Power MESFET / GaAs FET bias - et hint.

[nandopg]

Et vink til PA designere:

Det er velkendt, at problemet til bias en effekt MESFET eller GaAs FET grund af behovet for at have en negativ gate spænding.
Er der nogen forsøgt at gøre porten skævhed ved hjælp af en modstand ved kilden i stedet for en negativ strømforsyning?
Jeg har brugt denne fremgangsmåde med succes designe BB mellem 1 til 50Watts for L, S og C bands.
For LNAs jeg nødt til at stå en meget lille forringelse i støj figur.

Hvis du har det samme problem med den negative porten bias bør du prøve denne teknik.

NandoPG

 

[flatulent]

Dette var den sædvanlige måde at bias lille signal JFET transistorer.Den største ulempe er at sænke effektivitet, fordi de drain-source spænding Swing er lavere.

BJT bias blev gjort på samme måde med en emitter modstand og base spænding kilde.

Omgåelse af emitter eller kilde modstand bør fjerne de støjproblemer.Ikke uden om det vil give feedback til at gøre de få stabile og hæve indgangsimpedans alle på bekostning af lavere forstærkning, som er svært at få fat i højere frekvenser.

 

[nandopg]

Afløbet til kilde DC spænding det er ikke reduceret, da VDD bør øges ved faldet spænding over kilde modstand.
Målingen af forstærkerens PAE for GaAs FET forudindtaget med en kilde modstand eller en negativ strømforsyning er stort set den samme.
I tilfælde af LNA's sande impedans af omfartsvejen hætter på kilden terminal plus effekten af den metalliske spor vil falde en lille smule den mindste støj tallet af enheden plus bias netværk.
Under alle omstændigheder, drevet primært for batteri-systemer, brug af en selv-bias gennem en kilde modstand er en fordel.

NandoPG

 

[flatulent]

Jeg var bare illustrerer, hvordan hvert design er et kompromis mellem modstridende krav.Som du viser, at effektiviteten er reduceret til en given produktion magt til fordel for kredsløb enkelhed.Der er endnu en fordel.DC bias stabilitet.Denne skævhed er fjols bevis, og vil beskytte den aktive enhed mod over de nuværende forhold.

Den dag tidligere bruger thermonic ventiler (US = vakuumrør) en hybrid bias arrangement blev anvendt.Denne resistiv metode til at beskytte enheden kombineret med en netgative spænding kilde til de vigtigste bias.Dette var en afvejning mellem effektivitet og beskyttelse.Aktive enheder dengang var meget dyre (en time i en ingeniørs løn pr 100 W input i HF-båndet.)

 

[nandopg]

Ja du har ret, der er en negativ række feedback på grund af kilden modstanden at stabilisere FET's OP.
En tror fortsat uklart for mig: Hvorfor GaAs FET og MESFETS fabrikanter anbefaler ikke flyde kilde som gyldigt alternativ til bias enhederne.
Jeg prøvede en gang til at bruge en inverter til at generere den negative bias.Inde i det samme hus var der en VCO med en overførsel funktion svarende til 30MHz/Volt.Trods alle agtpågivenhed Vid bypass, grundstødning, etc. .. udsivning af skifte frekvens fra frekvensomformeren var nok til at modulere VCO med en stor afvigelse.
Efter at jeg aldrig mere vant negative invertere til at få porten bias vedtagelse af float-kilde endeligt.

NandoPG

 

[VSWR]

Der er to grunde til dette:

1) Ved højere frekvenser er der ikke muligt at afkoble en kilde modstand til jorden med en uendelig god kondensator, nogle induktans til jorden tilbage.Selv hvis du bruger fx to afkobling kondensatorer på hver kilde ben af fx en Micro-X sag.Induktans mellem kilde til jorden giver lavere RF gevinst.Og - i nogle tilfælde - RF ustabilitet af enheden.

