Согласующие цепи

[wildcat_n]

Ок действительно для мшу это будет Гopt. Только вот жаль усиление потеряем...

Я вот еще что думаю: если мы идеально согласуем выходную нагрузку, то от нее же не будет отраженки которая могла бы проскочить через S12. Только вот под что ее согласовывать, под S22?

[R3TGM Дмитрий]

В модели может и не проскочит , но в реальной конструкции она всё равно будет - тут вопрос на сколько она повлияет, на общий коэфициент вносимого активным элементом ,шума . Усиление потеряете,на ну и хрен с ним . Для вас доминирующий параметр - минимум вносимого шума . Вообщем обобщив разговор наш можно сказать - Вам необходимо набрать статистику по вашим расчётам и определить границы параметров при которых у вас минимум шума будет ...А у вас вполне нормальный уровень . Если учитесь то можно сказать что весьма неплохой и неплохой студент !!!!

[wildcat_n]

Спасибо
Согласен в реальном случае все будет отличатся.
Но в моем случае это не мшу и мне все равно на шумы, мне главное получить максимальное усиление, которое будет достигнуто при минимальном ксв по входу и по выходу

[R3TGM Дмитрий]

усилитель раскачки чтоли чего то ??

[wildcat_n]

Нет, просто усилитель с мизерной выходной мощностью в 1-1,5 вата, чисто опытный учебный образец. Расчитать, построить, поиграться, убедиться что работает. Кстати уже построил, заработал, но мне показалось что он не до конца настроен. Bходной и выходной импеданс взял только S11 и S22 без учета S12. Поэтому решил поднять тему касающуюся это сверх параметра S12

[R3TGM Дмитрий]

фотку хоть выложите ))    А по поводу неучтённых параметров - были бы инженером то это вам МИНУС ,а поскольку студент и сами до этого дошли - то это вам ПЛЮС !!! Даже два ....Да вот ещё вопрос - методику измерения опишите .Это к тому - что все измерения делают по отработанным утверждённым методикам , а не берут что то с потолка ..., можно конечно и свою , но чтобы не в разрез утверждённым было .Вот тогда можно говорить настроен или не настроен . Видел как то параметр в паспотре однго из приборов - "КСВН нагрузки выхода генератора не более 0,82 " и подписи ОТК ...........Это так я о метрологии и измерениях .

[wildcat_n]

Постараюсь, но уже не сегодня

[serega_sh____]

Ну прошу прощения, коли ТС хочет уроков.

 В моем понимании по теории 4-х полюсников полная матрица показывает связи между всеми портами. И этот 4-х полюсник в виде s-параметров представляется как "черный ящик". Коли так, то давайте от сложного усилителя на транзисторе уйдем в более простое. Заменим этот черный ящик например на т-образный резистивный аттенюатор ну пусть на 3дБ. И как Вы думаете, если сделать ХХ(КЗ) на одном порте, то на противоположном, что то изменится? И на сколько? Можете на диаграмме смитта показать как и объяснить почему? (это первая задачка с которой нужно начинать обучние). Покажите свой расчет на листочке, карандашиком, (без учета набега фазы, все идеальное бесконечно малой длинны) ... (блин я уже наверно сам не смогу, хотя эмпирически знаю)

Потом то же самое на 10дБ, 20дБ, 100дБ

Кстати Вы знаете чем определенная матрица отличается от неопределенной? и почему у 4-х полюсника на транзисторе всего два порта? 

Ну и далее повторю про s12. Как я думаю, по простецки:
Пусть имеем усилительный каскад на транзисторе который имеет коэффициент усиления, ну пусть +20дБ, а пролаз выходной мощности на вход транзистора в районе -22дБ. И как Вы думаете транзистор абсолютно устойчив? и будет ли изменятся его КСВ от коэф.усиления или пролаза.
А рождается этот s12 от паразитных ёмкостей переходов база-коллектор.

p.s. Прошу прощения за моё сообщение в формате лекций.
 

[wildcat_n]

p.s. Прошу прощения за моё сообщение в формате лекций.
 

Нее, это очень даже здорово

 В моем понимании по теории 4-х полюсников полная матрица показывает связи между всеми портами. И этот 4-х полюсник в виде s-параметров представляется как "черный ящик". Коли так, то давайте от сложного усилителя на транзисторе уйдем в более простое. Заменим этот черный ящик например на т-образный резистивный аттенюатор ну пусть на 3дБ. И как Вы думаете, если сделать ХХ(КЗ) на одном порте, то на противоположном, что то изменится? И на сколько? Можете на диаграмме смитта показать как и объяснить почему? (это первая задачка с которой нужно начинать обучние). Покажите свой расчет на листочке, карандашиком, (без учета набега фазы, все идеальное бесконечно малой длинны) ... (блин я уже наверно сам не смогу, хотя эмпирически знаю)

Потом то же самое на 10дБ, 20дБ, 100дБ

Та это мы уже "прошли десять лекций назад", что существует зависимость между входом и выходом, и зависимость между выходом и входом, в которой участвует S12. Я об этом писал еще в самом начале

Гin=S11+(S12*S21*Гload)/(1-S22*Гload)
Гout=S22+(S12*S21*Гsource)/(1-S11*Гsource)

Тут прикол вот в чем:

Когда мы ставим на выход нагрузку (не важно какую, хоть S22*), тогда у нас смещается импеданс входа, но мы его легко находим.
Дальше мы без проблем согласуем вход по минимуму ксв.   
Теперь подставляем Гsource считаем Гout, и замечаем, что Гout не равно Гload*, в результате получаем повышенный ксв по выходу.
И так получается, что это две функции, которые будут как бы бегать друг от друга. 
Как найти точки в которых они встретятся? 
Кольца стабильности...

