آموزش قدم به قدم طراحی یک تقویت کننده فرکانس بالا(8 گیگ) و شبیه سازی آن با ADS

[cooolman_ahv]

جهت دانلود رفرنس اصلی این آموزش ها(کتاب گونزالس)به لینک ذیل مراجعه کنید:
http://www.eca.ir/forum2/index.php?topic=41852.0

***

مساله طراحی :
پارامتر های s یک ترانزیستور FET در Id=.5Idss و Idss=10mA و Vds=5v در فرکانس 8 گیگا هرتز به صورت ذیل است:
s11=0.5 با زاویه -180
s12=0.08 با زاویه 30
s21=2.5 با زاویه 70
s22=0.8 با زاویه -100
ترانزیستور در فرکانس فوق Potentially Unstable می باشد .(Gmsg=14.9 dB)تقویت کننده ای با Gp=10dB با این ترانزیستور در فرکانس فوق طراحی کنید.

***

توضیح در مورد مساله ی فوق:
در مسائل ابتدایی که بحث می شود ابتدا از نویز صحبت نمی شود تا در آموزش های آینده به صورت مفصل مورد بحث قرار گیرد.

[cooolman_ahv]

تعاریف توان در تقویت کننده های مایکرویو

همانطور که می دانید معمولا سه نوع گین برای تقویت کننده های فرکانس بالا در نظر گرفته می شود:
Gt=Transducer Power Gain
Gp=operating Power Gain
Ga=Availble Poer Gain
این گین ها هر کدام تعاریف معینی دارند و نسبت به درگاه های(Terminal)های متفاوتی تعریف می شوند.
در شکل زیر نحوه ی تعریف توان ها را آورده ام:


اولا ترانزیستور Bi lateral می باشد یعنی s12 مخالف صفر است پس بنابر این باید از تعریف Operating Power Gain استفاده کنیم.
در این حالت که Gmsgرا داریم و k<1 به این صورت عمل می کنیم که همواره مقداری حدود 2 دسی بل کوچکتر از Gmsg را بعنوان Gp در نظر می گیریم.
با توجه به تعریف Gp در عکس های بالا مشاهده می کنید که انتخاب یک Gpخاص به انتخاب یک گامای LOad خاص منجر می شود.
بنابراین باید به دنبال گامای LOad مناسب باشیم و چون ترانزیستور Potentially Unstable می باشد باید پایداری را نیز بررسی کنیم .

[cooolman_ahv]

استفاده از ابزار smith chart درADS

ابتدا از قسمت Toolsشاخه ی smith chart را باز کنید.

در صفحه ی باز شده به view بروید و گزینه ی S-parameters کلیک کنید.
سپس پارامتر های s ترانزیستور رو به نرم افزار معرفی کنید.

[cooolman_ahv]

رسم دایره Gp=12 dB و رسم دایره نا پایداری خروجی برا

اکنون نوبت به رسم دایره Gp=12dB در صفحه ی گامای LOad میرسد.برای این کار از سر پوشه circles گزینه ی bi lateral و سپس گزینه Gp را انتخاب کنید.

سپس در منوی ظاهر شده مقدار 12dB را انتخاب کنید

دوایر Gp در صفحه ی گامای Load رسم می شوند،و ما باید یک نقطه را که دارای پایداری مناسبی است در صفحه ی گامای Load روی دایره Gp=12dB انتخاب کنیم بنابراین به دایره ی پایداری در خروجی نیاز داریم.
برای رسم دایره پایداری در خروجی به این صورت عمل می کنیم که :
از Circles گزینه ی Output Stability را انتخاب می کنیم.
اکنون نوبت به تعیین ناحیه ی پایدار و ناپایدار در صفحه گامای Load می رسد.
برای این کار به سراغ S11 می رویم و مشاهده می کنیم که اندازه ی آن کوچکتر از یک هست پس تمام نقاط خارج از دایره output Stability پایدار هستند.

[cooolman_ahv]

بحث نهایی: انتخاب گامای Load مناسب

به شکل آخری که کشیده شده است دقت کنید.
سیاست کلی اتخاب گامای Load به این صورت است که هر چه دورتر از دایره ی ناپایداری باشیم بهتر است.
پس در روی دایره GP=12dB نقطه ای که دورترین فاصله تا ناپایداری دارد را انتخاب می کنیم.
علامت ضربدر در شکل زیر

***

اکنون که گامای Load بدست آمد می توانیم گامایInput را بدست بیاوریم و در ورودی با در نظر گرفتن گامایSource مزدوج با گامای Input تطبیق 100% با vswr=1 را برقرار کنیم.
با این روش گامای source برابر با0.52 با زاویه 179.32 بدست می آید و می باسیتی این گاما از لحاظ ناپایداری چک شود بنابراین به سراغ دایره ناپایداری در صفحه ی گامای Source می رویم:

چون s22 <1 بنابراین تمامی نقاطی که خارج از دایره ی ناپایداری ورودی هستند ،پایدار اند , بنابراین گامای source بدست آمده پایدار است.

اکنون vswrخروجب به مقدار 23 میرسد. که مقدار مناسبی نیست .
با این طراحی vswr ورودی =1،vswr خروجی =23 شده که مناسب نیست و در سمت خروجی بسیار زیاد است.

***

[b]ادامه ی ماجرا و نحوه ی به تعادل رساندن vswr ،بهانه ای خواهد شد برای پست های بعدی.

