repstosw 18 25 мая, 2023 Опубликовано 25 мая, 2023 (изменено) · Жалоба Моделирую усилитель мощности на RFPA3800. Использую S-параметры от производителя. Схема из даташита: Характеристики из даташита: Модель в Qucs: При моделировании получаются совсем другие характеристики: Вместо полосы частот 450-470 МГц, максимум уехал на 573 МГц. При этом я даже не поленился и нашёл данные о паразитном сопротивлении индуктивностей и добавил их в схему. Паразитные ёмкости(индуктивности, не монтажа!) тоже пробовал добавлять, но они настолько малы, что ничего не меняется. Что я делаю не так? Почему резонанс уехал? В схеме/на плате нет никаких микрополосковых линий - только дискретка. Изменено 25 мая, 2023 пользователем repstosw Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
V_G 11 25 мая, 2023 Опубликовано 25 мая, 2023 · Жалоба Говорить о резонансе корректно только в одноконтурных схемах. У вас не резонанс уехал, а верхняя частота широкополосной схемы немного ушла. Возможно, некорректная модель. На практике решается подстроечными компонентами Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
repstosw 18 25 мая, 2023 Опубликовано 25 мая, 2023 (изменено) · Жалоба 12 minutes ago, V_G said: Возможно, некорректная модель. На практике решается подстроечными компонентами Я знаю чем это решается. Вопрос в том почему приведённая в даташите схема в режиме моделирования работает не в том диапазоне, что обещано. Может быть это зависит ещё от печатной платы, типа диэлектрика препрега и расстояния от верхнего слоя до плоскости земли? Есть ли способ это учесть в Qucs? Цель моих мероприятий - оттолкнуться от референсной схемы даташита и в моделлере изменить пассивные компоненты так, чтобы усиление было в полосе 430-440 МГц (вместо 450-470). Но для этого нужно понять для начала (чтобы избежать ошибок), почему моделлер показывает другой диапазон частот. S-параметры были предоставлены производителем микросхемы усилителя. Присмотрелся к их графикам на даташите - они тоже не айс, - минимумы входных и выходных потерь тоже смещены вверх по частоте. Но не так сильо как в Qucs. Сейчас составил схему согласования на простых Г-образных LC-звеньях (под нужный мне диапазон). Но тогда возникает вопрос - зачем в даташите схема согласования сложнее чем два элемента C1-C3-L1-L2 и L5 - (C5+C9) - C10 Изменено 25 мая, 2023 пользователем repstosw Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
V_G 11 25 мая, 2023 Опубликовано 25 мая, 2023 · Жалоба С3 - не элемент согласования, а развязка по постоянке. L5 (L4 на исходной схеме) - не элемент согласования, а дроссель подачи питания на выход. Но вообще широкополосное согласование может содержать и гораздо больше элементов Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
repstosw 18 25 мая, 2023 Опубликовано 25 мая, 2023 (изменено) · Жалоба 36 minutes ago, V_G said: С3 - не элемент согласования, а развязка по постоянке. И в том числе и элемент согласования. 82 пФ на 460 МГц это 4,3 Ом реактивного сопротивления. Если б это была чисто развязка, то взяли 470 - 1000 пФ. 36 minutes ago, V_G said: L5 (L4 на исходной схеме) - не элемент согласования, а дроссель подачи питания на выход. И в том числе и элемент согласования. Потому что 47 нГн - это 136 Ом на 460 МГц. И оно влияет на согласование и является частью согласующей цепочки. Изменено 25 мая, 2023 пользователем repstosw 1 Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
oleg-n 5 25 мая, 2023 Опубликовано 25 мая, 2023 (изменено) · Жалоба On 5/25/2023 at 9:34 AM, repstosw said: Цель моих мероприятий - оттолкнуться от референсной схемы даташита и в моделлере изменить пассивные компоненты так, чтобы усиление было в полосе 430-440 МГц (вместо 450-470). Но для этого нужно понять для начала (чтобы избежать ошибок), почему моделлер показывает другой диапазон частот. Вообще то по уму, чтобы не хаять производителя чипа, подключите порты на прямую к чипу без согласующих цепей, измените сопротивления портов под импедансы самой модели и посмотрите в каком участке данная модель работает. Только потом нужно думать о согласовании к 50 омам. В противном случае не понятно что Вы там согласовываете... и соответственно предсказуемо почему Вы вне диапазона находитесь.. Изменено 25 мая, 2023 пользователем oleg-n Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
