Simulación de amplificador de potencia y problema de desajuste de experimento en tiempo real

Gracias de antemano a cualquiera que se tome el tiempo de leer mi primera publicación aquí.

Actualmente estoy haciendo una simulación de un amplificador de potencia en LTSPice. Los archivos esquemáticos y relevantes se cargan en un archivo zip adjunto. He diseñado una PCB basada en este diseño. He usado 15 V para polarización de puerta y 15-20 V (Vdd) para polarización de drenaje en el esquema cargado. El canal está encendido cuando el voltaje de la puerta alcanza aproximadamente 2,1 V. Estoy usando un generador de funciones impulsado por una señal sinusoidal de pico a pico de 1,5 V que tiene una frecuencia de 7 MHz (el análisis transitorio de CA muestra una ganancia de alrededor de -4 dB en esta frecuencia). A partir del análisis transitorio de CA, puedo ver que en esta configuración obtengo 0,9 V de pico a pico en la salida de la simulación. Otra observación es que a medida que aumenta Vdd, también aumenta la ganancia.

Sin embargo, en el circuito práctico, no obtengo ningún resultado, solo ruido. Incluso cuando aumenté Vdd hasta 25 V, no obtuve ninguna salida de RF. Sé que estoy cometiendo algunos errores que no puedo identificar hasta ahora. Realmente apreciaría si alguien puede proporcionar sugerencias.

Gracias de antemano.ingrese la descripción de la imagen aquí

Como no mencionó ningún parámetro físico de PCB o tipos de componentes, sospecho que debe examinar esto y verificar los valores de reactancia y Q de sus componentes, traza de impedancia, etc.
Hola Tony, gracias por el comentario. El PCB de 2 capas en sí tiene una dimensión de 100 mm * 80 mm con un grosor de cobre de 2 oz y tiene un plano de tierra sólido. Usé capacitores tipo COG/NPO e inductores fijos. Estaba pensando en lo que podría haberse hecho mejor desde el punto de vista de la simulación para que esos cambios puedan reflejarse en la placa de circuito impreso más adelante. Gracias de nuevo.
Verifique cada sección con una sonda y un generador de barrido para comprender la función de transferencia. Si los elementos no reaccionan de la forma esperada, averigüe cómo reaccionan en varios nodos. Tire de C11. Tire del drenaje a un tirón lineal de hasta 5 o 12 V como 100 ohmios y pruébelo para obtener ganancia.
C11, C12 miran al revés
No he analizado la impedancia de cada parte reactiva, pero puede marcar esta tabla para ver las relaciones de impedancia en su mente y qué esperar. electronics.stackexchange.com/questions/276538/… Si Vgs controla los Ids cuando lo reduce, suponga que el FET está funcionando y configurado para el umbral que desee.
Considere insertar una resistencia de 10 ohmios por encima de ese inductor de drenaje y detecte la corriente de drenaje en un sistema de retroalimentación que controle el voltaje de la puerta. Los 10 ohmios amortiguan de forma gratuita.
¿Dónde está el enlace del que hablas? Además, además del aviso anterior , colocar una tapa en paralelo con una fuente de voltaje no hace absolutamente nada, a menos que agregue una resistencia en serie o especifique Rseren la fuente (lo mismo para C3). O, mejor aún, elimine la tapa y establezca Rsery Cparen la fuente. Además, puede escribir 1megy 7megen lugar de leer dolorosamente 1000000y 7000000.
Hola Tony, gracias por los comentarios. He cambiado algunos parámetros basados ​​en simulación. He configurado C13 como 10 nF, L2 como 4.7 uH, L1 como 330 nH y en lugar de C1, he puesto un inductor con una inductancia de 330 nH. La simulación muestra una ganancia de unos 15 dB desde 1 MHz hasta unos 10 MHz. Sin embargo, en PCB obtengo una ganancia de unos 15 dB a unos 2 MHz con un ancho de banda de unos 0,2 MHz. El circuito de entrada actúa como un filtro de paso de banda incómodo. Los tapones C3 y C12 se han puesto como condensadores de derivación de RF. Sin embargo, debo simular el uso de fuentes que tienen resistencias en serie.
Vgs está controlando los Id, por lo que las redes de polarización están funcionando. No estoy seguro de cómo detectar la corriente de drenaje en un sistema de retroalimentación que controla el voltaje de la puerta. Cualquier sugerencia será apreciada. Gracias por todos los comentarios. Realmente lo aprecio.

Respuestas (1)

La impedancia de C13 (100pF) es bastante alta a 7MHz (Xc = 1/(w·C) ~ 230 Ohm). ¿Podría intentar reemplazar eso por un condensador de 1nF?

También tendría cuidado con C2 y C11... C11 debería colocarse después del inductor L5, ¿no?
Hola Mera, gracias por los comentarios. He reemplazado el capacitor de 100 pF con un capacitor de 10 nF para C13. ¿Puede usted amablemente explicar un poco sobre el posicionamiento de C11? Estoy usando C11 y C12 como capacitor de derivación de RF. gracias de antemano
Bueno, suelo trabajar en la banda UHF, pero los principios de trabajo deben ser los mismos. C11 tiene una impedancia bastante baja a 7 MHz (Xc = 1/(w·C) = 4,83 ohmios). Esto significa que la energía fluye a través de él hacia tierra (casi estás acortando la salida). Ese C11 generalmente se coloca después del estrangulador, L5, cuya inductancia debería ser suficiente para comportarse como un circuito abierto en RF. En este caso, creo que L5 es bastante bajo... 180nH @ 7MHz => XL = 7.9Ohm. En mi opinión, L5 debería ser algo así como 33uH más o menos... Asumí que estás diseñando un PA de clase A, pero en mi opinión, estos valores son un poco extraños.
Hola Mera, gracias por el valioso comentario. Para ser honesto, soy nuevo en el diseño de PA y en el rango de HF, VHF. Por lo tanto, estoy encontrando todos los comentarios muy útiles. Puedo ver lo que estás tratando de señalar. Modificaré el circuito en consecuencia para ver la respuesta.
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