FET de muy alta frecuencia

Estoy tratando de amplificar una onda cuadrada de muy alta frecuencia. La forma de onda es de 3,3 Vpp (sesgada, por lo que va de 0 a 3,3 V), alrededor de 145 MHz. Me gustaría amplificarlo a alrededor de 10 Vpp (no importa si está sesgado por CC o no, pero prefiero quedarme con una fuente de alimentación de un solo extremo).

El enfoque más simple parece ser un simple interruptor FET, pero he tenido problemas para encontrar el correcto. La mayoría tiene tiempos de subida del orden de 8-20 ns, demasiado lentos.

Idealmente, sería capaz de este tipo de velocidad y estaría en modo de mejora, con un voltaje de umbral por debajo de 3.3V. Las únicas cosas que he encontrado tan rápido son algunos FET de Cree Gan que serían perfectos, pero parecen estar en modo de agotamiento, con voltajes de umbral negativos.

No es necesario que pueda manejar mucha potencia, 500 mW como máximo, por lo que algo pequeño y SMD sería perfecto.

¿Existe lo que quiero? ¿O estoy ladrando al árbol equivocado por completo?

ETA: La salida de este FET iría a una red de adaptación de impedancia para coincidir con una línea de transmisión de 50 ohmios. No conozco los parámetros exactos de la red ya que, según tengo entendido, dependería del FET.

La fuente es, como se indicó, una onda cuadrada entre 0 y 3.3v, que ingresa al FET en una línea de transmisión de impedancia de 50 ohmios.

¿Cuál es la carga pF? Esto determina la velocidad de respuesta del controlador ESR.
Carga pF del FET? ¿O de lo que sea que esté impulsando el FET? La salida del FET va a un filtro de paso bajo LC. No recuerdo la primera C, pero puedo ir a buscarla si es relevante.
@jgalak Aproximadamente 10 mamá pF , es probablemente relevante.
El primer elemento del filtro es un inductor en serie, 50 mH. Luego un capacitor paralelo, 30pF. A partir de ahí es 100nH, 33pF, 100nH, 30pF, 50mH. Líneas de transmisión de 50Ohm en ambos lados. Aaaay me acabo de dar cuenta de que probablemente sea irrelevante ya que probablemente necesitaré una red coincidente entre la salida FET y los 50 ohmios, a menos que rediseñe el filtro para incluir la coincidencia. Entonces los valores serán diferentes, independientemente.
¿Puede un medio puente cambiar tan rápido?
Suena sospechoso, es probable que sea un problema XY. Con un inductor de 50 mH, la impedancia de entrada será de unos 50 MOhms, lo que está muy por fuera de los ámbitos habituales para las señales de 145 MHz.
Aparte del inductor de 50 mH (que estropeará todo lo que sospecho), 100 nH y 30 pF dan una resonancia de 92 MHz, entonces, ¿qué es lo que REALMENTE quieres? Suena como XY para mí.
El filtro está diseñado para una impedancia de entrada y salida de 50 ohmios y un punto de 3db alrededor de 150MHz. Está construido y funciona bien: alrededor de 1,2 dB de atenuación a 144 MHz, alrededor de 40 dB en el tercer armónico, y todo lo demás está por debajo del nivel de ruido de mi SA. No estoy seguro de lo que quieren decir con problema XY.
El SRF del estrangulador o verdadero Zin(f) debe definirse con BW o tr=0.35/f max. Parece que quieres una onda sinusoidal con 1 GHz GBW
También necesita conducir 10V/50ohms =200mA en Zo=0 o 20Vp@100mA y Zo=50 que DEBE DEFINIR EN SU ESPECIFICACIÓN!!!
Aspectos de carga (y origen) agregados a la pregunta. Lo siento, soy muy nuevo en esto, soy un novato autodidacta y, por lo tanto, literalmente no sé qué información se requiere y qué no.
No estoy seguro sobre el comentario de onda sinusoidal de 1 GHz: quiero tomar la onda cuadrada de 145 MHz que tengo, amplificarla y luego filtrarla con un filtro de paso bajo para eliminar los armónicos impares y convertirla en una onda sinusoidal de 145 MHz. Esto funciona bien, ahora mismo, sin amplificación.
1 GHz GBW significa ganancia de 6 a 167 MHz

Respuestas (1)

Entonces, ¿quieres manejar un circuito resonante a 145 MHz? Simplemente haga eso, tal vez con un búfer de ganancia unitaria para proporcionar ganancia de potencia, a 0,5 vatios. Usando power = Freq * C * Vrms^2, tienes C = power/(Freq * Vrms^2). Con Vpico de 1.6v, Vrms de 1.1v, la C = 0.5 / (145MHz * 1.1 * 1.1) = 3,000 picoFaradio. La corriente será (usando P = I * V) = 0,5/1,1 = 0,4 amperios a 3,3 voltios picopico La disipación de potencia en tales casos tiene la potencia local igual a la potencia entregada, o 0,4 vatios.

Simplemente use un circuito de clase C, sobre plano de tierra, para convertir el swing digital en una salida de 0,5 vatios. Motorola/ONNN ciertamente vende esas bestias y tiene muchas notas de aplicación para guiarlo hacia el éxito.

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Esto puede ayudar. O no.

https://www.nxp.com/docs/en/application-note/AN282A.pdf

Solo usar un amplificador MMIC estándar era mi otro plan, esperaba que hubiera una opción más fácil ya que estoy comenzando desde una onda cuadrada en lugar de una sinusoidal, por lo que sería una situación simple de encendido/apagado.
La clase C es una fuente de corriente, por lo que el filtro no usa mH en el colector a menos que desee igualarlo con 50 Ohm R a través de él o cambiar el filtro.
La clase C es el caso trivialmente simple, y suficiente para este tipo de cosas, L entra en red, L sale en red, sesga la cosa por unas pocas decenas de mA de sesgo permanente, trabajo hecho. Hay una gran cantidad de pequeños amplificadores de controlador de banda de 2M en la literatura de radioaficionados que harán esto.
@ Tony Si la C es una fuente de corriente, entonces la potencia de salida es muy vulnerable al nivel de la unidad. Eso significa que una cascada de varias etapas "C" tendrá enormes fluctuaciones de potencia de salida.
@analogsystemsrf, ¿puede señalarme una de esas notas de la aplicación que menciona en nuestra respuesta?
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