Перейти к содержанию
    

Согласование транзисторов на УКВ диапазонах

Добрый день коллеги!

 

Раньше, когда вставала задача построить ВЧ устройство всегда применял готовые 50ом эл-ты, а тут был строгий указ. RD07MVS1, "т.к. мы их купили черти сколько и их нужно применить, так что модули оставь на потом..."

 

Начал разбираться. В даташит приведены S параметры до Гига, а так же пару точек комплексо сопряженных импедансов входа и выхода. По моему предположению (верно ли оно?), если пересчитать S в Z на тех частотах, для которых указанны компл. сопр. Z, и поменять знак, должно все сойтись.

 

Т.е. в даташит указанно, что на 520МГц сопряженное Zin=0.76+j0.06, и, т.к. Zo=10Ом, Zin=7.6+j0.6Ом, поменяв знак получим, что входное сопротивление транзистора 7.6 - j0.6 Ом.

 

Далее, следуя моей логике, берем точку по S хар. на частоте 520МГц получаем отражение 0.935 угол (-178.5). Пересчитываем в Z и получаем 1.68-j0.65 Ом, что не сходится с полученными ранее 7.6 - j0.6Ом.

 

Для чистоты эксперимента еще олна точка, 175МГц:

 

15.5-j55.3 Ом по диаграмме и 2.67 - j1.72 Ом при пересчете из S, разница огромная.

 

Товарищи, где и что я наврал?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Посмотрите пожалуйста кракие примеры по согласованию в ВЧ и СВЧ - написано просто и по-человечески vm-lab.narod.ru (в низу) и прекрасная прога рекомендована.

 

Как раз очень подробно описано чтение параметров из ДШ.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Где вы Мицубиши покупали ?

Изменено пользователем Shurmas

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

2Shurmas:

 

1. Читал я этот краткий курс, все что описано мной выше не противоречит тексту автора....

 

Так что вопрос остается открытым...

 

2. Митсубиши - Платан, Симметрон.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

скачал ДШ - похоже данные странные. тогда просчитайте импеданс по схемам подключения двигаясь от 50 ом.

 

и посмотрите усилок на нем 450-520 МГц реф дезин ANUHF027B.pdf

 

там тоже можно сделать и выяснить. Ну иль письмо им напишите.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Shurmas, расскажите как считали, Ваши результаты с моими не сошлись...

 

Мой расчет:

 

1. Расчет ведется для для входной цепи по документу AN-UHF-027-B

2. Проверяем 50омность линии, которую они используют.

 

Ширина: 2.2 мм

Eps: 2.7

Толщина диэл: 0.8 мм

Толщину фольги и тангенс потерь возьмен средние 0.035 и 0.001

 

Для указанных данных программа TXLINE 2003 из пакета MWO дале следующие результаты:

 

Zo=48.8

Погонное измеение фазы@520МГц = 930.646

Eps(эффективное) = 2.22125

 

Проверим тоже самое программой TLine из пакета GENESYS 2003

 

Zo=48.7

Погонное измеение фазы@520МГц = примерно 910-950, т.к. считал приближенно из коэф. укорочения.

Eps(эффективное) = 2.2121

 

Вывод: линия из аппноута соответствует правде.

 

3. Для каждого кусочка линии высчитываем фазовую задержку:

 

34.5мм = 32.12град 11.5=10.707 7=6.5 4.6=4.28 29=27

 

4. Итого нам известно:

*Начальная точка 50ом

*параметры всех линий

*номиналы всех сосредоточенных эл-тов.

 

5. Наносим все это на диагр смита (я использовал SmithChart www.rfdude.com) и получаем, что на конце последней линии Z=2.06+j22.74, соответственно Zвхтранзистора 2.06-j22.74@520МГц, что не соответствует ни S11, ни Z из даташит.

 

 

6. Для проверки вычислений введем входную схему в GENESYS 2003, в качестве линий используем элемент TLP, описывающий физическую линию. Длины линий берем из апликашки, Eps эффективное из расчетов в п.2 Получаем на конце последней линии Z=2.07+j22.7, что абсолютно сошлось с расчетом по диаграмме смита...

 

7. Если расчет по диаграмме смита совпал с расчетом в GENESYS, считаем что обе программы дают математически верные результаты. Поэтому расчет Z на конце линии для схемы из даташит на транзистор проведем в GENESYS, т.к. там это более удобно.

