном случае они могут привести к возбуждению на низких частотах рабочего диапазона транзистора.

А вот бывают усилители, у которых нижняя рабочая частота доли и единицы мегагерц, так что там придётся в любом случае применять такие цепи смещения, которые «могут». Так что приходится уже корректировать не цепи смещения, которые, вообще говоря, относительно просто рассчитываются, а сами согласующие цепи, которые сужают область возможных импедансов источника и нагрузки транзистора с целью обеспечения устойчивости при любых внешних импедансах всего УМ.

Так вот, про рабочий диапазон частот. Под рабочим диапазоном я понимаю тот диапазон на который приведены S- параметры.

Очень интересно. Рабочий диапазон частот – это вполне устоявшийся термин. Он показывает на каких частотах можно использовать транзистор.
Диапазон частот S-параметров должен включать рабочий, а дальше всё зависит от желания и возможностей производителя. И потому увидев, что для транзистора приведены S-параметры в диапазоне от 100 - 3000 МГц, не стоит думать, что его можно использовать на этих частотах вообще. Потому этот диапазон рабочим уж никак назвать нельзя. Скорее диапазон, в котором производитель может обеспечить удовлетворительную точность измерения S-параметров и не более того.

А насчет того, что S- параметры транзистора малосигнальные, то конечно вы правы. Но есть один момент, если на S-параметрах выполняется условие безусловной устойчивости, то на большом сигнале транзистор с большой вероятностью останется устойчивым.

Так будет, только если усилитель работает в классе А и S-параметры сняты в таком же режиме. В усилителях со значительной отсечкой тока стока/коллектора (а это большая часть мощных УМ) на практике часто приходится наблюдать срыв в самовозбуждение при превышении либо некоторого уровня сигнала, либо некоторого тока смещения.

Но просто с таким транзистором надо работать аккуратно и обладать большим опытом, чтобы сделать хорошый усилок.

О чём собственно говоря и речь. Но вообще чем Выше рабочие частоты, тем больше проблемы устойчивости ложатся на плечи производителя транзистора. Часто большой опыт разработчика УМ бессилен, если транзистор спроектирован безграмотно.