2) Varm på grund af effekttab er hovedsagelig foretages gennem kilden kundeemner.Der er normalt to kilde ben fastsat tilstrækkelig varme overførsel og lav induktans til jorden (se 1) ovenfor).Producenter anbefaling er at bruge flere parallelled via huller til jorden ved den kilde, puder på underlaget bord.Den parallelled via huller vil give dig lavere termisk modstand mellem kilde ben og jorden og lavere induktans til jorden også.

Hvis du kan leve med mindre gain-per-stadium og har kontrol over den stabilitet, afkoblede kilde modstande kræver en mindre kompliceret strømforsyning.Men måske mere transistor trin være forpligtet til at overholde en samlet gevinst spec.

Citat:En tror fortsat uklart for mig: Hvorfor GaAs FET og MESFETS fabrikanter anbefaler ikke flyde kilde som gyldigt alternativ til bias enhederne.

 

[VSWR]

Jeg har med held brugt et skifte inverter mange gange for oprettelsen af negative DC forsyningsspænding følsomme VCO's.Men du er nødt til at bruge en omhyggeligt designet lineær spændingsregulator mellem frekvensomformeren og levering fører af VCO.I nogle mønstre over 60 dB (!) Af dæmpning var nødvendigt - på frekvensomformeren skifter frekvens - for at opfylde de spuroius undertrykkelse spec af VCO output RF-signal.Men de fleste lineær forsyning Application Notes giver hints hvordan man udformer disse typer af lineære spænding tilsynsmyndigheder.

Citat:

Jeg prøvede en gang til at bruge en inverter til at generere den negative bias.
Inde i det samme hus var der en VCO med en overførsel funktion svarende til 30MHz/Volt.
Trods alle agtpågivenhed Vid bypass, grundstødning, etc. .. udsivning af skifte frekvens fra frekvensomformeren var nok til at modulere VCO med en stor afvigelse.

Efter at jeg aldrig mere vant negative invertere til at få porten bias vedtagelse af float-kilde endeligt.

 

[nandopg]

1 - Med hensyn til omgå af kilden modstanden Jeg har brugt en meget omhyggelig simuleret vifte af hætter (ikke kun en eller to kasketter), således at AC impedans til jord er mindre end 0,3 ohm fra 1MHz til mindst 3 gange opererer frekvensområde.

2 - elektrisk isoleret fra jorden er fastsat af termisk ledende materiale.Sammenligning af temperaturen i en 180 mil flange pakke til en 10Watts PA på fuld kraft efter termisk ligevægt nås, jeg fik 4C forskel.Pålideligheden af anordningen vedrørende denne lille stigning i temperaturen ændrer sig ikke.

3 - Forbindelsen af omfartsvejen kondensator array til FET følger forskellige teknikker, afhængigt af hvilken slags pakke.Som jeg sagde før en multi-forbigås årti er blevet realiseret, og enhver forringelse i ydeevne eller ustabilitet er blevet bemærket i et udvidet temperaturområde.

Nogle supplerende bemærkninger:
1 - A GaAs FET når skubbet til en lys klasse AB tendens til at øge porten nuværende ved lave temperaturer (-40C range).For et godt matchede enhed, for eksempel i en 10W forstærker, er det nemt at have mere end 40mA strømmer gennem porten krydset ved lav temperatur, således at en low power inverter kan være et rigtigt problem.

2 - Jeg tror på, hvad du siger om at holde udslip ved at skifte frekvens på et lavt niveau, hvis du har en rimelig fysisk afstand mellem VCO og PA.Men i kompakt trådløse pakker, som du ikke har mere end 2 cm mellem VCO og PA og så problemet med periodiske støj er reel, endnu mere i smalle bånd sendere.Dette for ikke at sige om den plads, der bruges af en inverter og tilhørende kredsløb.

Så de argumenter, du har angivet ovenfor for ikke at bruge en flydende kilde har FET er korrekte, men overgået.

Tak for alle de overvejelser, men jeg fortsætter med at stimulere brugen af en flydende kilde bias.

NandoPG