усилитель до 1ггц вопросы по монтажу, измерениям и т.п.

[hol hal]

Для обучения самого себя разрабатываю широкополосный усилитель по схеме ниже, транзисторы BFU530 с ft =11 ГГц, ожидаю примерно до 0,5-1 ГГц получить усиление.

Идеи черпаю отсюда - High Frequency LNA schematics

Охватываю ООС для того чтобы получить Rвх ~ 75 Ом. Использую Г4-76 и получаю усиление примерно в 2 раза по напряжению(меряю детекторной головкой, поэтому измеряю напряжение на нагрузке в 75 Ом).

В теории должно быть порядка 5-10 в зависимости от частоты в пределах до 1 ГГЦ, чего я естественно не вижу.

Подскажите, куда копать конкретно, пока что подозрения на:

1) метода измерений так себе - вч головка с 75 ом резистором по входу и диодом 1д507 не уверен, что тянет на этот диапазон. Измерения калибровал на 1 Мгц.

2) монтаж колхозный - я наклеил медную фольгу на текстолит, это макетное решение конечно - тем не менее мне кажется компактно. Достаточно ли?

3)Вход тоже висит в воздухе довольно плохо, надо бы нормально сделать. Хотя контакт вроде есть.

 

Главный вопрос - что не так делаю? Какие нюансы не учитываю? Почему не получаю желаемое?

 

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[korsaj]

Сделайте нормальный монтаж, хотя бы на пяточках. И помните - флюс на ВЧ проводник.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[hol hal]

Думал об этом. Попробую всё хорошенько вытереть, хотя спиртом до этого пробовал пройтись, не очень помогло. Монтаж на первый взгляд не кажется таким уж и плохим, даже если и не очень эстетичный. Емкость площадки под коллектором например прикидочно до 1 pF, не более. с Rвых 75 ом это примерно в 2 ггц полоса. Там конечно ещё выходные емкости транзисторов, только на то оно и охвачено всё ООС.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[korsaj]

А в симуляторе какой КУ получился?

[hol hal]

Транзистор в симуляторе с граничной около 3 Ггц, другого не нашел. Но даже так есть усиление >4.

Симулятор хорошо согласуется с моим расчетом на бумажке, строил малосигнальную модель и считал. А вот практика не очень.

Если в симе обвешать все емкостями 1pF то картинка особо не меняется.

[Rede RED]

http://easyelectronics.ru/kovarnye-vch-cepi.html?ysclid=l5dw8hbiy2254585648

https://www.rlocman.ru/review/article.html?di=52342&ysclid=l5dwen7res784245806

Изменено 9 июля, 2022 пользователем Rede RED

[hol hal]

Там проблема связана с высоким импедансом внутренней подтяжки. У меня от силы пару резисторов на 1к найдется, плюс дорожки короче и шире.

Монтаж на пяточках - не панацея. Вот Вам lna до 2ггц.

В Вашем монтаже я бы сказал индуктивности приличнее, чем в моем.

В прочем может быть и в этом дело... Вопрос практических изысканий.

Ссылка на lna в smd - картинка большая вышла

Цитата

https://www.rlocman.ru/review/article.html?di=52342&ysclid=l5dwen7res784245806

Не смогу найти источник, в моем случае не играет существенной роли. Поскольку длинна волны от силы 70-30см при том что вся схема 2x3 см

Можно взглянуть на любой советский ДМВ блок и увидеть там всё как у меня - ну не колхозно конечно.

Изменено 9 июля, 2022 пользователем hol hal

[korsaj]

Клею, я бы тоже не доверял.

[hol hal]

Вообщем чуть более точно измерил - Ку около 2.7

Думаю всё-таки критично то, что меряю сомнительными диодными детекторами ( вообще 1д507 насколько потянет на практике? хватит ли его на 500 Мгц?)

[korsaj]

Время восстановления 0.1 мкС, чего явно мало для работы на 500 МГц.

