引言 功放自激问题问题是每一个射频功放设计师在仿真、研发、测试过程中无法避免面对的一个情况。笔者在设计驱动级PA的时候曾遇到过这个问题,选用的管子模型是MACOM公司的NPTB0004A,在利用ADS进行仿真的时候,稳定性系数很好,且由于管子的工作范围是DC-6GHZ,所以在设计的时候我设计了全频段稳定。但是在测试过程中,仍旧烧坏了三个管子,最后也没有调试出来,最后换了管子MW6S0010N,管子也烧了一次,之后工作运行良好,针对出现自激的情况,事后我分析了一下我出现自激的原因,并归纳了一些别的文章或者论坛中讲到的关于自激的知识。 具体的功放测试过程在我的另一篇博客中有写:功放测试过程 笔者出现自激的现象原因分析 管子烧坏: 通常测试的时候第一步就是验证我们的静态工作点和稳定性,然而我采用NPTB0004N管子设计的时候,由于是GaN的管子,最开始没有注意他的上电顺序,导致管子烧毁,然后换了管子按正确的方式上电后,在输入端不加激励分别接开路、短路、50欧姆负载时,调整栅极电压来确定静态工作点电流和稳定性。但是在栅压升高到某一数值后,静态电流突然跳变,且在频谱仪上出现了明显的震荡信号,也就是无输入有输出,很明显出现了自激现象。由于我们断电不及时,管子直接发烫,漏级电压直接变得很小怎么调节电流都没变化,这时候管子已经烧坏了,还是比较可惜的。在管子烧坏后,我先检查了我的电路,用电表测了各个节点,看看有没有短路电容和虚焊的电容,检查无误,又换管子,结果还是一样。 分析原因: 1、源级接地不好,第一次设计没有给晶体管开槽,直接在板子上打孔做地,导致源级接地也不好,散热也不好; 2、上电顺序,应该先栅后漏 3、隔直电容虚焊 4、滤波电容太少 常见的自激现象出现的原因及解决办法 1、接地不良好,这个在设计初就必须要考虑的问题,可以采取增加接地面积或与外壳之间的连接; 2、供给的直流电源滤波不够,造成了其不够干净,此时需要再增加滤波措施; 3、射频信号耦合到了直流电压上,可以在低频线上套磁环,低频线和射频线尽量远离或改变它们的走向; 4、各个放大器之间在某些频率点上失配严重,导致了射频信号的来回反射,这种情况就需要对电路进行重新调整或适当增加匹配之间的隔离。
5、散热不良,随着温度的升高,功放管的内部性能变差造成不稳定。这种情况需要加强散热
6、寄生参数原因造成的功放自激,比如盖上整机外壳之后因为引入寄生参数导致的自激。这种情况需要重新考虑输入输出电路的形式,避免在引入寄生参数以后特性发生严重变形 。 编辑:黄飞 (责任编辑:admin) |