СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №7/2015

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 75 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2015 Специальная методология Источники питания (импульсный или постоянный) + измерительные элементы Направленные ответвители с малыми потерями УМ (усилитель мощности) PIV DUT ВАЦ (векторный анализатор цепей) CW или импульсный СВЧ-сигнал ВАЦ Т Тюнеры Тюнеры 50 Ом Т Сток Затвор 0 10 20 30 40 50 V ds , В I ds , А 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 Z VSWR= 4 = 9,93 + j.48,5 0 10 20 30 40 50 V ds , В I ds , А 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 Z VSWR= 4 = 84,4 + j.30,3 0 10 20 30 40 50 V ds , В I ds , А 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 Z VSWR =1,9 = 11,4 + j.28 0 10 20 30 40 50 V ds , В I ds , А 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 Z VSWR =5 = 12 + j.0 ботки монолитных СВЧ-интегральных схем. Использование такого типа моде- лей позволяет создать успешный про- ект без дополнительных итераций и вывести его на рынок быстрее кон- курентов. Л ИТЕРАТУРА 1. DemenitrouxW., Maziere C., Gasseling T., Gus- tavsen B., Campovecchio M., Quere Q. A New Multi-Harmonic and Bilateral Behavioral Model Taking into Account Short TermMemo- ry Effect. Microwave Conference (EuMC). 2010. European Publication Year. Р. 473–476. 2. Verspecht J., Horn J., Root D.E. A Simplified Extension of X-Parameters to Describe Memory Effects for Wideband Modu- Рис. 11. Схема измерений методом согласования нагрузок на базе векторного анализатора цепей (VNA) Рис. 12. Подтверждение корректности модели Для достижения хорошей корреля- ции между измеренными и смодели- рованными результатами необходи- мо использовать систему измерения методом согласованных нагрузок с век- торным приёмником (в режиме реаль- ного времени), как показано на рисун- ке 11. В данной системе используется векторный приёмник, калиброванный в плоскости измеряемого устройства, что позволяет измерить входной импе- данс транзистора при большом уров- не сигнала. Зная входной импеданс транзистора, можно согласовывать его с импедансом источника, что позволит корректно сравнить коэффициент уси- ления по мощности. Коэффициент уси- ления по мощности напрямую зависит от внутренних параметров транзисто- ра, содержащихся в модели, в то вре- мя как коэффициент передачи являет- ся только показателем того, как согла- сован транзистор. Несогласованность между импедансом источника и вход- ным импедансом транзистора может скрывать нестабильные рабочие состо- яния, в которых входной импеданс транзистора может оказаться отрица- тельным по отношению к импедансу нагрузки. Также нужно отметить, что входной импеданс изменяется в зави- симости от уровня подаваемой на тран- зистор мощности. Данные измерения входного импеданса важны для под- тверждения модели. Эффективность модели оценивается по её способно- сти точно прогнозировать рост и/или компрессию коэффициента усиления, что является главнымфактором, влия- ющим на линейность усилителя. Измерения методом согласованных нагрузок во временно ′ й области так- же могут быть использованы для под- тверждения модели [19]. В дополнение к параметрам, полученным при изме- рениях в частотной области, измере- ния методом согласованных нагру- зок во временно ′ й области позволяют учитывать форму сигнала напряже- ния и тока, а также нагрузочные кри- вые. При правильной калибровке и пре- образовании параметров во внутрен- нюю базовую плоскость транзистора радиочастотная нагрузочная кривая может быть отображена на графике и наложена на ВАХ транзистора. Это позволяет сравнить результаты изме- рений и моделирования, как показа- но на рисунке 12. Сигналы изменения напряжения и тока во времени, а так- же нагрузочные кривые могут быть использованы для того, чтобы выявить факт работы транзистора вблизи точ- ки пробоя или же для подтверждения класса рабочего режима (A, AB, C, E, F, F-1, G и других). З АКЛЮЧЕНИЕ В условиях конкурентного рынка разработчики усилителей вынужде- ны создавать инновационные реше- ния в кратчайшие сроки и с макси- мальной эффективностью с точки зрения затрат. Это означает необходи- мость достижения успеха в разработке продукта с первого раза, чтобы выйти на рынок как можно раньше. Компакт- ная модель является первым и наибо- лее важным шагом в процессе разра- © СТА-ПРЕСС