[hol hal]

так ли важен этот параметр для детектора? (Сам не уверен). Точно знаю что на практике работает до 200 МГц примерно, по инфе из интернета. Сам мерял ещё давно до 700 МГц детектируемое напряжение почти не падало. Вопрос лишь конечно в том какую нагрузку он вносит в схему и насколько ВЧ напряжение сопоставимо с НЧ калибровкой. Думаю попробовать какой-нибудь свч диод.

[korsaj]

Вот в том то и дело, линейность будет плыть. Плюс собственная ёмкость и ёмкость монтажа.

[hol hal]

Так ну я сам дурак, что не догадался использовать АМ для того чтобы посмотреть Ку. Вообщем амплитудная модуляция увеличивается в ~6 раз со входа на выход. Так что думаю дело исключительно в измерениях. Единственное не ясно как их лучше провести с минимальным бюджетом.

Найдено на просторах интернета:

Цитата

Любой детекторный и смесительный СВЧ диод. 2А1хх, КА1хх, 3А1хх, АА1хх, 2А2хх и т.д. В Вашем случае даже Д311, ГД507,508 будут работать , во всяком случае до 1,2 ГГц. работают. С СВЧ диодами Вам не стоит заморачиваться, просто угробите.

 

Изменено 9 июля, 2022 пользователем hol hal

[korsaj]

Будут, только откалибровать нужно ))

Можно на входе и на выходе применит одинаковую схему измерения.

[hol hal]

Так оно и сделано.

Я кажется действительно нашел ошибку. у выходного транзистора Ку без ООС ~75/(2*rэ) (тут rэ - 1/S).

rэ при токе 15мА порядка 1.67 Ома. Но забавно что индуктивность 1нГ на таких частотах тоже порядка 1-3 Ом, что буквально уменьшает усиление с каждым миллиметром лишней дорожки. Про этот эффект мне было известно, но вот количественно я не оценил его влияние.

Добавление L=10нг в симуляторе к эмиттеру Q1 убивает все усиление на корню.

[alend]

Судя по 75 Омам и частотам 500 - 1000 МГц, можно предположить что человек хочет сконструировать антенный усилитель для приёма 20 федеральных каналов российского ТВ.

Одумайтесь!

Как говорил профессор Преображенский в фильме "собачье сердце", не читайте перед обедом советских газет! так ведь других нет...   Вот никаких и не читайте!

[hol hal]

Ахахаха. Вовсе нет! Просто генератор Г4-76А который у меня в наличии единственный имеет выходное сопротивление 75 Ом. И да, покупал его когда на дипломе бакалавра проектировал фильтр для современного телевещания, чтобы лишний раз в универ не кататься. 

[hol hal]

Кому интересно - обратите внимание на усилки по ссылке в первом моем посте. Я ещё гадал зачем туда ставят индуктивность в коллектор. Как раз именно чтобы компенсировать спад усиления из-за индуктивности паразитной в цепи эмиттера. Правда ценой рассогласования по выходу.

Изменено 9 июля, 2022 пользователем hol hal

[korsaj]

А во второй схеме забыли нарисовать емкость по питанию.

[hol hal]

Вообщем вытравил плату компактную, в коллектор воткнул индуктивность несколько мелких витков, поставил на вход аттенюатор чтобы удобно было снимать показания с диодного детектора. После всех расчетов получил около 15 дБ по мощности, т.е ~6 по напряжению. Полоса около 700 МГц. Пойдет.

Изменено 10 июля, 2022 пользователем hol hal

[BARS_]

В 09.07.2022 в 15:31, hol hal сказал:

метода измерений так себе

Тут нужен анализатор спектра, ибо усилитель может давать лес гармоник и левых частот, которые вы воспринимаете как усиление полезного сигнала. Полосу анализатора желательно иметь в 3-4 раза выше чем полосу усилителя.

 

В 09.07.2022 в 15:31, hol hal сказал:

монтаж колхозный

Монтаж отвратительный для таких частот. Их уже даже на обычном текстолите лучше не далать.

 

В 09.07.2022 в 15:49, hol hal сказал:

отя спиртом до этого пробовал пройтись, не очень помогло.

Хорошо помогает смесь спирта и бензина Галоша.