[مهران چمنی]

پاسخ : آموزش قدم به قدم طراحی یک تقویت کننده فرکانس بالا(8 گیگ) و شبیه سازی آن با ADS

دوتا کلیپ داشتم از دو مدل فرستنده ی قدرت " احتمالا فرکانس بالا "
این دو فرستنده که یکی توان کمتر و یکی توان بیشتری داره رو یک نفر درست کرده...ایرانی هم هست
قدرتشون در حدی هست که یک لامپ مهتابی 40وات رو از فاصله یک متر کاملا روشن میکنه oo:

حتما دانلود کنید و اگه خوشتون اومد....... :redface:

دانلود کلیپ اول با توان کمتر
7mygwt4wxvi2kfarzgmx.3gp - 1.8 Mb
دانلود کلیپ دوم با توان بیشتر
8of6qza12hlv6oen1sn.3gp - 2.4 Mb

[8611113]

پاسخ : آموزش قدم به قدم طراحی یک تقویت کننده فرکانس بالا(8 گیگ) و شبیه سازی آن با ADS

قابل توجه دوستان مشتاق بحث های فرکانس بالا :

آموزش طراحی با نرم افزار ADS

www.eca.ir/forum2/index.php?topic=66477.0 (طراحی اسیلاتور)
www.eca.ir/forum2/index.php?topic=66476.0 (طراحیPower Amp)
www.eca.ir/forum2/index.php?topic=66536.0 (تقویت کننده2طبقه)
www.eca.ir/forum2/index.php?topic=66473.0 (طراحی LNA)

[mghm]

پاسخ : استفاده از ابزار smith chart درADS

سلام.آقا میشه لطفا بگین چه جوری میتونم یه ترانزیستور که هم مدل ADS و هم S پارامتر دارم رو تو نرم افزار ADD کنم و بیارم تو شماتیک مدار؟

[hami4u]

پاسخ : آموزش قدم به قدم طراحی یک تقویت کننده فرکانس بالا(8 گیگ) و شبیه سازی آن با ADS

جهت دانلود رفرنس اصلی این آموزش ها(کتاب گونزالس)به لینک ذیل مراجعه کنید:
http://www.eca.ir/forum2/index.php?topic=41852.0

***

مساله طراحی :
پارامتر های s یک ترانزیستور FET در Id=.5Idss و Idss=10mA و Vds=5v در فرکانس 8 گیگا هرتز به صورت ذیل است:
s11=0.5 با زاویه -180
s12=0.08 با زاویه 30
s21=2.5 با زاویه 70
s22=0.8 با زاویه -100
ترانزیستور در فرکانس فوق Potentially Unstable می باشد .(Gmsg=14.9 dB)تقویت کننده ای با Gp=10dB با این ترانزیستور در فرکانس فوق طراحی کنید.

***

توضیح در مورد مساله ی فوق:
در مسائل ابتدایی که بحث می شود ابتدا از نویز صحبت نمی شود تا در آموزش های آینده به صورت مفصل مورد بحث قرار گیرد.

عزیز عکسا نیس

[mkey]

پاسخ : آموزش قدم به قدم طراحی یک تقویت کننده فرکانس بالا(8 گیگ) و شبیه سازی آن با ADS

سلام
عکسها لود نمیشه ، فیلم ها هم گویا پاک شدند، اگر امکانش هست دوباره آپلود کنین...
ممنوووون

[سیدعلی.م]

پاسخ : آموزش قدم به قدم طراحی یک تقویت کننده فرکانس بالا(8 گیگ) و شبیه سازی آن با ADS

دوستان عزیز متاسفانه فیلم ها و عکس ها پاک شدن و ایجاد کننده تاپیک هم بعد از به روز آوری انجمن اصلا به انجمن سر نزده،فلذا خواهشمندم اگر کسی از قبل این فیلم ها و عکس هارو داره بذاره بقیه هم بهره مند شن؛به خاطر همینه که همیشه تاکید میشه فایل هارو توی یه سرور خوب همراه با ایجاد اکانت بذارین!مثلا اگر تو پیکوفایل اکانت بسازین دیگه چیزی پاک نمیشه!

در مورد لینک ها هم بدلیل به روزآوری قالب دیگه قابل استفاده نیستن مگر اینکه دوستانیکه قبلا این تاپیکو خوندن و میدونن لینک ها مربوط به کجاست بیان بگن تا دوستان لینک هارو تصحیح کنن
باتشکر

[hosein032]

پاسخ : بحث نهایی: انتخاب گامای Load مناسب

***

[b]ادامه ی ماجرا و نحوه ی به تعادل رساندن vswr ،بهانه ای خواهد شد برای پست های بعدی.[/QUOTE]

سلام. ادامه این بحث رو امکان داره بذارید. ممنون

[Ali H0]

پاسخ : آموزش قدم به قدم طراحی یک تقویت کننده فرکانس بالا(8 گیگ) و شبیه سازی آن با ADS

سلام
می خوام تقویت کننده با گین 5000 و فرکانس 3 مگاهرتز طراحی کنم لطفا راهنمایی کنید و اگر مطلب یا کتابی یا فیلمی دارید پیشنهاد بدید .
اگر فیلمی درباره ی آموزش برنامه ی ltspise دارید ممنون میشم لینکشا برام بفرستید.
ممنون

دلیل: ادغام دو پست برای جلوگیری از اسپم

سلام
می خوام تقویت کننده با گین 5000 و فرکانس 3 مگاهرتز طراحی کنم لطفا راهنمایی کنید و اگر مطلب یا کتابی یا فیلمی دارید پیشنهاد بدید .
اگر فیلمی درباره ی آموزش برنامه ی ltspise دارید ممنون میشم لینکشا برام بفرستید.
ممنون