射频问答群问答汇总·第57期【2024.07.22】

文摘   2024-07-22 07:30   上海  


上期精彩问答投票结果公示

如何改善脉冲功放漏极调制时的栅极电压尖峰? 

投票占比44%

本期纪念品:慧智微笔记本


欢迎对本期的精彩回答投票,我们将对最精彩的回答送上小小的礼物。以表示对作者无私技术奉献的感谢。

 

本文中回答均由各位射频从业者们自发讨论回复,回答之中不免有错误疏漏,也欢迎大家批评指正。


01

Cascode栅极电容如何影响稳定性?


Q:请教大家一个问题,Cascode栅极电容对稳定性的影响,太低了低频振荡,太高了高频振荡,为什么呢?



A:可以看一下zin1的实部虚部,可能有负阻。


Q: 确实有负阻,但是分析不清楚谁和谁引起的,或者能从信号回路的角度考虑吗?


A:可能是寄生电容在某些频率下形成正反馈?(猜的,群内大佬有无高见),可以测一下cgs和cds,加个谐振看看会不会好,或者把回退电感短路/减小/增大再看看。


Q:在哪里加谐振呀?


A:cgs就是栅源间 cds就是漏源间。


Q:并个电感吗?


A:对。


Q:好的,谢谢,我试一下。


A:你两个管子中间加电感是做宽带吗?


Q:是的。


A:可以测一下cgs和cds,加个谐振看看会不会好,或者把回退电感短路/减小/增大再看看”  那这个电感也得加入考虑,cgd也可以考虑谐振一下。


Q:中间的电感对稳定性影响不大,加电感会把两端的点位拉通啊。


A:那个是cascode节点的匹配电感,你频率多高了。


Q:稳定性我看到30G。


A:中间加电感不是低通滤波了吗,高频应该没问题吧?


Q:这方法不错!


A:那个电感的作用就是为了匹配,减少因在高频的时候共源管d和共栅管的s因不匹配而出现的阻抗不匹配问题,把工作频率推到更高的地方工作。我在cmos .90可以做到60G的PA,就是依靠这种方法,这是很经典的结构和方法了。


A:高手!


Q:还有人说这个电感可以提高高频的增益,但是我仿真maxgain发现并没有变化。


A:这个电感不是瞎来的 要看工作频率和ft是不是需要增加。我在gf22做28G的mmwave就压根不需要。


Q:这个电感可以提升ft吗?


A:不可以,ft是受工艺器件限制的,怎么可能可以,你要明白匹配目的是什么,为什么你做ble片内的lna和mixer不做匹配 那你为什么77G又要匹配了。那这个节点到底要不要匹配,取决于你的工作频率和ft。


Q:谢谢! 我在做2-18G的时候这个电感也不需要。


02

移动设备射频PA基于哪种放大器架构?


Q:现在移动设备的射频PA基于哪类放大器做的,有知道的吗?


A:WIFI和蜂窝是正常的两级或者三级Pa,目前最新的架构看到一些厂商在做doherty。


A:慧智微这篇5G射频PA架构总结的很好。


点击图片跳转至5G射频PA架构原文


Q:多谢大侠!


03

高Load-Line区为什么是电压受限?


Q:请问这个高load-line区为什么是电压受限,而不是电流受限(第一张图中高load-line电流摆幅受限),不是很能理解,请大佬能点一下?



A:第二张图就可以看出来了呀,电压已经达到2VCC的摆幅了,此时电流的摆幅还没有达到最大



Q:所以第一张应该叫电流受限吧?


A:电流有摆幅余量啊,电压到达2VCC了,电压更大的话,电流还没到到Imax


Q:我懂这个意思了,就是电流还没达到最大,电压已经最大了,是这个意思吧?摆幅。


A:电压受限了。。因为电流可以继续增加。


A:这里的受限指的是器件(三极管)本身,器件有最大电压和最大电流的限制。


Q:谢谢大侠!


04

如何通过EM仿真判断开关耐功率?


Q:家人们,我想问下问题,上周的问答里面讲开关耐功率方面 可以用em仿真仿出来。具体是怎么判断的咧?

射频问答群问答汇总·第56期 (问答2


A:你可以从网上搜一下具体emir仿真的方法。需要提寄生,从cadence仿真dc或trans,会求解出一个实际电流和电迁徙电流容限的比值,在版图标出,比值超过一就会报错,需要改。


Q:谢谢大佬。


design rule文件里也会说单位金属宽度和单个过孔在不同温度下的em电流限制,你可以找一下。


Q:哦哦 就是计算 然后最终算平均的功率嘛?比如根据我的微带线能容纳的电流值,然后端口的阻抗 需要是实际阻抗吗?还是就按照50Ω算 ,然后计算平均功率嘛


A:不是,我理解的是,你带交流信号,扫功率分别看em电流有没有超,然后soa的电压有没有超。两个都满足的最大的功率,应该就是模块承受功率上限了。


Q:感谢感谢。


05

贴片天线方向图建模应注意什么?


