[khach 38]

Если делать правильно и на не очень большую мощность ( до сотни ватт) то вот так.  DUT- транзистор в державке с широкополосными трасформаторами импеданса типа Klopfenstein taper. На втором рисунке со снятой прижималкой чтоб не паять транзистор. Но это очень дорого, особенно тюнера. И желательно питание и измерения импульсные чтобы транзистор не грелся.

Если же делать active load pull то стоитмость измериловки еще вырастет.

[Loota 0]

59 minutes ago, serega_sh____ said:

Вопрос стоял про входную ёмкость, т.е ёмкость затвора. А я и не говорил, что нужно делать усилительный каскад на транзисторе для замера входной ёмкости. 

По моему опыту наиболее чувствительное напряжение, влияющее на входную ёмкость - это напряжение затвора (а не стока). А это напряжение затвора всего 0,4...0,6В. От этого напряжения можно даже порт VNA не защищать. И одновременно, как раз при подаче высокого напряжения на каскад (напряжение стока) емкость затвора почти не изменялась...

Поэтому на вопрос как измерить входную ёмкость затвора - я ответил прямо измерить VNA, с подачей напряжения на затвор. 

Понятно, спасибо. Какое-то приемлемое для векторного анализатора напряжение все же стоит наверное к стоку приложить? LDMOSы плохо переносят наличие напряжения на затворе при его отсутствии на стоке. Или с 0,4...0,6В все нормально будет?

[rloc 49]

54 минуты назад, alex-sss сказал:

Усилители с рабочей полосой несколько ГГц и больше практически мгновенно умирают, т.е. выброса по напряжению длительностью несколько нс это уже достаточно, наподобие как ESD пробивает class 0.

Несколько нс усилителю на 1кВт - как комариный укус, даже не почувствует. Сейчас в GaN разряжается стек из 50 керамических конденсаторов X7R 22мкФ 50В за 130мкс. Молния попадала, рядом все сгорело, а транзистор жив. Запас по КСВ не менее чем 20 кратный.

Где, кстати, взять широкополосный усилитель на несколько ГГц с мощностью 1кВт? Понятно, без суммирования.

[Loota 0]

44 minutes ago, khach said:

Если делать правильно и на не очень большую мощность ( до сотни ватт) то вот так.  DUT- транзистор в державке с широкополосными трасформаторами импеданса типа Klopfenstein taper. На втором рисунке со снятой прижималкой чтоб не паять транзистор. Но это очень дорого, особенно тюнера. И желательно питание и измерения импульсные чтобы транзистор не грелся.

Если же делать active load pull то стоитмость измериловки еще вырастет.

Изначально на такую схему и ориентировались, но покупать тюнеры дорого и долго, самодельные получались монструозные, да и клофенштейн на 150 МГц с 50 на 6 Ом довольно длинный. На фото затвор-сток проволокой соединены?

[khach 38]

19 минут назад, Loota сказал:

самодельные получались монструозные,

А вто это интересный вопрос для обсуждения, достойный отдельной темы.

 

21 минуту назад, Loota сказал:

На фото затвор-сток проволокой соединены?

Нет, там по описанию

Цитата

Image of load-pull test fixture with feedback network to improve low-frequency stability. Network includes a 220  resistor and a 30 pF capacitor in series

 

[Loota 0]

9 minutes ago, khach said:

А вто это интересный вопрос для обсуждения, достойный отдельной темы.

 

Нет, там по описанию

 

С этого вопроса тема и началась. Физически их не изготавливали, посчитали только и получи почти метр в длину. Это для волноводных на 1 кВт.

А можно описание почитать откуда цитата?

Изменено 11 июня пользователем Loota

[serega_sh____ 2]

On 6/11/2024 at 4:14 PM, Loota said:

Понятно, спасибо. Какое-то приемлемое для векторного анализатора напряжение все же стоит наверное к стоку приложить? LDMOSы плохо переносят наличие напряжения на затворе при его отсутствии на стоке. Или с 0,4...0,6В все нормально будет?

Мы конечно не очень профи, но начало работ с "неизвестным" транзистором у нас примерно такой:

1- установить транзистор в прижималку. (Напряжения З = 0в, напряжение с = 0в)

2 - в рабочем месте, на выходе DUT присутствует детектор огибающей, подключенный к осциллографу который в ждущем режиме ловит превышение амплитуды. Это детектор свиста транзистора. Если свистнет, то гудёж увидим по повышению амплитуды, т.е. по запуску триггера осциллографа. Уровень триггера настраиваем чуть выше чем уровень полезного сигнала.

3 - подать напряжение на затвор. можно в рабочую точку. При этом напряжение СИ = 0В.

4 - подать напряжение 1в на сток. При этом напряжении транзистор не сможет сгореть ни по пробою СИ, ни по перегрузке по мощности. На осциллографе не должны видеть гудёж. 

