[Isomorphic 0]

1. сплошной земляной полигон под, а не вокруг.

 

Он есть.

 

2. убрать 5 Ом резистор и поставить вместо него емкостной делитель на землю, среднюю точку на затвор.

 

Емкостной делитель не повышает устойчивость усилителя.

Только элементы с потерями - резисторы, могут стабилизировать.

 

3. контура должны быть настраиваемые, хотя бы для макета.

 

Усилитель для массового производства не должен содержать настраиваемых элементов.

 

4. для максимума усиления по первой гармонике угол отсечки должен быть где-то 120 или 180 градусов (посмотрите коэффициенты Берга), а не режим А.

 

Максимальный к-т усиления любого усилителя - в линейном режиме, т.е. в классе А.

 

5. если предыдущий каскад рядом, 50 Ом согласование ни к чему.

 

Предыдущий каскад - широкополосная микросхема, имеющая выходное сопротивление 50 Ом по даташиту.

Изменено 25 августа, 2008 пользователем Isomorphic

[Valery_Vlad 0]

Максимальный к-т усиления любого усилителя - в линейном режиме, т.е. в классе А.

Мне кажется, что этот тезис нуждается в доказательстве или в уточнении. Попытайтесь.

[grandrei 0]

Увеличить входную мощность не представляется возможным - она составляет не более 15 дБм, предыдущий каскад - интегральный усилитель, из к-го больше не выжмешь.

Задача была - сделать усилитель с полосой 15-20%.

При токе покоя 150 мА к-т усиления 15 дБ смог получить только в очень узкой полосе 5-7 МГц. При попытке расширить полосу - падает к-т усиления и 1 Вт уже не получается. Пытался увеличить к-т передачи за счет уменьшения последовательного резистора в затворе - усилитель возбуждался. Поэтому единственный выход был - поднять смещение - так что усилитель почти в классе А работает.

Ток покоя - 600 мА. Ток при раскачке - 700 мА. Питание - 3,2 В. Выходная мощность - 1,2 Вт (на выходе еще и ФНЧ) . Полоса усиления - 130...170 МГц.

Усилитель устойчив при КВСН=5 на вх/вых.

В вашем случае, конечно, так можно поступить, такой подход существует, но в массовом производстве я, правда, его не видел. Поскольку надо иметь ввиду, что при не очень хорошем теплоотводе при отсутствии входного сигнала транзистор может перегреваться с малопредсказуемыми последствиями (все-таки изначально он не предназначен или, по крайней мере, не исследовался для класса А). Хотя есть у меня сомнение относительно невозможности увеличить усиление, поскольку вы его используете на частотах в 5-6 раз меньше номинальных, а коэффициент усиления растет с уменьшением частоты в квадрате и получить устойчивых 17-18 дБ не должно быть большой проблемой, тем более, что полоса-то не столь и большая. К тому же, у вас он, в конечном итоге, работает не в линейном, а нелинейном режиме большого сигнала (КПД ведь больше 50%).

Изменено 25 августа, 2008 пользователем grandrei

[Isomorphic 0]

Я могу увеличить усиление, но только за счет потери абсолютной устойчивости.

Усилитель работает в классе АВ, верно.

Кстати говоря, КСВН по входу включенного усилителя во всей полосе не хуже 1,4.

Из чего я могу еще выжать усиление?

P.S. При настройке один раз загнал УМ в режим, где ток покоя был больше тока при раскачке! Нормальный ли это режим работы, о чем он говорит?

Изменено 25 августа, 2008 пользователем Isomorphic

[grandrei 0]

В принципе, устойчивость определяется непосредственно схемотехникой. Например, если вместо коллекторного дросселя используется небольшая индуктивность, то это может устранить низкочастотные возбуждения. Так же, как и использование Г-образных согласующих цепей с последовательной емкостью и параллельной индуктивностью. Ток покоя может быть больше в определенных случаях, поскольку при увеличении раскачки транзистор заходит в нелинейный режим (отсечку и насыщение), тем самым повышая собственный КПД.