repstosw 18 25 мая, 2023 Опубликовано 25 мая, 2023 (изменено) · Жалоба 44 minutes ago, oleg-n said: Вообще то по уму, чтобы не хаять производителя чипа, подключите порты на прямую к чипу без согласующих цепей, измените сопротивления портов под импедансы самой модели и посмотрите в каком участке данная модель работает. И что это даст? Значение импеданса зависит от частоты. Выставил портам импеданс с противоположной мнимой частью - получилась работа на той частоте, на которой считается импеданс. 44 minutes ago, oleg-n said: Только потом нужно думать о согласовании к 50 омам. В противном случае не понятно что Вы там согласовываете... и соответственно предсказуемо почему Вы вне диапазона находитесь.. Ничто не мешает согласовывать любой импеданс с любым импедансом. Направленности вашей мысли не понял. Что касается замеров S11 и S22 - так я их сделал в самом начале: подсоединил к 4-полюснику порты по 50 Ом с сигналом 0 дБм и промерял на графике S11, S22. Потом поставил маркер на 435 МГц (центр) и нажал согласование 4-полюсника. Сгенерировалась согласующая цепь для входа и выхода. Её я растащил на схему что привёл в начале топика. И снова промоделлил - графики S11,S12,S21,S22 выложил. Изменено 25 мая, 2023 пользователем repstosw Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
oleg-n 5 25 мая, 2023 Опубликовано 25 мая, 2023 (изменено) · Жалоба On 5/25/2023 at 3:55 PM, repstosw said: Ничто не мешает согласовывать любой импеданс с любым импедансом. Это и ЕЖУ понятно. Речь о том, чтобы как можно меньше в схему согласования вносить компонентов при определении рабочей полосы активного компонента, так как каждый из них оказывает влияние на желаемую рабочую полосу. Если без цепей согласования активный компонент работает в нужной Вам полосе, тогда и согласовывать можно, понимая где будет ЗАВАЛ по частоте. А так пойди..догадайся... индуктивность с емкостью заваливает или сам активный компонент не хочет работать в той или иной полосе.. On 5/25/2023 at 3:55 PM, repstosw said: И что это даст? Значение импеданса зависит от частоты. Как что ? Будете знать где ожидается подъем или спад амплитуды... On 5/25/2023 at 9:34 AM, repstosw said: Но тогда возникает вопрос - зачем в даташите схема согласования сложнее чем два элемента для широкополосности Изменено 25 мая, 2023 пользователем oleg-n Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
repstosw 18 26 мая, 2023 Опубликовано 26 мая, 2023 (изменено) · Жалоба Вот такую схему согласования придумал. Полоса 430-440 МГц. Индуктивности взял фабричные. Резистор 0,1 Ом - это активное сопротивление индуктивностей на постоянном токе (очень вредные: убивают 1-2 дБ усиления). Тут либо смириться с потерями используя фабричные SMD катушки. Либо мотать свои медным проводом (что будет громоздко и не технологично). Конденсатор C4 укорачивает лишнюю индуктивность L2 (ведь хочется фабричный номинал!). C1 и C2 - составляются комбинацией стандартных номиналов или стандартный номинал + подстроечный конденсатор (SMD: белый, синий, красный, зелёный, голубой). Промоделированные параметры: S11 - входные потери : чем меньше - тем лучше S22 - выходные потери : чем меньше - тем лучше S21 - усиление (прямая передача) - самый полезный параметр: чем больше - тем лучше. S12 - изоляция (обратная передача) - самый вредный параметр: чем меньше - тем лучше. 11 hours ago, oleg-n said: Если без цепей согласования активный компонент работает в нужной Вам полосе, тогда и согласовывать можно, понимая где будет ЗАВАЛ по частоте. Убрал цепи согласования. Ниже графики. Что дальше? Шире - до гигагерца: Приложил проект Qucs : qucs_test2.zip Изменено 26 мая, 2023 пользователем repstosw Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
V_G 11 26 мая, 2023 Опубликовано 26 мая, 2023 · Жалоба Большинство программ позволяют вводить добротность катушек на заданной частоте. Зачем вы вводите активное сопротивление, когда есть паспортный параметр добротности из даташита? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