 

Результаты: на конце последней линии Z=1.05-j1.6, значит Z транзистора должно быть 1.05+j1.6, что опять не сходится....

 

Итого: Вопрос из моего первого поста остается открытым...Расскажите как считали, Ваши результаты с моими не сошлись...

 

Мой расчет:

 

1. Расчет ведется для для входной цепи по документу AN-UHF-027-B

2. Проверяем 50омность линии, которую они используют.

 

Ширина: 2.2 мм

Eps: 2.7

Толщина диэл: 0.8 мм

Толщину фольги и тангенс потерь возьмен средние 0.035 и 0.001

 

Для указанных данных программа TXLINE 2003 из пакета MWO дале следующие результаты:

 

Zo=48.8

Погонное измеение фазы@520МГц = 930.646

Eps(эффективное) = 2.22125

 

Проверим тоже самое программой TLine из пакета GENESYS 2003

 

Zo=48.7

Погонное измеение фазы@520МГц = примерно 910-950, т.к. считал приближенно из коэф. укорочения.

Eps(эффективное) = 2.2121

 

Вывод: линия из аппноута соответствует правде.

 

3. Для каждого кусочка линии высчитываем фазовую задержку:

 

34.5мм = 32.12град 11.5=10.707 7=6.5 4.6=4.28 29=27

 

4. Итого нам известно:

*Начальная точка 50ом

*параметры всех линий

*номиналы всех сосредоточенных эл-тов.

 

5. Наносим все это на диагр смита (я использовал SmithChart www.rfdude.com) и получаем, что на конце последней линии Z=2.06+j22.74, соответственно Zвхтранзистора 2.06-j22.74@520МГц, что не соответствует ни S11, ни Z из даташит.

 

 

6. Для проверки вычислений введем входную схему в GENESYS 2003, в качестве линий используем элемент TLP, описывающий физическую линию. Длины линий берем из апликашки, Eps эффективное из расчетов в п.2 Получаем на конце последней линии Z=2.07+j22.7, что абсолютно сошлось с расчетом по диаграмме смита...

 

7. Если расчет по диаграмме смита совпал с расчетом в GENESYS, считаем что обе программы дают математически верные результаты. Поэтому расчет Z на конце линии для схемы из даташит на транзистор проведем в GENESYS, т.к. там это более удобно.

 

Результаты: на конце последней линии Z=1.05-j1.6, значит Z транзистора должно быть 1.05+j1.6, что опять не сходится....

 

Итого: Вопрос из моего первого поста остается открытым...Расскажите как считали, Ваши результаты с моими не сошлись...

 

Мой расчет:

 

1. Расчет ведется для для входной цепи по документу AN-UHF-027-B

2. Проверяем 50омность линии, которую они используют.

 

Ширина: 2.2 мм

Eps: 2.7

Толщина диэл: 0.8 мм

Толщину фольги и тангенс потерь возьмен средние 0.035 и 0.001

 

Для указанных данных программа TXLINE 2003 из пакета MWO дале следующие результаты:

 

Zo=48.8

Погонное измеение фазы@520МГц = 930.646

Eps(эффективное) = 2.22125

 

Проверим тоже самое программой TLine из пакета GENESYS 2003

 

Zo=48.7

Погонное измеение фазы@520МГц = примерно 910-950, т.к. считал приближенно из коэф. укорочения.

Eps(эффективное) = 2.2121

 

Вывод: линия из аппноута соответствует правде.

 

3. Для каждого кусочка линии высчитываем фазовую задержку:

 

34.5мм = 32.12град 11.5=10.707 7=6.5 4.6=4.28 29=27

 

4. Итого нам известно:

*Начальная точка 50ом

*параметры всех линий

*номиналы всех сосредоточенных эл-тов.

 

5. Наносим все это на диагр смита (я использовал SmithChart www.rfdude.com) и получаем, что на конце последней линии Z=2.06+j22.74, соответственно Zвхтранзистора 2.06-j22.74@520МГц, что не соответствует ни S11, ни Z из даташит.

 

 

6. Для проверки вычислений введем входную схему в GENESYS 2003, в качестве линий используем элемент TLP, описывающий физическую линию. Длины линий берем из апликашки, Eps эффективное из расчетов в п.2 Получаем на конце последней линии Z=2.07+j22.7, что абсолютно сошлось с расчетом по диаграмме смита...