[Isomorphic 0]

В принципе, устойчивость определяется непосредственно схемотехникой. Например, если вместо коллекторного дросселя используется небольшая индуктивность, то это может устранить низкочастотные возбуждения. Так же, как и использование Г-образных согласующих цепей с последовательной емкостью и параллельной индуктивностью. Ток покоя может быть больше в определенных случаях, поскольку при увеличении раскачки транзистор заходит в нелинейный режим (отсечку и насыщение), тем самым повышая собственный КПД.

Я боролся не с низкочастотными возбуждениями, а с паразитной палкой, которая появлялась в рабочей полосе в отсутствие раскачки. Помогло уменьшение номинала резистора в цепи смещения (15 Ом).

А что, Вы хотите сказать, что К-фактор (то бишь устойчивость) можно увеличить не только резистивными элементами?

[grandrei 0]

Конечно, поскольку основная цель обеспечения устойчивости заключается в нарушении схем потенциальных автогенераторов на основе емкостной или индуктивной трехточки. Для увеличения усиления, возможно надо видоизменить входную цепь согласования, там аж два резистора, последовательный в 5 Ом и параллельный в 15 Ом. Попробуйте, для начала, например, включить индуктивность в 20-30 нГ последовательно с 15 Ом. Да, а какой входной импеданс?

[Isomorphic 0]

Попробуйте, для начала, например, включить индуктивность в 20-30 нГ последовательно с 15 Ом. Да, а какой входной импеданс?

Входные импедансы в даташите на эту частоту не приведены.

Есть только малосигнальные S-параметры.

Я предположил, что расчет входной цепи по ним будет более-менее верен.

NE5520379Av1_p1_3_3p5_300.txt

Изменено 25 августа, 2008 пользователем Isomorphic

[grandrei 0]

В принципе, входная цепь МДП-транзистора мало меняется с изменением сигнала: сопротивление затвора почти постоянно, а емкость затвор-исток уменьшается на 50-70% вблизи напряжения отсечки. А вы не трансформировали S-параметры в Z или Y для определания Zвх или Yвх?

[Isomorphic 0]

В принципе, входная цепь МДП-транзистора мало меняется с изменением сигнала: сопротивление затвора почти постоянно, а емкость затвор-исток уменьшается на 50-70% вблизи напряжения отсечки. А вы не трансформировали S-параметры в Z или Y для определания Zвх или Yвх?

Да, при что при включенном, что при выключенном усилителе на анализаторе цепей - почти одна и та же зависимость КСВН от частоты в рабочей полосе (при включении КСВ еще ниже).

Не трансформировал S-параметры в Z и Y. Создал в MWO однополюсник с заданным S11 и согласовал его на 50 Ом. Полученный результат перенес в схему.

[alexkok 0]

2. убрать 5 Ом резистор и поставить вместо него емкостной делитель на землю, среднюю точку на затвор.

 

Емкостной делитель не повышает устойчивость усилителя.

Только элементы с потерями - резисторы, могут стабилизировать.

Ещё как повышает.

Глубина паразитной обратной связи с выхода на вход через проходную емкость напрямую зависит от соотношения импедансов. А запитывать вход через индуктивность - это наихудший вариант с точки зрения устойчивости.

3. контура должны быть настраиваемые, хотя бы для макета.

 

Усилитель для массового производства не должен содержать настраиваемых элементов.

Я же написал: "хотя бы для макета"

4. для максимума усиления по первой гармонике угол отсечки должен быть где-то 120 или 180 градусов (посмотрите коэффициенты Берга), а не режим А.

 

Максимальный к-т усиления любого усилителя - в линейном режиме, т.е. в классе А.

Смотрите сюда:

коэффициенты Берга

Предыдущий каскад - широкополосная микросхема, имеющая выходное сопротивление 50 Ом по даташиту.

Даже если так, входной контур нужно использовать как повышающий трансформатор.

А резистор 15 Ом увеличить до 200-300, или как здесь уже рекомендовали, добавить последовательную индуктивность.

[proxi 0]

да ребята понесло вас по канавам....если нет металлизации под... с виасами так долго можно трам тарарам...

[Isomorphic 0]

Ещё как повышает.

Глубина паразитной обратной связи с выхода на вход через проходную емкость напрямую зависит от соотношения импедансов. А запитывать вход через индуктивность - это наихудший вариант с точки зрения устойчивости.

Смотрите сюда:

коэффициенты Берга

Даже если так, входной контур нужно использовать как повышающий трансформатор.