: возьмем во внимание S12 то когда мы на диаграмме Смитта начертим кольца стабильности внутри которых модуль Гin и Гout больше 1, что делать далше? Гin и Гout эти параметры должны быть просто  вне этих колец или оны должны как-то лежать на них или на каких то их пересечениях?

[serega_sh____]

Ну если так. То я немного медленно соображаю.
т.е. Ваш глобальный вопрос про S12 уже решён? И голосовалка уже неактуальна....

А по поиску оптимальной точки. С Вами согласен, и поэтому. Можно идти двумя путями. Или многократно приближаться как вы описали. Или использовать САПРы, которые Вам ненавистны.
Второй способ уже для быстрого решения инженерных задач: В AWR есть функция ZM1 ZM2. Они показывают полученные импедансы при оптимальном согласовании противоположного порта. Но эта функция работает при устойчивом усилителе.

[R3TGM Дмитрий]

Вот , неплохое обсуждение получилось , ибо решается прикладная задача инженерная !!!
По поводу ненавистного автору топика - САПРа - так он им пользуется - маткад это что не САПР На мой взгляд это даже лучше что в нём алгоритмы вычислений строит , ибо они видны как на ладони и понятно что к чему !!!
Вопрос ещё был по поводу методики измерений - поскольку смоделировать то можно , и достаточно точно , но вот измерить не всегда получается с нужной точностью ....
Методику измерений и оборудование используемое - в студию !!

[R3TGM Дмитрий]

По поводу устойчивости усилителя - Критерий по Михайлову-  Если разомкнутая система с передаточной функцией  устойчива, замкнутая система является устойчивой, если АФЧХ разомкнутой системы не охватывает точку (−1; j0).
Но на ЭВМ лучше критерий Рауса - Гурвица работает , чтобы динамическая система была устойчива, необходимо и достаточно, чтобы все N диагональных миноров определителя Гурвица были положительны. Это миноры  Гурвица.
Ещё по поводу устойчивости - на практике можно проверить так - выход через аттенюатор на анализатор , вход замкунуть , потом разомкнуть  если на анализаторе чисто то хорошо. Если нет анализатора то  с генератора подать сигнал с ИМ на вход усилителя, выход -  через аттенюатор на  детекторную головку, с неё на осцилограф - если чёткие прямоугольники идут то нормально .

[serega_sh____]

для Дмитрия Макарова
Тут про методы измерения опять задача не полная опять в половину. Давайте определим, что хотим. Или мы говорим об усилителе или мы говорим о транзисторе. В этих двух задачах кардинально разные подходы.
Наверно чаще говорят о измерении параметрах усилителя, т.к. это уже практическая реализация. Тогда измерительные порты делаются на соединителях и измеряется все элементарно на векторном анализаторе цепей. И согласующие цепи включают в себя паразитные составляющие соединителей. Это все едино. Ну примеры можно посмотреть у производителей, ну вот тут например.
А вот замыкать и размыкать входы и выходы мне кажется опасно порчей усилительного каскада, т.к. мы нарушаем оптимальное согласование. Тут надо аккуратно. Хотя каскад должен быть устойчив к некоторому рассогласованию. Тут надо исходить от решаемой задачи.
Кстати и устойчивость тоже видно элементарно по диаграмме Смитта на векторном анализаторе цепей. Обьясняю: делаем измерение S11 и(/или) s22 и тестируем каскад на разных режимах (напряжений при включении, рассогласований входов и выходов, температур и т.д.). И если видим, что в какой то момент определённая область на диаграмме увеличивается "пузырем" - это и есть признак потенциальной неустойчивости в этом частотном диапазоне. А если этот "пузырь" заходит за единичную область диаграммы Смитта, значит входой или выходной импеданс стал отрицательным, т.е. самовозбуд.

[R3TGM Дмитрий]

Векторный анализатор цепей - штука такая что она не у всех есть . На счёт неподсоединённого входа усилителя - если он устойчив - то ничего не будет с ним . ...Выход то при этом нагружен .У автора усилитель на транзисторе , вот про этот транзистор речь и идёт , естесвенно без согласующих и трансформирующих цепей транзистор не живёт ...Про критерии устойчивости писал выше .... их реально несколько - каким удобно таким и пользуйтесь

[wildcat_n]

serega_sh____, Дмитрий Макаров, спасибо Вам большое за то что откликнулись

Второй способ уже для быстрого решения инженерных задач: В AWR есть функция ZM1 ZM2. Они показывают полученные импедансы при оптимальном согласовании противоположного порта. Но эта функция работает при устойчивом усилителе.

Измерил я этот параметр в AWR и ура!!! Наконец-то я получил параметры Гin и Гout которые сошлись с Маткадом и при которых усилитель стабилен. Пробовал я также искать эти параметры вручную, но это реально очень долго и не удобно и не очень точно. Действительно Гin и Гout очень отличаются от "голых" S11 и S22.
С AWRом я был знаком, но только как простой анализ.
Буду дальше изучать AWR. Кстати полезная ссылка, там тоже есть все эти формулы и пояснения с шумами и кольцами стабильности.