Расчет выходного сопротивление вч усилителя

[jordan]

Имеется схема вч усилителя с ОЭ с транзистором 2sc3357....



В даташите говориться что на частоте 400Mhz при питании Vce = 10 V, и коллекторным током Ic = 20мА его S параметры r = 0.382 и угол -24.7
Smith-chart пересчитывает в импеданс Z = 0.347 - j0.160

Но как быть с катушкой индуктивности питающей усилитель?

В это статье http://www.avr123.nm.ru/soglasie.htm

Конкретно величина индуктивности не очень важна если учитывать её влияние на диаграмме при построении цепи согласования - желательно лишь что бы ее реактивное сопротивление XL было в 10 - 20 раз больше модуля импеданса в точке куда схемы куда подключена индуктивность - нижний вывод L1 на рисунке ниже.

из этой же статьи

40 - 200 нГн для частоты 434 МГц

я правельно понимаю что выходной импеданс усилителя это импеданс транзистора плюс импеданс катушки индуктивности соединённой с землей (так как шина питания и земля накоротко закорочены для вч через конденсаторы по питанию) ?

то есть импеданс транзистора Z = 0.347 - j0.160, после подключения катушки индуктивности в 60 nH Z = 0.348 - j159 ?????????????

[VT1]

выходной импеданс усилителя это импеданс транзистора плюс импеданс катушки индуктивности соединённой с землей

Никаких плюсов, т.к. катушка включена параллельно выходному импедансу транзистора и если её сопротивление намного больше выходного импеданса транзистора, то её можно не учитывать, т.к. её влияние на выходной импеданс схемы мало.
Сами же написали.

шина питания и земля накоротко закорочены для вч через конденсаторы по питанию

[jordan]

спасибо Lazy !

[jordan]

Чем дальше в лес тем больше дров...

для примера я уже взял транзистор 2sc3356 выходное сопротивление которого Z = 0.347 - j0.160 для согласования с 50 Омной нагрузкой, нам нужно построить цепь согласования, с одной стороны 50 Ом а с другой комплексно сопряженный импеданс нашего усилителя ( если я не прав поправте пожалуйста ).... то есть цепь Z = 0.347 + j0.16 --->> Z = 50 + j0

Но вот есть одна проблема, ( я так понимаю что из-за маленького сопротивления усилителя ) в случае согласования с помощью дискретных элементов, будь то Г - элемент, Т - элемент или П - элемент всегда присутствует очень маленького номинала, например Г-элемент будет содержать катушку 1.28 нГн и конденсатор 75,6 пФ, при чем изменение нанимала катушки дает огромное отклонение от 50 ом....

я нашёл только такой вариант


использовать вместо индуктивности фидер длинной 0.02 лямда вместо индуктивности, так как размеры такой линии велики и погрешность будет не велика, а конденсаторы можно сделать подстроечными и подогнать....

Допустим ли такой вариант согласования??????????? или есть другие способы согласования таких импедансов????
так как согласование Z = 5 + 5j c 50Ом нагрузкой намного проще

P.S. извините за целую поэму, - наболело

[jordan]

где же мой учитель lazy

[svic]

или есть другие способы согласования таких импедансов????
так как согласование Z = 5 + 5j c 50Ом нагрузкой намного проще

Есть. ШПТ и ШПТЛ, например http://www.cqham.ru/pa71_34.htm, http://www.cqham.ru/pa83_59.htm.

[rx6la]

Скажите, а вам это нужно для практики или из любопытства?
Согласование это больше к передающей технике.
В вашем случае ( я правда не знаю что за случай ) рассогласование не будет иметь значения, практически.
Обычно при построении усилителей вч в коллектор добавляют сопротивление порядка 20-30 ом и с него через емкость снимают вч на последующий каскад, в случае если он не рядом и есть линия и сопротивление последующего каскада активно и скажем близко к 50 ом.
Если следующий каскад рядом, то есть длинна линии менее 1/16 лямбда и ее можно не учитывать, можно согласовывать каскады не приводя их к 50 ом.

Если вас пугают потери в 0.5-1 дб на рассогласование, контур, линия или транс на выходе, в зависимости от частот и задач.
Не уверен правда что вы "притяните" те же 1 дб назад.
А вообще паяльник и приборы дадут вам самый правильный ответ

[jordan]

Скажите, а вам это нужно для практики или из любопытства?

для практики, делаю ДУ по схемам из инета, они работают, но хотелось бы понять и разрабатывать самому по этому читаю книги что не понятно спрашиваю...

В вашем случае ( я правда не знаю что за случай ) рассогласование не будет иметь значения, практически.

я выше писал, оконечный каскад вч усилителя на транзисторе 2sc3357 с выходным импедансом Z = 0.347 - j0.160...

Если вас пугают потери в 0.5-1 дб на рассогласование, контур, линия или транс на выходе, в зависимости от частот и задач.

При подключении 50 Омной антенны без согласование я потеряю 1дб ????? а как же отражение и все остальные трудности???

[SmarTrunk]

Я думаю, Вы идете в правильном направлении. Детально проверить не могу, т.к. после института не занимался плотно СВЧ и многое забылось, но вот что я думаю:

1. Катушка в коллекторе (фактически дроссель) не имеет отношения к делу, если только не вносит паразитную емкость - поэтому она не должна быть слишком большой индуктивности (но достаточной, с запасом, как писалось). Несколько витков, возможно на маленьком ферритовом колечке (или без) будет достаточно.

2. Использовать линию передачи для согласования правильно, имея в виду, что это будет несимметричная полосковая линия, т.е. дорожка на плате с земляным слоем с оборотной стороны. Дорожка правильной ширины, ведь ширина (и толщина и диэл.проницаемость материала платы) будет определять ее волновое сопротивление (например, в пределах 30...70 Ом). С другой стороны, тонкая печатная дорожка - уже хорошая (и стабильная) маленькая индуктивность (Хотя она же может считаться и отрезком линии передачи, особенно если снизу есть металлизация)

3. Подстроечные конденсаторы тут не очень хорошо применить, вследствие сравнительно больших габаритов и, как следствие, больших паразитных емкостей и индуктивностей. Для экспериментов можно перепаивать керамические ЧИП- конденсаторы разных номиналов, типа COG или NPO.

4. Любая дорожка, контактная площадка и т.д. должны быть учтены, т.к. это будет или паразитная емкость, или индуктивность (а даже маленькая будет влиять).

5. Полезно иметь какой-то измерительный приемник для контроля уровня изучения, в идеале - анализатор спектра.

6. В "серьезных" передатчиках, на бОльшие мощности, цепь согласования с антенной также обязательно является и ФНЧ для подавления высших гармоник. Иногда эллиптическим ФНЧ, для лучшего подавления.

7. Книг по передатчикам и СВЧ сейчас много... начиная от старого Фуско и заканчивая современными книгами Rohde "Wireless RF Microwave Circuit Design" стр.557, White "High Frequency Techniques - An Introduction to RF and Microwave Engineering" стр.421... ... ...

[jordan]

Спасибо SmarTrunk , пытаюсь по полочкам разложить...