5 - проверить что транзистор открывается. Рабочая точка адекватная.

6 - поднять на пару вольт напряжение на стоке. Повторить 4, 5. Попробовать ловить усиление. Начать согласовывать. Обращаю внимание, что на этом этапе свист транзистора не приводит к сгоранию транзистора. Можно ловить свист. Главное ток стока не превышать блоком питания. Да и перегрев увидим по нагреву прижималки.

7 - повторяя п 4.5.6 Поднять напряжение до половины напряжения питания. Отрегулировать. Попробовать получить мощность. Попробовать словить свист транзистора. Замучить транзистор всякими испытаниями, с целью выявить свист. При половинном напряжении питания свист ещё не может сжечь транзистор а характеристики уже есть, поэтому спокойно мучаем каскад.

8 - постепенно поднимать напряжение питания до рабочего. Выжимая усиление, мощность, кпд. Если свистнет, то скорее всего сгорит, но мы точно будем знать - свистнул. Мы это увидим по запуску развертки осциллографа.

....Далее уже работают шаманы....

 

[Сергей Викт 3]

14 минут назад, serega_sh____ сказал:

8 - постепенно поднимать напряжение питания до рабочего. Выжимая усиление, мощность, кпд. Если свистнет, то скорее всего сгорит, но мы точно будем знать - свистнул. Мы это увидим по запуску развертки осциллографа.

Это для начала желательно проделывать в импульсном режиме, типа длительность 10 мкс скважность 10, тогда точно ничего не сгорит. Правда результаты могут получаться сильно хорошие, транзистор, то холодный будет.

[Loota 0]

15 minutes ago, serega_sh____ said:

Мы конечно не очень профи, но начало работ с "неизвестным" транзистором у нас примерно такой:

1- установить транзистор в прижималку. (Напряжения З = 0в, напряжение с = 0в)

2 - в рабочем месте, на выходе DUT присутствует детектор огибающей, подключенный к осциллографу который в ждущем режиме ловит превышение амплитуды. Это детектор свиста транзистора. Если свистнет, то гудёж увидим по повышению амплитуды, т.е. по запуску триггера осциллографа. Уровень триггера настраиваем чуть выше чем уровень полезного сигнала.

3 - подать напряжение на затвор. можно в рабочую точку. При этом напряжение СИ = 0В.

4 - подать напряжение 1в на сток. При этом напряжении транзистор не сможет сгореть ни по пробою СИ, ни по перегрузке по мощности. На осциллографе не должны видеть гудёж. 

5 - проверить что транзистор открывается. Рабочая точка адекватная.

6 - поднять на пару вольт напряжение на стоке. Повторить 4, 5. Попробовать ловить усиление. Начать согласовывать. Обращаю внимание, что на этом этапе свист транзистора не приводит к сгоранию транзистора. Можно ловить свист. Главное ток стока не превышать блоком питания. Да и перегрев увидим по нагреву прижималки.

7 - повторяя п 4.5.6 Поднять напряжение до половины напряжения питания. Отрегулировать. Попробовать получить мощность. Попробовать словить свист транзистора. Замучить транзистор всякими испытаниями, с целью выявить свист. При половинном напряжении питания свист ещё не может сжечь транзистор а характеристики уже есть, поэтому спокойно мучаем каскад.

8 - постепенно поднимать напряжение питания до рабочего. Выжимая усиление, мощность, кпд. Если свистнет, то скорее всего сгорит, но мы точно будем знать - свистнул. Мы это увидим по запуску развертки осциллографа.

....Далее уже работают шаманы....

 

Вы профи явно побольше чем мы. Детектор свиста мне особенно нравится. Детектор огибающей через направленный ответвитель подключаете? Я так понимаю задача специально получить свист при малом напряжении дабы избежать его при рабочем напряжении питания? 

[khach 38]

22 минуты назад, Loota сказал:

С этого вопроса тема и началась. Физически их не изготавливали, посчитали только и получи почти метр в длину. Это для волноводных на 1 кВт.

А можно описание почитать откуда цитата?

https://www.maurymw.com/wp-content/uploads/2023/11/TKT_Aerospace_2013_rev2.pdf

Трансформаторы метр в длину и получались- медная труба, уже не помню какая, внутри клопеншнейн набранный из отрезков, выточенных на CNC и стянутый винтами на центральнй шпильке. Монолитный не получался- отгибало заготовку в станке. И разьем с импедансом 10 ом сделанный из СР-75 с заменой центрального контакта на широкий пружинный венчик типа наружной юбки BNC. Два таких трансформатора позволили получить вполне надежную измериловку 10 омную.

[serega_sh____ 2]

On 6/11/2024 at 5:21 PM, Loota said:

Вы профи явно побольше чем мы. Детектор свиста мне особенно нравится. Детектор огибающей через направленный ответвитель подключаете? Я так понимаю задача специально получить свист при малом напряжении дабы избежать его при рабочем напряжении питания? 