Q:小白有个关于天线方向图的问题想问一下,如果我的贴片天线照这样子建模,在phi=0的时候,我看到的是yoz平面的方向图,phi=90°时,我看到的是xoz方向的方向图吗?

A:这个要对上,可以改变贴片的宽度Y方向,相当于改变两个等效磁欧级子的间距,看看那两个方向图,应该有一个方向图的3dB带宽会有所变化,就可以对应上你刚才说的问题了,记得改变贴片宽度,边沿阻抗会变调一下馈线的线宽。或者在HFSS里面看一个面的磁力线,他的方向与磁矢势的方向(A)一致就好了,你就可以对应上了。


A:看截面图就清楚了。



Q:多谢!


06

放大器测试中电压变化原因探究?


Q:各位大佬,想问下,测放大器的时候为什么矢网接放大器,直流源电压会发生变化呀,碰到电压就会发生改变


A:漏极吗?


A:是不是限流了


Q:双电源供电


A:漏极应该是限流了。


Q:漏极5伏,栅极-0.3v。


A:正常是接射频信号后,漏极的电流会增加。


Q:谢谢。


A:如果限流了,电压就降压了,网分测试,你可以看看网分的输入功率你设置的多少,网分一般看小信号,大功率还是建议用信号源+频谱仪的方案去看。


Q:就看小信号的,就是限流了,谢谢各位。


07

晶体管特性测量中阻抗变化如何解释?


Q:在测cghv1f006s的晶体管特性时,为什么栅级加-2.6v后栅源就短路了,用万用表测栅源电阻最开始20多欧,过一会再测又变成60欧了,过一会又变好了?



A:带电测阻抗?


Q:拆下来测的,因为发现电压再往大上不去了,就拆下来测了一下管子的阻抗发现一直变。


A:是不是管子坏了?


Q:就在栅级加了个-2.6v的电压,这么容易坏吗?


A:你可以量下没用过的管子的电阻,对比下,


Q:没用过的是100k,我看这个管子和cgh40010f工作电压一样 ,两个测的方法也一样 ,10f就挺好的。


A:漏极和源极还是低阻抗吗?断电下,栅极和源极应该是高阻抗。


Q:最开始是低阻抗 ,然后慢慢变大,最后又算开路了,整个过程得十多分钟吧,栅极上电后这个阻抗变化是对的,给栅压后漏极逐渐和源极断开,但是10分钟太久了吧?


A:带电测的?


Q:电压上不去我就拆下来了。


A:你漏极供电电压多少?


Q:还没供电 我怕坏了就只给栅极加了负压。


A:测的时候可以放下电,电压上不去是啥意思? 


A:那应该没坏,断电下,再对栅源阻抗,漏源阻抗测一下吧;直接打芯片引脚可能测不准,得焊接好再测阻抗。


Q:我想把负压加到-3.5v 先加到-2.6v看了一下 没问题就想改到-3.5v但电压源改到-3.5v发现到不了了。


A:这个管子栅压应该是-2.8左右,3.5应该不行的。


A:感觉理解有点偏差呢,给更负的电压,才能把管子关断吧,可以看看栅极有没有电流。


Q:是啊。拿万用表测可以吗 ?还是说需要专门测iv曲线的。


A:这块管子是耗尽型,应该是常开的,给负压是防止上漏极电压后电流过大穿了。


Q:对,我就是怕漏极击穿,所以就先在栅给了-2.6v。


A:电压表会有电压。


Q:想给到-3.5v 但是加到-2.6v往上好像就不行了 ,这时侯漏极电压源不管给多少电压,在仪器上显示也很小。


A:漏极有电流吗?有没有看频谱呢,这个电路看着会无源自激呢?


Q:没有频谱仪 得去找别的老师借。


A:如果供电下漏极电压上不去电流很高 基本上是自激了,你这个拓扑太简单了我感觉铁定自激。


Q:好的,我就想打个板子测一下管子是不是好的,没做匹配。另一个cgh40010f跟这个电路差不多 是好的。


A:不同管子性能不太一样,拓扑结构对是否自激有影响,只能实测看了。


Q:行,我问问老师有没有频谱仪 验证一下,多谢!


08

大信号自动优化为何不收敛?


