Расчет цепи согласования Опции

[Andy_3]

Здравствуйте!

Пытаюсь разобраться с согласованием транзисторного усилителя с нагрузкой на частоте 315 МГц.
Построил эквивалентную схему. Воспользовавшись программой Smith 3.10 и методикой, изложенной в h t t p : / / a v r 1 2 3 . n m . r u / s o g l a s i e . h t m (учтя замечания приведенные тут), построил схему согласования выходного импеданса усилителя и нагрузки 50 Ом, состоящую всего из 2-х конденсаторов С2 и С3.




Подскажите, пожалуйста:
1) Необходимо ли включать в эквивалентную схему индуктивность L1 и резистор R2 из цепи коллектора транзистора? Ни где в литературе и примерах из программ не видел, чтобы это делали. С одной стороны понятно, что задача индуктивности только в развязке по ВЧ цепи питания транзистора. Однако, с другой стороны, и индуктивность и резистор меняют комплексное выходное сопротивление каскада (ведь они оказываются включенными параллельно транзистору в эквивалентной схеме).

2) В реальных схемах многокаскадных усилителей, как я вижу, используются более сложные схемы согласования с П-образными фильтрами из индуктивностей и конденсаторов.
Пробовал программу ZMatch 3.0, которая предлагает такие варианты. Целесообразно ли их применение в данном случае? Ведь по результатам расчетов в Smith согласование может обеспечиваться и только 2-я конденсаторами. Может быть помимо согласования сопротивлений в таких случаях обязательно необходим фильтр?

Буду очень признателен, если кто-то хоть немного прояснит для меня эти вопросы.

С уважением, Андрей.

[Valery_Vlad]

Здравствуйте!

Пытаюсь разобраться с согласованием транзисторного усилителя с нагрузкой на частоте 315 МГц.
Построил эквивалентную схему. Воспользовавшись программой Smith 3.10 и методикой, изложенной в h t t p : / / a v r 1 2 3 . n m . r u / s o g l a s i e . h t m (учтя замечания приведенные тут), построил схему согласования выходного импеданса усилителя и нагрузки 50 Ом, состоящую всего из 2-х конденсаторов С2 и С3.




Подскажите, пожалуйста:
1) Необходимо ли включать в эквивалентную схему индуктивность L1 и резистор R2 из цепи коллектора транзистора? Ни где в литературе и примерах из программ не видел, чтобы это делали. С одной стороны понятно, что задача индуктивности только в развязке по ВЧ цепи питания транзистора. Однако, с другой стороны, и индуктивность и резистор меняют комплексное выходное сопротивление каскада (ведь они оказываются включенными параллельно транзистору в эквивалентной схеме).

2) В реальных схемах многокаскадных усилителей, как я вижу, используются более сложные схемы согласования с П-образными фильтрами из индуктивностей и конденсаторов.
Пробовал программу ZMatch 3.0, которая предлагает такие варианты. Целесообразно ли их применение в данном случае? Ведь по результатам расчетов в Smith согласование может обеспечиваться и только 2-я конденсаторами. Может быть помимо согласования сопротивлений в таких случаях обязательно необходим фильтр?
С уважением, Андрей.

У вас случай узкополосного согласования, на одной частоте, 315 МГц, и нет необходимости применять сложные схемы. Но с другой стороны, не понятно что вы делаете.
Если передатчик работающий на 50 омную нагрузку , то лучше сделать согласующий П-контур (будет лучше подавление гармоник).
Если приемник, то можно не делать фильтрацию. Она может осуществляться до УВЧ.

Индуктивность и резистор надо учитывать обязательно.

[Andy_3]

Спасибо Valery_Vlad и Anga за Ваши ответы.

Я делаю предварительный усилитель сигнала, поступающий от генератора.
Вот более детальная схема.



Подскажите, пожалуйста:

1) Целесообразно ли использовать для согласования П-контур, если нагрузкой каскада является усилитель на микросхеме DA1 (RA07H3340M)?
Или можно ограничиться моим простым вариантом из 2-х конденсаторов (С2, С3).
Ведь, согласно даташиту, сам усилитель RA07H3340M подавляет вторую гармонику до -25 дБн.

2) Нужен ли в моем случае резистор R2 (параллельно индуктивности в цепи коллектора транзистора), если согласование ведется на одной частоте генератора - 315 МГц?
В фирменных схемах усилителей ВЧ нигде не видел такого резистора.

3) Обоснован ли мой выбор номинала индуктивности в цепи коллектора в 22 нГн?
В статье [h t t p : / / a v r 1 2 3 . n m . r u / s o g l a s i e . h t m] говорится, что эта индуктивность выбирается так, чтобы её "реактивное сопротивление было в 10 - 20 раз больше модуля импеданса в точке схемы куда подключена индуктивность", то есть, в моем случае, по меньшей мере 500 нГн. В программе AppCAD я получаю в 10 раз меньший результат.

4) Для согласования генератора на транзисторе VT2 со входом каскада на транзисторе VT1 также полезно использовать П-контур?
Можно ли воспользоваться более простой схемой из 1-го, 2-х элементов?

Спасибо.
С уважением, Андрей.

Сообщение отредактировал Andy_3 - Aug 9 2011, 20:07

[Valery_Vlad]

Спасибо Valery_Vlad и Anga за Ваши ответы.

Я делаю предварительный усилитель сигнала, поступающий от генератора.
Вот более детальная схема.



Подскажите, пожалуйста:

1) Целесообразно ли использовать для согласования П-контур, если нагрузкой каскада является усилитель на микросхеме DA1 (RA07H3340M)?
Или можно ограничиться моим простым вариантом из 2-х конденсаторов (С2, С3).
Ведь, согласно даташиту, сам усилитель RA07H3340M подавляет вторую гармонику до -25 дБн.

2) Нужен ли в моем случае резистор R2 (параллельно индуктивности в цепи коллектора транзистора), если согласование ведется на одной частоте генератора - 315 МГц?
В фирменных схемах усилителей ВЧ нигде не видел такого резистора.

3) Обоснован ли мой выбор номинала индуктивности в цепи коллектора в 22 нГн?
В статье [h t t p : / / a v r 1 2 3 . n m . r u / s o g l a s i e . h t m] говорится, что эта индуктивность выбирается так, чтобы её "реактивное сопротивление было в 10 - 20 раз больше модуля импеданса в точке схемы куда подключена индуктивность", то есть, в моем случае, по меньшей мере 500 нГн. В программе AppCAD я получаю в 10 раз меньший результат.

4) Для согласования генератора на транзисторе VT2 со входом каскада на транзисторе VT1 также полезно использовать П-контур?
Можно ли воспользоваться более простой схемой из 1-го, 2-х элементов?

Спасибо.
С уважением, Андрей.

1. Оставьте простую схему согласования, ничего страшного не будет.
2. Резистор улучшит устойчивость вашего усилителя.
3. При узкополосном согласовании совсем не обязательно таким образом выбирать дроссель питания. Можно применить и 22 нГ, при этом индуктивность будет компенсирована емкостями цепи согласования.

Еще, точку соединения L2,L3 надо заземлить по высокой частоте через емкость. Посмотрите термостабилизацию транзистора VT1, не все здесь хорошо. Резистор R3 в такой схеме не нужен.
Почитайте раздел по расчету температурной стабилизации рабочей точки транзистора.
Эмиттер VT2 надо заземлить по высокой частоте.
И вообще, для чего такая штука нужна. Это не наш диапазон.