Hallo, kann mir evtl. jemand sagen unter welche Bedingungen S-Parameter an Transistoren gemesssen werden? Habe gerade versucht, die S-Parameter aus einen Touchstone-File nachzuvollziehen, explizit geht es dort um den LDMOS BLF571. Habe zunächst nur S11 mit Microwave Office simuliert, dabei komme ich aber nie auf das Ergebnis aus dem Touchstone-File von NXP. Brauch der FET dafür schon eine Biasspannung? Oder Vdd? Über Antworten würde ich mich freuen. Gruss Daniel
Daniel S. schrieb: > kann mir evtl. jemand sagen unter welche Bedingungen > S-Parameter an Transistoren gemesssen werden? In den (wenigen) Datenblättern, die ich kenne, steht der Arbeitspunkt des Transistors dabei. Ist auch logisch, denn die Vierpolparameter hängen ja vom Arbeitspunkt ab. > Brauch der FET dafür schon eine Biasspannung? Oder Vdd? Im Prinzip nicht - aber dann gilt die Messung halt nur für einen Arbeitspunkt, in dem der Transistor nicht arbeitet :) Wäre also witzlos.
Daniel S. schrieb: > Habe > zunächst nur S11 mit Microwave Office simuliert, Wie hast Du das simuliert? In MWO hast Du einfach einen Kasten ("Block Box"), dem Du die S-Parameter mittels einer im Touchstone-Format gehaltenen Datei zuweist. An den Kasten klatscht Du dann die Ports. Dann sollten sich als Ergebnis die in der Datei enthaltenen S-Parameter ergeben.
Die S-Parameter sind lineare Werte, dh linearisierte Werte. Und die gehoeren zu einem Arbeitspunkt. Der Arbeitspunkt muss natuerlich bei den Parametern angegeben werden.
Danke für die Antworten ! Habe selbst nochmal bisschen recherchiert und von Freescale eine Application Note gefunden, dort sind die Angaben der S-Parameter folgendermaßen ermittelt worden: Matching-Circuit an Eingang und Ausgang, diese wurden ideal auf Input Return Loss, Verstärker usw. optimiert und anschließend wurden die S-Parameter vom LDMOS ermittelt. Und natürlich bei einem bestimmten Arbeitspunkt, wie einige von euch hier schon geschrieben hatten. Falls es jmd interessiert: http://cache.freescale.com/files/rf_if/doc/eng_bulletin/EB212.pdf Gruss Daniel
Daniel S. schrieb: > Matching-Circuit an Eingang und Ausgang, diese wurden ideal auf Input > Return Loss, Verstärker usw. optimiert Das geschieht dann iterativ bzw. man verändert den Matching-Circuit solange bis das Return Loss das optimale Verhalten zeigt? Ich meine, wie kann man die Anpassnetzwerke optimieren, wenn ich die Transistorwerte gar nicht kenne, die sollen schließlich erst noch bestimmt werden?
Naja. Der Betriebspunkt ist definiert durch DC Strom runterlassen. Das bedeutet ueber eine Spule DC einspeisen und ueber einen Cap das Signal. Den Network analyzer kann man waehrenddessen laufenlassen. Dh man kann die S-Parameter als Funktion des Basisstromes und des Kollektor Stromes messen.
Wie ich das verstande habe, werden die S-Parameter physikalisch ermittelt. D.h. der LDMOS wird im gewuenschten Arbeitspunkt betrieben, nach Optimierung der IRL, Gain usw. werden die S-Parameter gemessen. Diese Parameter dienen als Grundlage fuer die Simulationen. In der AN wird auch erwaehnt, dass dies nur eine von vielen Methode waere. Gruss Daniel
Hallo zusammen. @ Daniel Daniel S. schrieb: > Wie ich das verstande habe, werden die S-Parameter physikalisch > ermittelt. D.h. der LDMOS wird im gewuenschten Arbeitspunkt betrieben, > nach Optimierung der IRL, Gain usw. werden die S-Parameter gemessen. > werden die S-Parameter physikalisch ermittelt. Ja wie denn sonst; Messen ist Physik. Nein, so ist das nicht richtig. S-Parameter sind nie auf Werte mit einer externen Beschaltung ausgelegt; es wird vorher nichts optimiert! Die S-Parameter werden im entsprechenden (angegebenen) DC Arbeitspunkt in einem 50 (oder was auch immer) Ohm System gemessen. Alle Listen von S-Parametern in Datenblättern oder S2P-Files haben einen Header, in dem die Messbedingungen (Arbeitspunkt, Systemimpedanz) vermerkt sind. Aber aufgepasst bei Files mit Smithdiagramm! Da sind dann oft nur ein paar Punkte mit den entspr. Werten eingetragen. Wenn man sich das ganze DB genau ansieht, ist dann irgendwo zu finden, dass der Mittelpunkt des Smith-D z.B. auf 10 Ohm normiert ist. So etwas findet man bei Leistungstransistoren; da ist ja alles viel niederohmiger, sodass das wegen der besseren Übersichtlichkeit (Auflösung) Sinn macht. Das kenne ich aus Motorola- und Mitsubishidatenblättern. 73 Wilhelm
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Hallo Wilhelm, Aber um die S-Parameter in einem 50Ohm-System messen zu können, muss ich doch erstmal auf Zin anpassen? Oder verstehe ich die Seite 2 von der Freescale AN komplett falsch? http://cache.freescale.com/files/rf_if/doc/eng_bulletin/EB212.pdf 73 de Daniel
Hallo Daniel, da hast du natürlich - auf der einen Seite - Recht. > Aber um die S-Parameter in einem 50Ohm-System messen zu können, muss ich > doch erstmal auf Zin anpassen? Warum? Schlecht angepasst macht doch auch noch irgend etwas; und selbst wenn es schwingt... Zu S11 und S22 sagt der Transistor doch nur: "Bei mir sieht es in diesem Arbeitspunkt und bei dieser Frequenz so! aus. Siehe zu, wie du es an deine Erfordernisse angepasst bekommst." Änderst du nur die Frequenz oder deinen Arbeitspunkt, ist die ganze Sache ja schon wieder hinfällig. Ob und wie du es anpasst, ist dem Teil egal. Die Hauptsache ist doch, dass die Maximumratings nirgendwo überschritten werden. Warum wirbt z.B. Motorola mit: "Will withstand any VSWR < 30" Das ist schon eine ganze Menge. (Wenn nicht tot, freut es den Geldbeutel.) Dass sich mit Änderung von S11 und S22 auch S21 und sicher auch S12 ändern, ist wohl klar. Schon kleine prozentuale Änderungen rufen oft unerwartete Effekte hervor. Touchstone, MicrowaveOffice, Arrl Radio Designer oder RF-Sim und v.a.m. interpolieren ihre Kurven auch nur. Das geht doch nur, weil zwischen den einzeln Parametern halbwegs proportionale Beziehungen bestehen. Was man sich immer vor Augen halten sollte: Es sind theoretische Berechnungen und Betrachtungen. Sie bringen einen erstmal in die richtige Richtung und zu halbwegs sinnvollen Bauteilwerten. Von da aus muss man dann weiterarbeiten. Wie es dann beim realen Aufbau aussieht, steht doch auf einem anderen Blatt. Jedes pF Schaltungskazazität und jeder mm Draht tun ihr Übriges dazu, und dann sind viele Berechnung hinfällig. 73 Wilhelm
> muss ich doch erstmal auf Zin anpassen? Nein. Da darf gar kein Anpass-Netzwerk in der Messung sein sonst müsste nachher jeder Anwender das in seine Schaltung einbauen, wenn er die gemessenen S-Parameter zur Simulation verwenden will. Der Generator muss exakt 50Ohm Ausgangswiderstand haben und und der Analyzer genau so. Außerdem müssen die Richtkoppler natürlich genau sein. Der Transistor wird ohne Anpassung vermessen. Blockschaltbild der Messung siehe hier. http://de.wikipedia.org/wiki/Netzwerkanalysator
Was ich gerne wissen möchte, ist wie die Jungs von NXP auf die S-Parameter gekommen sind, damit ich nachvollziehen kann, wie die S-Parameter entstanden sind (z.B. eine Schaltung). Also die minimale Schaltung würde so aussehen, dass ich das Gate mit einer gewünschten Ugs ( Arbeitspunkt, z.B. AB-Betrieb) über eine Induktität vorspanne und dann S11 mit einem VNWA ermittel?
Würde ich sagen, ja. Wenn du die S-Parameter für feste Eingangs- und Ausgangsimpedanz des Analyzers vermisst (idR 50 Ohm), kannst du daraus die S-Parameter für jede andere Impedanz einfach ausrechnen. Deshalb würde es mich überraschen, wenn der Transistor mit Anpassnetzwerk vermessen wird. Durch Angabe der S-Parameter, der Impedanz bei der diese gemessen wurden, und des Bias-Stroms sind alle Informationen über den Transistor vorhanden, die du brauchst.
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Was soll ein Anpassnetzwerk ? Schalten wir mal das Hirn ein.. Ein Anpassnetzwerk passt fuer eine Frequenz, oder einen kleinen Frequenzbereich an. Und daneben in der Frequenz ist es eben daneben in der Impedanz. Also werden die S-Parameter nie mit einem Anpassnetzwerk gemessen. Allenfalls ueberprueft man mit einem Netzwerkanalyzer das Matching, dh die Anpassung des Anpassnetzwerkes fuer den gewuenschten Frequenzbereich. Mit welcher Bezugsimpedanz man misst ist auch grad egal, denn der S-Parameter beschreibt ja eben grad die Impedanz. Solange die Bezugsimpadanz nicht zu weit weg von der zu messenden Impedanz ist.
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