repstosw 18 26 мая, 2023 Опубликовано 26 мая, 2023 (изменено) · Жалоба 11 minutes ago, V_G said: Большинство программ позволяют вводить добротность катушек на заданной частоте. Зачем вы вводите активное сопротивление, когда есть паспортный параметр добротности из даташита? Я не увидел тут как задать добротность катушки. Очевидно, никак. В идеале - SPICE модели подключать: конденсаторы, катушки,.. Как учесть ещё влияние земляной плоскости(на нижнем слое печатной платы) при моделировании? Интересует именно в Qucs. P.S. Попробую в Agilent Genesys согласовать и проверить цепь из даташита. Изменено 26 мая, 2023 пользователем repstosw Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
V_G 11 26 мая, 2023 Опубликовано 26 мая, 2023 · Жалоба Я работаю с RFSim99, с Multisim и c Filter Sоlutions, везде можно вводить паразитные параметры. В Multisim можно попробовать найти конкретную модель конкретного типа катушки. А в Filter Sоlutions - делать широкополосное согласование с произвольным числом согласующих элементов Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
oleg-n 5 26 мая, 2023 Опубликовано 26 мая, 2023 (изменено) · Жалоба On 5/26/2023 at 7:42 AM, repstosw said: Вот такую схему согласования придумал. Полоса 430-440 МГц. Индуктивности взял фабричные. Резистор 0,1 Ом - это активное сопротивление индуктивностей на постоянном токе (очень вредные: убивают 1-2 дБ усиления). Тут либо смириться с потерями используя фабричные SMD катушки. Либо мотать свои медным проводом (что будет громоздко и не технологично). Конденсатор C4 укорачивает лишнюю индуктивность L2 (ведь хочется фабричный номинал!). C1 и C2 - составляются комбинацией стандартных номиналов или стандартный номинал + подстроечный конденсатор (SMD: белый, синий, красный, зелёный, голубой). Промоделированные параметры: S11 - входные потери : чем меньше - тем лучше S22 - выходные потери : чем меньше - тем лучше S21 - усиление (прямая передача) - самый полезный параметр: чем больше - тем лучше. S12 - изоляция (обратная передача) - самый вредный параметр: чем меньше - тем лучше. Убрал цепи согласования. Ниже графики. Что дальше? Шире - до гигагерца: Приложил проект Qucs : qucs_test2.zip 1.44 MB · 1 download Ну вот сейчас видно что активный компонент действительно широкополосный. Значит дело только в Вашем согласовании. Берите Filter Sоlutions и синтезируйте широкополосное согласование указав 5-10% погрешность для емкостей и индуктивностей. Широкополосность с запасом берите вверх примерно на 20-50MHz. Изменено 26 мая, 2023 пользователем oleg-n Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
arhiv6 20 26 мая, 2023 Опубликовано 26 мая, 2023 · Жалоба В 26.05.2023 в 11:58, repstosw сказал: Я не увидел тут как задать добротность катушки. Очевидно, никак. Компоненты->RF компоненты, там находятся компоненты с добротностью. Появились в Qucs 0.0.20 (он ещё в бете, если не найдёте бинарники или не сможете собрать - попробуйте Qucs-S или Qucs Studio, может там уже добавили). В 26.05.2023 в 11:58, repstosw сказал: В идеале - SPICE модели подключать: конденсаторы, катушки, Для ВЧ лучше файлы с S-параметрами. На сайтах производителей есть архивы с этими файлами (у Murata индуктивности и конденсаторы, у Coicraft ВЧ катушки на большие токи и т.д.) доступны прямо на страницах компонентов или Murata ещё отдельно архивы выкладывает. В 26.05.2023 в 11:58, repstosw сказал: Как учесть ещё влияние земляной плоскости(на нижнем слое печатной платы) при моделировании? Интересует именно в Qucs. Компоненты->Линии передачи. Добавляете на схему нужные вам линии (например "Микрополосковая линия") + компонент "Подложка", который описывает материал и толщину печатной платы. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
repstosw 18 26 мая, 2023 Опубликовано 26 мая, 2023 · Жалоба 2 hours ago, arhiv6 said: Для ВЧ лучше файлы с S-параметрами. На сайтах производителей есть архивы с этими файлами (у Murata индуктивности и конденсаторы, у Coicraft ВЧ катушки на большие токи и т.д.) доступны прямо на страницах компонентов или Murata ещё отдельно архивы выкладывает. Скачал и заменил. Всё плачевно - всё поехало. Пришлось подбирать номиналы, чтобы восстановить параметры в нужной полосе. Больше всего меня убивает то, что у меня в наличии индуктивности и конденсаторы неизвестного типа. Я их снимаю с трубок сотовых телефонов. Если есть VNA, то он поможет с настройкой согласования усилителя по входу и выходу? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться