Что происходит с LD-MOSFET транзистором?, Сильный рост тока транзистора в отсутсвие раскачки Опции

[Isomorphic]

Сделал усилитель мощности на LD-MOSFET транзиcторе NE5520379A.
С фиксированным смещением, безо всякой автоматики.
Диапазон частот 150...170 МГц.
Питание - 3,2 В.
Коэффициент усиления - 15 дБ.
Выходная мощность - до 1,5 Вт (меняю вручную смещение резистивным делителем для получения нужной мощности).

Столкнулся со одним странным, на мой взгляд, явлением.
Опишу все по порядку.

Включаю усилитель без раскачки, выставляю ток покоя транзистора 150 мА.
Подаю раскачку - получаю мощность 1 Вт в требуемой полосе, как и положено.

Далее хочу увеличить выходную мощность, поэтому ток покоя делаю больше. Меняю в делителе резистор. Включаю усилитель без раскачки, чтобы оценить ток покоя. Ток сначала равен 600 мА и тут же начинает расти, за несколько секунд доходит почти до 1 А. Далее выключаю, боясь спалить транзистор.

Включаю усилитель под раскачкой - потребляет те же начальные 600 мА. Ток стоит как вкопанный.

Стал изучать усилитель на предмет самовозбуда (хотя предусмотрел в схеме и антивозбудные элементы - последовательный резистор 5 Ом в затворе транзистора и резистор 15 Ом в цепи смещения).

Анализатор спектра, равно как и ваттметр никаких паразитов и возбудов в отсутствии раскачки не показали (смотрел аж от 9 кГц до 2 ГГц). При наличии раскачки спектр - "чистая" несущая.

Вопрос с знающим, что происходит? Почему ток покоя так быстро растет без раскачки, достигая значений, б0льших тока при раскачке? Может, у LDMOS СВЧ транзисторов есть какая-то особенность, о к-рой мне неизвестно.

Сообщение отредактировал Isomorphic - Aug 23 2008, 08:23

[grandrei]

Похоже, что это термоэффекты, которые особенно проявляются при сильном нагреве транзистора, тем более, что транзистор предназначен для использования в схемах с высоким КПД, поэтому и не крепится непосредственно к радиатору. А так, 2-3 Вт без внешнего возбуждения - это много, если он крепится к FR4. Поэтому и поведение может быть непредсказуемым от экземпляра к экземпляру. Все же ток покоя 150 мА многовато для 1 Вт. А уж 600 мА - это чересчур, тем более, что, для того чтобы повысить выходную мощность, надо изменить прежде всего импеданс нагрузки (уменьшить его активную часть) и увеличить входную мощность, а не ток покоя, который просто определяет класс работы усилителя. Аналитической оценки активной составляющей выходного импеданса недостаточно, поскольку существует также емкость сток-исток (она примерно ведет себя как емкость варикапа с плавным переходом), которая обычно раза в полтора меньше емкости затвор-исток, которая в свою очередь может быть оценена по S11.

Сообщение отредактировал grandrei - Aug 24 2008, 21:48

[Isomorphic]

А уж 600 мА - это чересчур, тем более, что, для того чтобы повысить выходную мощность, надо изменить прежде всего импеданс нагрузки (уменьшить его активную часть) и увеличить входную мощность, а не ток покоя, который просто определяет класс работы усилителя.

Увеличить входную мощность не представляется возможным - она составляет не более 15 дБм, предыдущий каскад - интегральный усилитель, из к-го больше не выжмешь.
Задача была - сделать усилитель с полосой 15-20%.
При токе покоя 150 мА к-т усиления 15 дБ смог получить только в очень узкой полосе 5-7 МГц. При попытке расширить полосу - падает к-т усиления и 1 Вт уже не получается. Пытался увеличить к-т передачи за счет уменьшения последовательного резистора в затворе - усилитель возбуждался. Поэтому единственный выход был - поднять смещение - так что усилитель почти в классе А работает.
Ток покоя - 600 мА. Ток при раскачке - 700 мА. Питание - 3,2 В. Выходная мощность - 1,2 Вт (на выходе еще и ФНЧ) . Полоса усиления - 130...170 МГц.
Усилитель устойчив при КВСН=5 на вх/вых.
Grandrei, по моему, усилитель вышел, как надо. Хотя Ваша критика, как эксперта, будет в любом случае полезна.

Сообщение отредактировал Isomorphic - Aug 25 2008, 04:50