 

8 часов назад, hol hal сказал:

получил около 15 дБ по мощности

Эээээ, а зачем тогда было целую схему городить, когда это на одной микросхеме-транзисторе делается? Выглядит примерно так 

Микросхем таких десятки разных существует, никаких проблем подобрать под требуемую полосу и усиление. Сильно выше требуемой частоты брать не стоит, т.к. будет ловить и усиливать кучу мусора.

[hol hal]

Цитата

Тут нужен анализатор спектра, ибо усилитель может давать лес гармоник и левых частот, которые вы воспринимаете как усиление полезного сигнала. Полосу анализатора желательно иметь в 3-4 раза выше чем полосу усилителя.

Может давать, а может и не давать. В конце концов всё определяется параметрами схемы. ООС есть, схема максимально типовая. Главное чтобы насыщения не было, ну так я примерно и понимаю из расчетов, при каких входных уровнях оно должно наступать, и держу сигнал меньше.

Цитата

Монтаж отвратительный для таких частот. Их уже даже на обычном текстолите лучше не далать.

 

Неэстетично - да. В практическом плане особых проблем нету, для макета. Можно посчитать спокойно. емкости таких кусков меди не более 0.25-1pF, в зависимости от размера, индуктивности до 5 nH. Косяк с конкретной длинной проводника в эмиттере - да.

Схема на таких частотах вполне себе считается сосредоточенной, с учетом размеров элементов и всей платы.

В доказательство - ссылка 1 на ютуб канал - человек макетирует всё на медной фольге. Аккуратнее правда делает, заморачивается. Там у него и 10 ГГц проскакивает. Конечно FR4 на 10 ггц сомнительная вещь, но до 2.5 ГГц особо без проблем, потери растут ближе к двум гигам конечно.

Схем с применением стеклотекстолита на такие частоты миллионы. Именно FR4, не фторопласта там какого-нибудь. Пример lna 433 мгц на моем транзисторе из оф. даташита тут.

И таких примеров миллион. 

Цитата

Эээээ, а зачем тогда было целую схему городить, когда это на одной микросхеме-транзисторе делается? Выглядит примерно так 

Цитата

Для обучения самого себя разрабатываю широкополосный усилитель по схеме ниже, транзисторы BFU530 с ft =11 ГГц, ожидаю примерно до 0,5-1 ГГц получить усиление.

Можно и микросхему купить, но интереса в этом 0. Особенно когда импедансы уже подогнаны внутри микросхемы. На транзисторах - интереснее. В коммерческом плане конечно гораздо проще не думать и делать всё как у людей - закупить за бугром и собрать из готовых модулей. Но скучно.

[BARS_]

15 минут назад, hol hal сказал:

Может давать, а может и не давать.

Вот и не узнаете, пока к анализатору не подключите. Схема хоть 100 раз может быть верной, но при этом не работать. Элементарно с разводкой земли ошибетесь и все. Тем более у китаез анализаторы нынче недорого стоят.

 

16 минут назад, hol hal сказал:

Можно посчитать спокойно. емкости таких кусков меди не более 0.25-1pF

А огромных блямб пропоя? А клея? А флюса? А длина проводников? А волновое сопротивление? Если уж и делать на фольге, то не клеить ее, а вырезать на фольгированном текстолите.

 

17 минут назад, hol hal сказал:

ссылка 1 на ютуб канал - человек макетирует всё на медной фольге.

Последнее место, которому стоит верить. Человек деньги зарабатывает. Естественно, что он не покажет, как оно не работает.

 

18 минут назад, hol hal сказал:

Конечно FR4

FR4 RFR рознь. Они очень сильно отличаются.

 

18 минут назад, hol hal сказал:

Именно FR4, не фторопласта там какого-нибудь

Фторопласт то сюда каким боком? СВЧ делают на керамике, роджерсе и т.п. Либо на FR с известными параметрами. В тех же роутерах вся плата из FR4. Но там и согласование цепей рассчитано под конкретный FR4.