 

7. Если расчет по диаграмме смита совпал с расчетом в GENESYS, считаем что обе программы дают математически верные результаты. Поэтому расчет Z на конце линии для схемы из даташит на транзистор проведем в GENESYS, т.к. там это более удобно.

 

Результаты: на конце последней линии Z=1.05-j1.6, значит Z транзистора должно быть 1.05+j1.6, что опять не сходится....

 

Итого: Вопрос из моего первого поста остается открытым...Расскажите как считали, Ваши результаты с моими не сошлись...

 

Мой расчет:

 

1. Расчет ведется для для входной цепи по документу AN-UHF-027-B

2. Проверяем 50омность линии, которую они используют.

 

Ширина: 2.2 мм

Eps: 2.7

Толщина диэл: 0.8 мм

Толщину фольги и тангенс потерь возьмен средние 0.035 и 0.001

 

Для указанных данных программа TXLINE 2003 из пакета MWO дале следующие результаты:

 

Zo=48.8

Погонное измеение фазы@520МГц = 930.646

Eps(эффективное) = 2.22125

 

Проверим тоже самое программой TLine из пакета GENESYS 2003

 

Zo=48.7

Погонное измеение фазы@520МГц = примерно 910-950, т.к. считал приближенно из коэф. укорочения.

Eps(эффективное) = 2.2121

 

Вывод: линия из аппноута соответствует правде.

 

3. Для каждого кусочка линии высчитываем фазовую задержку:

 

34.5мм = 32.12град 11.5=10.707 7=6.5 4.6=4.28 29=27

 

4. Итого нам известно:

*Начальная точка 50ом

*параметры всех линий

*номиналы всех сосредоточенных эл-тов.

 

5. Наносим все это на диагр смита (я использовал SmithChart www.rfdude.com) и получаем, что на конце последней линии Z=2.06+j22.74, соответственно Zвхтранзистора 2.06-j22.74@520МГц, что не соответствует ни S11, ни Z из даташит.

 

 

6. Для проверки вычислений введем входную схему в GENESYS 2003, в качестве линий используем элемент TLP, описывающий физическую линию. Длины линий берем из апликашки, Eps эффективное из расчетов в п.2 Получаем на конце последней линии Z=2.07+j22.7, что абсолютно сошлось с расчетом по диаграмме смита...

 

7. Если расчет по диаграмме смита совпал с расчетом в GENESYS, считаем что обе программы дают математически верные результаты. Поэтому расчет Z на конце линии для схемы из даташит на транзистор проведем в GENESYS, т.к. там это более удобно.

 

Результаты: на конце последней линии Z=1.05-j1.6, значит Z транзистора должно быть 1.05+j1.6, что опять не сходится....

 

Итого: Вопрос из моего первого поста остается открытым...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Все дело в том, входное и выходное сопротивление транзистора дано при условии полного согласования по входу и выходу и обратная связь внунтренняя (транзистора) действует. А S-параметры даны для случая:

S11 - когда согласование по выходу полное, по входу измеряют коффициенты отражения.

и обратная связь действует.

 

В чём разница? В одном случае полное согласование по выходу и входу, в другом согласование только по выходу. Обратная связь влияет на входное сопротивление транзистора. Поэтому и разница в результатах.

 

Аналогично и для S22.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Возвращаю вас в начало темы. Не нужно смешивать приведенные S-параметры(малосигнальные) с приведенными последователными входными импедансами на отдельных частотах при номинальной мощности (большие сигналы). Они никогда не совпадут. Во всех ваших дальнейший согласованиях никакие взаимные харакеристики S12 и S21 не участвуют, делается все отдельно для входа и выхода.

Если ваша схема 2х тактная, согласовывайте половину до 25 ом. Нарисуйте экв. послед. схему в Office, если там работаете, добавьте 1 порт, получите S11/S22 и дальше все по схеме. Кондеры для симуляции

вставляйте конкретные(AVX, ATC), а не идеальные(даже с Q).

Изменено пользователем serges

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Shurmas, расскажите как считали, Ваши результаты с моими не сошлись...

 

Мой расчет:

 

1. Расчет ведется для для входной цепи по документу AN-UHF-027-B

 

Я использовал прогу SMITH 2.02 (там очень простое графическое построение) которая рекомендована и скачивается в курсе по согласованию.