Да. Я говорил про схему рабочего места для измерения мощности на VNA. Просто один из направленников на выходе подключен к детектору.

Самое противное в этом рабочем месте, это свиснувший транзистор. Если это это произойдёт на большой мощности, то мы потеряем немного денег или много денег. Поэтому пусть он лучше свистит в той рабочей точке, где он безвреден. Да и схема антизвона часто капризная. Да и регулировщики любят её постоянно исключать при настройке усиления или мощности.

On 6/11/2024 at 5:14 PM, Сергей Викт said:

Это для начала желательно проделывать в импульсном режиме, типа длительность 10 мкс скважность 10, тогда точно ничего не сгорит. Правда результаты могут получаться сильно хорошие, транзистор, то холодный будет.

Ну повторюсь. Я не спец. Но для себя я вывел три вида поломок (пробоя) транзистора:

1 - Статика. Ну там всего 2...7в на затворе выбивает транзистор. Тут больше вопрос к технологам. У нас например при производстве и монтаже замыкают выводы транзистора ММкой

2 - Тепловой пробой. Или перегрев.

3 - Пробой напряжения сток-исток (V(br)dss). Этот пробой может случиться при плохом КСВ или самовозбуждении. А плохое КСВ у нас везде кроме рабочей частоты, и свистнуть может везде. Если смотреть современные транзисторы, то там напряжение пробоя Vbrdss имеет значительно больше чем двухкратный запас  от напряжения питания (это ксв=1:10). Но из-за специфики мы часто работаем на современных российских технологиях и там транзисторы более чувствительны к напряжению Vbrdss.

Мне кажется, Ваш вариант (импульсный режим) защитит от поломок по типу 2., но не защитит от типа 3. Да и передатчики у меня ретрансляционные, работающие в непрерывном режиме. Нет у меня не импульсных генераторов, не модуляторов.

[Demich 0]

18 часов назад, khach сказал:

 И желательно питание и измерения импульсные чтобы транзистор не грелся.

 

 

 

Здравствуйте.

Можете пояснить, почему чтобы он не грелся? Натыкаюсь на советы по измерению транзистора в импульсном режиме. Но если у него работа будет более суровой, то зачем жалеть его и не создавать условия близкие к реальным, когда параметры уплывают от той же температуры.

[alex-sss 6]

On 6/11/2024 at 5:14 PM, rloc said:

Несколько нс усилителю на 1кВт - как комариный укус, даже не почувствует. Сейчас в GaN разряжается стек из 50 керамических конденсаторов X7R 22мкФ 50В за 130мкс. Молния попадала, рядом все сгорело, а транзистор жив. Запас по КСВ не менее чем 20 кратный.

130 мкс - это можно назвать преобразованием в тепло, а вот если стрелять ESD-установкой, то результат будет другой, при этом энергия разряда не большая.

https://transientspecialists.com/blogs/blog/esd-testing-equipment-methods-standards-air-contact-discharge

Изменено 12 июня пользователем alex-sss

[rloc 49]

14 часов назад, alex-sss сказал:

если стрелять ESD-установкой, то результат будет другой, при этом энергия разряда не большая

Какой другой результат? Тепла больше выделится в некотором локальном участке кристалла? Больше не это интересует, а где усилители взять с полосой на несколько ГГц и мощностью 1кВт на один кристалл?

[Сергей Викт 3]

23 часа назад, Demich сказал:

Можете пояснить, почему чтобы он не грелся? Натыкаюсь на советы по измерению транзистора в импульсном режиме.

Обычно транзисторы горят по 2 и 3 причинам. Повреждение статэлектричеством это проблема скорее организационная, чем техническая.

Т.е. причины выхода из строя - превышение напряжения обычно сток-исток для LDMOS транзисторов (GaN пока не рассматриваем), превышение предельно допустимого тока и превышение предельно допустимой мощности рассеяния.

При превышении предельно допустимого напряжения сток-исток транзистор входит в режим пробоя, примерно, как стабилитрон, и если ограничить ток пробоя то транзистор  может находится в таком состоянии длительное время и не выходить из строя. Кроме того, есть такое понятие, как энергия лавинного пробоя, т.е. энергия запасенная в индуктивных элементах схемы и рассеивающаяся на транзисторе в случае пробоя. Далее еще один плюс импульсного режима работы - пробой в цепи сток-исток является инерционным процессом и за 10 мкс он не успевает развиться, что так же способствует сохранности транзистора. Импульсный режим проще всего организовать за счет импульсной модуляции входного сигнала. Почти все ВЧ генераторы умеют это делать.

Когда мы работаем в импульсном режиме превысить предельно допустимый ток и рассеиваемую мощность уже не получится.

А вот когда усилитель нормально заработает в импульсно режиме, то можно его и в более суровые условия поставить.