А резистор 15 Ом увеличить до 200-300, или как здесь уже рекомендовали, добавить последовательную индуктивность.

Вы попробуйте в любой программе САПР СВЧ составить схему усилителя с двуполюсником (с заданными S параметрами из даташита) и согласующими цепями. Выведите график фактора стабильности К от частоты. Для этого транзистора (вместе с цепями согласования из реактивных элементов) в рабочем диапазоне К сильно меньше 1. Никакие емкостные делители и дополнительные дросселя не сделают К больше 1, это видно по графику - фактор К остается прежним. Только ввод резисторов в схему поднимает стабильность усилителя. И на практике я получал подтверждение. Как можете прокомментировать?

 

Я допускаю, что в моих рассуждениях может быть ошибка, но давайте разберемся. СВЧ усилители проектирую не так давно.

 

По поводу повышающего транформатора в контуре - так входной импеданс транзистора гораздо меньше 50 Ом, зачем тогда повышать сопротивление? И правильность входного согласования подтверждается хорошим КСВ входной цепи включенного усилителя.

 

По поводу усиления в классе А. В зарубежной литературе и аппноутах неоднократно встречал утверждения, что в классе А (угол отс. 360 град) усиление на несколько дБ больше, чем в классе В (180 град). По причине того что эффективная крутизна активного элемента (определяющая усиление) в классе В в 2 раза меньше, чем в классе А.

Изменено 26 августа, 2008 пользователем Isomorphic

[alexkok 0]

Вы попробуйте в любой программе САПР СВЧ составить схему усилителя с двуполюсником (с заданными S параметрами из даташита) и согласующими цепями. Выведите график фактора стабильности К от частоты. Для этого транзистора (вместе с цепями согласования из реактивных элементов) в рабочем диапазоне К сильно меньше 1. Никакие емкостные делители и дополнительные дросселя не сделают К больше 1, это видно по графику - фактор К остается прежним. Только ввод резисторов в схему поднимает стабильность усилителя. И на практике я получал подтверждение. Как можете прокомментировать?

САПР СВЧ не пользуюсь, усилителями занимался довольно давно.

Я допускаю, что в моих рассуждениях может быть ошибка, но давайте разберемся. СВЧ усилители проектирую не так давно.

Не такое уж это и СВЧ, вполне можно рассчитывать как обычный ВЧ усилитель. Тем более что он узкополосный.

По поводу повыщающего транформатора в контуре - так входной импеданс транзистора гораздо меньше 50 Ом, зачем тогда повышать сопротивление?

Согласно Вашей схеме вход усилителя зашунтирован резистором 15 Ом, вот это и есть "входной импеданс". :)

И правильность входного согласования подтверждается хорошим КСВ входной цепи включенного усилителя.

См. выше.

По поводу усиления в классе А. Во зарубежной литературе и аппноутах неоднократно встречал утверждения, что в классе А (угол отс. 360 град) усиление на несколько дБ больше, чем в классе В (180 град). По причине того что эффективная крутизна активного элемента (определяющая усиление) в классе В в 2 раза меньше, чем в классе А.

Зависит от источника сигнала.

Если источником является резонансный контур хоть с какой-то добротностью и хоть как-то согласованный, то это не верно.

[Isomorphic 0]

САПР СВЧ не пользуюсь, усилителями занимался довольно давно.

Не такое уж это и СВЧ, вполне можно рассчитывать как обычный ВЧ усилитель. Тем более что он узкополосный.

 

Жаль, что занимались давно.

 

Согласно Вашей схеме вход усилителя зашунтирован резистором 15 Ом, вот это и есть "входной импеданс". :)

 

Входной импеданс транзистора - единицы Ом, здесь 15 Ом в параллель только уменьшит входной импеданс. Как вы собираетесь трансформировать 50 Ом в несколько Ом повышающим трансформатором, объясните?

 

Зависит от источника сигнала.

Если источником является резонансный контур хоть с какой-то добротностью и хоть как-то согласованный, то это не верно.

 

Источник сигнала не резонансный контур, а широкополосная микросхема с полосой более 1 ГГц.

Можете обосновать или дать ссылку на обоснование?

Изменено 26 августа, 2008 пользователем Isomorphic