Q:在进行大信号自动优化时,为什么一直不收敛,谁遇到过这种情况吗?



A:你这优化也太夸张了。


Q:是变量太多了吗?


A:是,这样容易随机化,不要这样做。


Q:那是要输入匹配、输出匹配、级间匹配分别进行优化吗?


A:可以的。


Q:可是这样优化不了,还是不收敛啊。



A:hb求解器 order阶数设置高点。


Q:已经设置成9了。


A:设置50试试。


Q:设置50也不好使,仿真倒是没事,就是一优化就不行。


A:手动调一些,快收敛时在自动优化。


Q:关键我怎么看是不是快收敛的时候呢?


A:ADS收敛不好,1是变量太多,2是指标太严格。先手动调,能不能达到的你目标6、7成。


Q:我试试,谢谢!


A:谢谢!我试试。


09

预放大器如何提高ADC的SNR?


Q:请问一下大家,为什么在ADC输入端加一个预放大,就可以提高ADC的SNR?我的理解是,噪声对ADC的影响是在比较器的输入端,预放大放在比较器前面,同时会放大信号和噪声,怎么提高SNR呢?希望有大佬解惑。


A:主要是减少adc自身噪声的影响,这个可以去看一下级联噪声系数公式。


如果信号比较小,很容易被ADC自身噪底淹没,所以需要预防大把信号强度提升到足够高。


Q:“主要是减少adc自身噪声的影响” 原来是这样,我以为是可以减小前级的噪声,谢谢大佬!


10

如何在ADS中正确导出二极管S参数并在Cadence中实现准确仿真?


Q:可以请教前辈们一些问题吗?我在ADS中用一个导入的二极管模型仿真后,希望能够在cadence中把这个二极管也仿真一下,但是我在网上没有找到这款二极管的spice模型,然后我查到可以对这个二极管进行S参数仿真然后生产s2p文件导入cadence里面,但是我按照网上的方法导出s2p文件后,再加入ADS里面检查一下仿真效果发现和原本的器件结果完全不一样,我在想是不是因为非线性器件的s2p文件导出方式和线性器件不太一样?或者有没有其他方法可以将ADS里面用的二极管参数模型导入到cadence中仿真呢?


A:你是在ADS里仿真s参数吗,如果你有管子,用网分测s参数更具有参考性


Q:对,我是在ADS里面仿真的S参数,https://blog.csdn.net/XZ_ZC/article/details/138683647我按照这个操作的,但是我再重新导入这个文件,仿真不太对。


A:是不是你导出的文件弄错了。


Q:请问是指我导出的文件格式弄错了还是我导出这个文件的过程有问题呢?


A:过程有问题


Q:我按照那篇blog里面改了一下,请问这个过程哪里有点问题呢?



A:换成MHz呢


Q:好的,我马上试试


A:你这跑的是LSSP,生成的是小信号的S参数,肯定不行啊。但是导出的S参数应该和当前的设置条件下是一致的,你导出S参数之后,再用这个工具,把touchstone导入进来,和导出之前的比较一下,不就可以了吗


Q:我最开始是跑的小信号,但由于我后面仿真的时候要把这个二极管用于整流,我就想着得到它的大信号参数可能后面仿真更准确


A:另外,你的扫描变量是RF,在仿真器里面后面加了一个GHz,这样也会导出文件中的频率有问题,你把扫描RF换成 0.1G 到 3G, 步进写 1M,  把仿真器里面RF后面的GHz去掉


Q:请问是改成小信号的S参数扫描吗?因为我在把那个port端的Freq=那里写的RF,RF是我定义的一个变量,后面通过变量给赋的值,然后变量命名里面给不了单位,所以我在大信号扫描的那个控件那里给后面加了一个单位


A:你把HB5先关掉,其它把所有 RF 后面跟着GHz的地方都去掉,你设置变量的地方改成RF=0.915G,扫描的地方按照这个改,仿真结果应该是正常的,然后再导出S参数,你打开S参数文件。


Q:请问是这样改吗?



A:变量定义的时候,后面是可以加入单位缩写的。


Q:噢噢噢,原来可以这样,我再仿真试试


A:变量名字后面加上单位,看上去合理,但是很多时候会造成混淆。


Q:学到了,非常感谢!问题已解决,现在导入文件仿真结果和用模型仿真结果一致,再次感谢前辈!



以上就是本期全部问答内容了,这期中的问答哪个是您心目中最精彩的呢?欢迎投票,我们将对精彩问答送上纪念品一份:


针对以上问答您有不同的见解吗?欢迎在下方留言区说一说哟~



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