 

Вы заметили что линия перед затвором короткая а на рисунке отсутствует десятичная точка в длине линии ? помоему нет !

 

Реальная часть у нас совпала практически.

 

Но я не спорю, возможно вы посчитали точней.

 

Не нужно смешивать приведенные S-параметры(малосигнальные)

 

Почему вы считаете их малосигнальными ? я не спорю, а просто хочу узнать. ведь это не отмечено в ДШ. кстати параметры тоже приведены для конкретных частот - как и обычно бывает.

 

 

входное и выходное сопротивление транзистора дано при условии полного согласования по входу и выходу и обратная связь внунтренняя (транзистора) действует. А S-параметры даны для случая:

S11 - когда согласование по выходу полное, по входу измеряют коффициенты отражения.

и обратная связь действует.

 

Как вы это узнали ? где об этом написано в ДШ или еще где либо ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Посмотрите сами datasheet на RD07... Id=750 mA. Там приведены режимы транзистора отнюдь не малосигнальные. И вообще какой смысл приводить S-параметры для режимов в которых транзистор не будет использован?

 

А на счет S11, это определение приводиться в любом учебнике, я сразу затрудняюсь на память назвать ссылку. А впрочем в этой же теме была прекрасная ссылка www.vm-lab.narod.ru. Посмотрите!

Изменено пользователем Valery_Vlad

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Читайте литературу. Это обычное дело: на мощные транзисторы приводят только несколько входных сопротивлений на нескольких частотах при номинальной мощности. Посмотрите транзисторы Motorola, Macom и др., все одно и то же. Посетите www.freescale.com (это Motorola), www.macom.com -там много AN по этому поводу и по согласованиям в том числе.

Если Вы не занимались этим (модули не в счет), горя нахлебаетесь. Согласование- полбеды, дальше вопрос стабильности, работа на резонансную антенну. Из своего большого опыта УМ (до 1кВ) могу сказать, дешевле будет применять все те же модули.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Мне кажется, что ничего страшного. У RD07... на частотах 470-500 МГц активное входное и выходное сопртивление. Это позволяет согласовать легко в широком диапазоне частот вход и выход транзистора. А вопрос устойчивости, это вопрос хорошего согласования. Если не будет отражений на входе и выходе, то схема будет абсолютно устойчива. А вопрос работы на резонансную антенну, я не понимаю, в чем трудность?! Этот транзистор у меня работает в 5 ваттном передатчике без проблем.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Smith да и другие проги считают устойчивость, кстати в упомянутом выше курсе по согласованию есть уроки по MWO там как раз расчет усилителя и на устойчивость в том числе.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

2Valery_Vlad:

 

Все дело в том, входное и выходное сопротивление транзистора дано при условии полного согласования по входу и выходу и обратная связь внунтренняя (транзистора) действует. А S-параметры даны для случая:

S11 - когда согласование по выходу полное, по входу измеряют коффициенты отражения.

и обратная связь действует.

 

А как такие измерения проводят? Ведь получается, что для промера одной точки S11, нужно заново настраивать выходную цепь, причем, по всей видимости, вручную...

 

Я всегда думал, что S11 и S22 измеряют при нагруженных противоположных концах на 50ом. Т.е. взяли транзистор, подключили к нему векторный анализатор, дали смещение и смотрим готовые Sxx....

 

2Shurmas:

 

Спасибо за подсказку, действительно не заметил точку. Пересчитанный результат 1.7+j0.15.

 

2Всем:

 

Попробовал промоделировать такой случай: В GENESYS взял двухполюсних, подгрузив ему S параметры из файла к тр-ру, и ко входу подключил входную цепь, которую обсуждали выше, после чего замерял S22. Получил вот таку картинку:

 

s22.jpg

 

Верхняя кривая из файла, нижняя - то что "намеряли".... Мимо, но очень близко. Даже изгибы повторяются... ;-)

 

Далее те же действия, только для выходной цепи и S11. Красная из файла, оранжевая из расчета.

 

s11.jpg

 

Еще более мимо, но все равно рядом.

 

Ну думаю соберу все до кучи и увижу красивый закрутасик вокруг 50ом на частотах вблизи 520МГц. Но был разочарован....

 

Sxx.jpg

 

 

 

Так как же мне все таки согласовать этот транзистор?

post-2739-1157832752_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...