 

23 минуты назад, hol hal сказал:

Пример lna

А сказать по русски не судьба? МШУ это...

 

21 минуту назад, hol hal сказал:

Особенно когда импедансы уже подогнаны внутри микросхемы.

Ошибаетесь, согласование нужно в любом случае.

[hol hal]

Цитата

А огромных блямб пропоя? А клея? А флюса? А длина проводников? А волновое сопротивление? Если уж и делать на фольге, то не клеить ее, а вырезать на фольгированном текстолите.

А что, есть какие-то практические доказательства что это мешает работе? или может быть количественный анализ того, как волновое сопротивление влияет в сосредоточенной схеме?  Или есть данные о проводимости флюса ЛТИ на частоте 500 МГц с толщиной слоя в микрометры и длинной в миллиметр?

Пока что только философствования с Вашей стороны, а так по факту есть куча схем и готовых примеров где всё работает как надо. Могу сколько угодно вам ссылок накидать. 

Цитата

Последнее место, которому стоит верить. Человек деньги зарабатывает. Естественно, что он не покажет, как оно не работает.

Исключительно хобби-образовательный канал с демонстрацией всего и вся, с применением СВЧ осциллографов и другого оборудования, с разжёвыванием каждого нюанса. Вы хотя бы ознакомились?

Не нравится канал - пожалуйста - https://www.qsl.net/va3iul/ бумажный вариант от другого человека.

Могу ещё найти несколько источников, если не верите.

 

Вот и перейдем к сути - Вам чисто докопаться? или по сути вопроса что-то есть? Кроме философии.

 

Как переводится Low Noise Amplifier я знаю, спасибо.

 

Фото переделки, чтобы ни у кого вопросов не возникало касательно монтажа. Там правда f-разьем всё равно колхозить пришлось, но работает.

Изменено 11 июля, 2022 пользователем hol hal

[BARS_]

2 минуты назад, hol hal сказал:

как волновое сопротивление влияет в сосредоточенной схеме?

А вы точно читали что такое согласование волнового сопротивления и зачем оно нужно? А про КСВ?

 

3 минуты назад, hol hal сказал:

сосредоточенной схеме

Не придумывайте левые термины.

 

3 минуты назад, hol hal сказал:

по факту есть куча схем и готовых примеров где всё работает как надо. Могу сколько угодно вам ссылок накидать. 

Да ну. И собраны они абы как без расчетов? Что-то сильно сомневаюсь. Трассировка ВЧ/СВЧ схем - отдельный вид порно и далеко не каждый трассировщик это умеет.

 

4 минуты назад, hol hal сказал:

данные о проводимости флюса ЛТИ на частоте 500 МГц

Нормальные люди ЛТИ вообще не применяют для пайки плат. Как, собственно, и любые другие активные флюсы, ибо смыть их полностью не получится никак. Ну и да, многие флюсы проводят ток, особенно ВЧ. А ЛТИ даже и без ВЧ этим успешно занимается.

 

6 минут назад, hol hal сказал:

Исключительно хобби-образовательный канал

Который приносит его создателю деньги. Я не спорю, некая работа там проделывается. Однако для разработки правильно работающих ВЧ/СВЧ схем люди не один год учатся. И учеба там, мягко говоря, сложная.

 

8 минут назад, hol hal сказал:

если не верите

А мне верить не надо, я подобные схемы с приборами настраивал. Вы даже не представляете себе насколько сильно влияет трассировка подобных ПП на их работу.

 

9 минут назад, hol hal сказал:

по сути вопроса что-то есть?

И смысл что-то еще говорить по сути, когда вы считаете себе умнее любого другого? Вы же в живую с такими схемами не работали, приборы только на картинках видели. Зато посмотрели видео и 100500 схем. Куда ж мне до вашего уровня знаний. Ляпайте дальше на кусках фольги и клею, только потом не удивляйтесь, что оно не работает, а на выходе лес частот вместо полезного сигнала.

 

12 минут назад, hol hal сказал:

Как переводится Low Noise Amplifier я знаю

Ну тогда должны понимать, что у вас оно и близко не Low Noise...