Каскад на биполярных транзисторах Опции

[MW_des]

Здравствуйте, уважаемые форумчане, помогите разобраться с вопросом.

Имеется высокочастотный биполярный транзистор. Вот его ВАХ. Рабочую точку при включении с ОЭ выбрал следующую: Uc = 2 V, Ic = 20 mA, Ib = 200 uA (или где-то Ube = 0.85 V).


Коэффициент усиления (S21 и max gain - при условии согласования) в этой рабочей точке следующий:



Вопрос - как на этом транзисторе построить каскод? Задача стоит разработать усилитель мощности на каскоде, частота 5 Ггц, полоса 300 МГц, усиление 20 дБ.
1) как выбрать напряжение (или все-таки лучше задавать ток?) на базе второго транзистора (который включен с ОБ)? Исходя из каких соображений? Выбрал такой же ток базы как и у транзистора с ОЭ, получил следующее:



2) обязательно ли нужен конденсатор на базе второго биполярника? Понимаю, что это конденсатор фильтр по питанию, земля во ВЧ сигналу. Но по моему мнению он не должен ни на что особо влиять. Однако, если его убрать, то коэф.передачи падает на 20 дБ, а коэф. устойчивости выбирается из "минуса", но все равно ниже 1.

[Proffessor]

Напряжение на коллекторе нижнего (эмиттере верхнего) транзистора должно быть половина напряжения питания, из этого надо исходить, задавая напряжение на базе верхнего транзистора. Если требования по коэффициенту шума не тредъявляются, то надо выжать максимум усиления, а для этого оптимально согласовать вход и выход каскада по мощности со стандартным 50-омным трактом. Не превышая при этом максимальный устойчивый коэффициент усиления.

[MW_des]

Напряжение на коллекторе нижнего (эмиттере верхнего) транзистора должно быть половина напряжения питания, из этого надо исходить, задавая напряжение на базе верхнего транзистора. Если требования по коэффициенту шума не тредъявляются, то надо выжать максимум усиления, а для этого оптимально согласовать вход и выход каскада по мощности со стандартным 50-омным трактом. Не превышая при этом максимальный устойчивый коэффициент усиления.

Т.е. лучше задавать напряжение на базе второго транзистора. Просто он по току сильно чувствительный, при 200 мкА, напряжение на нижнем тр-ре Uc1 = 2.64 В. При токе 198 мкА, уже Uc1 ~ 2 В. Вот что получилось:



К коэффициенту шума нет требований, нужно настроить на выходную мощность, поэтому использую индуктивность в цепи питания коллектора. Чтобы не было лишнего падения напряжения, а все в нагрузку шло.

Перед тем согласовывать, я хотел застабилизировать каскод, т.е. сделать коэффициент устойчивости К стал больше 1, используя, например параллельную RC цепочку по входу, или резисторы в цепях питания, а также в случае необходимости обратные связи (например? параллельную по напряжению при помощи RC цепи, и резистор в цепь эмиттера). Смущает тот факт, что коэф. К (он на графике справа) существенно меньше 1, даже в отрицательную область заходит (где-то читал что наоборот каскод более устойчивый). И еще коэффициент усиления максимальный около 40 дБ. Как то это подозрительно.

[Proffessor]

Смущает тот факт, что коэф. К (он на графике справа) существенно меньше 1, даже в отрицательную область заходит (где-то читал что наоборот каскод более устойчивый). И еще коэффициент усиления максимальный около 40 дБ. Как то это подозрительно.

40dB многовато. Попробуйте смоделировать в AWR (MWO) и вычислить коэффициент устойчивости и Maximum Available Gain.

Сообщение отредактировал Proffessor - Jun 7 2016, 08:06