Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Учет паразитных элементов при проектировании согласующих цепей УМ
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Rf & Microwave Design
RFMAN
В MWO по Zin и Zout построил входные и выходные цепи широкополосного усилителя мощности на RD70HVF1. Реальная конструкция усилителя сперва не заработала (вместо 50 Вт в полосе 430...470 МГц получил 22 Вт). Замечу, что сопротивления этого транзистора очень малы (Zin = 0.74 - j0.34, Zout =0.71 - j0.18)
После замены номиналов некоторых конденсаторов в согласующих цепях 50 Вт в полосе получил. Ввел полученные (реально работающие!) согласующие цепи в MWO - оказались плохими (частотные характеристики сдвинуты вверх по частоте по сравнению с практическим результатом).
Пытаюсь разобраться, в чем дело.
Подозрение пало на паразитные индуктивности выводов стока и затвора транзистора. От корпуса до места пайки к контактным площадкам выводы тянутся аж на 1-2 мм по воздуху (ближе припаять невозможно). Фланец транзистора (исток) соединяется с землей платы широкой перемычкой из толстой медной фольги. Видно причина несовпадений расчета и практики в этом.
Короче говоря, хотелось бы услышать от разработчиков, кто и как учитывает паразитные емкости/индутивности при проектировании мощных широкополосных УМ. Ведь Zin и Zout измеряются производителем в прецизионных установках!
WEST128
А элементы цепей согласования у вас при моделировании реальные или идеальные ? Паразитные параметры подключения можно учесть при помощи электромагнитного моделирования точек подключения.
RFMAN
Конденсаторы в MWO выбраны как CHIPCAP с заданной добротностью Q и резонансной частотой FR (использую AVX SQCB). Индуктивности есть только в блокировочных цепях (мотанные катушки из медной проволоки) и заданы как идеальные. Согласующие цепи - лестничные (50-омные линии с конденсаторами на землю в разных сечениях). А что за электромагнитное моделирование точек подключения? никогда не слышал.
RFMAN
Фото куска усилителя.
Параметры:
Pвых > 50 Вт (после ФНЧ)
Iпотр =< 11 А
Епит = 13.6 В
Полоса по уровню 1 dB: 410...480 МГц (со включенной автоматической регулировкой Рвых).
Неравномерность Рвых в полосе 420...470 МГц < 0.3 dB
Уровень гармоник и паразитных составляющих < 70 dB.
Возможность установки выходной мощности от 3 до 50 Вт.
Alex_IC
Под электромагнитным моделированием паразитных параметров точек подключения, я думаю имеется в виду, например, моделирование в Моментум (пакет ADS). Или например, можно сделать экстракцию паразитов ПП в Q3D экстрактор.
ikolmakov
Цитата(RFMAN @ Aug 30 2007, 10:23) *
Фото куска усилителя.
Параметры:
Pвых > 50 Вт (после ФНЧ)
Iпотр =< 11 А
Епит = 13.6 В
Полоса по уровню 1 dB: 410...480 МГц (со включенной автоматической регулировкой Рвых).
Неравномерность Рвых в полосе 420...470 МГц < 0.3 dB
Уровень гармоник и паразитных составляющих < 70 dB.
Возможность установки выходной мощности от 3 до 50 Вт.

Поздравляю!
Я сам всегда занимался пассивом, но вот теперь усилки разрабатывать надо будет. Я не понял что это у вас за транзистор посредине. Это что, если не секрет?
По поводу цепей согласования: а вы учитывали при моделировании влияние уголков и связи в секциях параллельных линий (в изгибах полоска) ?
Возможно проще вам будет моделировать электродинамику в CST - там просто сосредоточенные элементы ввести в модель.
RFMAN
Линейка такая PD55003-E (STM) - RD15HVF1 - RD70HVF1 (Mitsubishi). Все транзисторы также можно с успехом применять в метровом диапазоне. RD15HVF1 (15 Вт) - выбран из-за хорошего теплоотвода корпуса TO-220, а также "дубовости" и дешевизны (200 руб).
Насчет паразитных индуктивностей выводов - решил моделировать в MWO c помощью элемента Ribbon, вроде коррелируется с расчетом.

Изгибы полосков учитывались, связь между частями изогнутой линии на данных частотах практически не влияет на согласование.
RFMAN
Еще мое творение - широкополосный маломощный УМ
Рвых >= 150 мВт
Диапазон частот 100...500 МГц
Eпит = 8 В
I=100 мА
Входная мощность 1...5 мВт
Неравномерность Рвых в полосе 100...500МГц < 1 дБ
Сделан на транзисторах BFS17A и BFG591 (Philips/NXP)
Yuri Arkhipov
А какие эквивалентные модели транзисторов вы используете для анализа АЧХ усилительного каскада в MWO?
RFMAN
Цитата(Yuri Arkhipov @ Aug 30 2007, 16:31) *
А какие эквивалентные модели транзисторов вы используете для анализа АЧХ усилительного каскада в MWO?


Для маломощных транзисторов, работающих в линейном режиме (класс А) использую S-параметры - для проверки на устойчивость и на качество согласования. В случае же нелинейного режима (классы АВ и В) использую SPICE-модели Гуммеля-Пуна.
Для мощных транзисторов DMOS и LDMOS нелинейные модели найти сложно (разве что у Freescale и Polyfet есть, и то не на все транзисторы). Поэтому пользуюсь сопротивлениями в режиме большого сигнала Zin и Zout и добавляю к ним паразитные элементы корпуса (например, индуктивности вывода) .
yak40
Подскажите пожалуйста в цепях дрейнов RD15HVF1 и PD5003 как видно из фотографии установленны резисторы на линии питания MOSFET-ов ,что это шунтирующие резисторы ферит битов которые находятся на противоположной стороне принта или у них какое то другое назначение?
RFMAN
Это резисторы 0.02 Ом, предназначенные для измерения тока в цепях стока.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.