Parametri S amplificatore

A sentimento direi di no, ma non ho fatto conti e non ho sotto mano il fido gonzalez, che peraltro non so piu` dove sia andato a finire :).

No, e' solo sufficiente a dire che non e' incondizionatamente stabile, ovvero e' potenzialmente instabile. Significa che sicuramente esistono dei valori di carico in uscita per cui e' instabile: prova a cercare "input stability circle", "output stability circle", che servono a definire le aree (nello spazio dei coefficienti di riflessione di sorgente e di carico - ovvero le relative carte di Smith) che garantiscono il comportamento stabile (o instabile). Ma il solo S22 non basta. Una regola molto comune per esprimere le condizioni necessarie e sufficienti per la stabilita' incondizionata (ossia la stabilita' per qualunque sorgente e carico passivi) e':

K>1 e |delta|

Le formule che ho scritto sull'altro post le ho appunto ricopiate dal Gonzalez...

Ciao, RoV

Grazie mille. Ho realizzato un ampl. di segnale e lo stavo simulando con ADS. Dalla simulazione ottengo |S_11| vicino a zero (ho realizzato una rete di matching in ingresso), |S_22|=2.7, |S_21|=10.65, |S_12|=0.2 (param. di scattering a 50 Ohm). Poi ho disegnato i source stability circles ed ottengo che, con una sorgente a 50 Ohm (al centro della carta di Smith) ho instabilità; disegnando i load stability circles, con un carico di 50 Ohm ho stabilità. Mi sono venuti alcuni dubbi:

Questo si vede anche dal fatto che |S22|>1, infatti S22 e' misurato con la sorgente a 50ohm.

I cerchi distinguono l'area di stabilita' da quella di potenziale instabilita' al variare dell'impedenza applicata alla porta opposta. Nel tuo caso, con "source" a 50ohm, ci saranno dei valori di carico per cui l'amplificatore oscilla, altri per cui e' stabile. Sara' stabile con carichi tali per cui Re(Zload+Zout)>0, instabile altrimenti. Con "load" a 50ohm, l'amplificatore risulta invece stabile per ogni impedenza di ingresso.

No, e' stabile, almeno in teoria (vedi sopra). In pratica, visto l'alto modulo di S22, e' facile che oscilli se l'impedenza di carico risulta un po' disadattata. Se vuoi evitare problemi/criticita', ti conviene lavorarci per renderlo intrinsecamente stabile o almeno limitare l'area di potenziale instabilita' a valori delle impedenze di sorgente/carico da cui sei ben sicuro di tenerti lontano, anche tenuto conto della possibile tolleranza dei componenti. Inoltre non limitarti a controllare solo la frequenza di lavoro: l'amplificatore potrebbe trasformarsi in oscillatore ad altre frequenze, per svariate ragioni:

- le reti di adattamento interne all'ampli hanno un comportamento variabile con la frequenza;

- i componenti attivi hanno un comportamento fortemente variabile con la frequenza. Ad esempio i transistor bipolari hanno un guadagno molto alto a bassa frequenza, per cui oscillano facilmente a frequenze anche di molto piu' basse di quella di lavoro;

- a meno che tu non separi gli stadi con attenuatori, le impedenze che applichi come sorgente e carico variano con la frequenza.

Ciao, RoV

Marcello ha scritto:

Senza nulla togliere alle spiegazioni e formule matematiche che ti sono già state proposte, credo che sia sempre opportuno fare mente locale alla realtà fisica che sta dietro ai simboli :)

|S22| > 1, in poche parole, significa che un'onda che incida sull'uscita del tuo sistema viene riflessa con ampiezza maggiore di quella incidente; ora, se questo basti o meno a generare un'oscillazione permanente dipende dal coefficiente di riflessione del generatore: perché si abbia l'oscillazione bisogna che un'onda, una volta che abbia finito il giro completo della giostra, sia amplificata rispetto a quando l'ha iniziato. Quindi si tratta di una condizione che è necessaria, ma non sufficiente, se il generatore ha coefficiente di riflessione minore di uno in modulo; mentre non è nemmeno necessaria se il generatore ha un coefficiente di riflessione, sempre in modulo, maggiore dell'unità (ad esempio, se vai ad incidere su un diodo tunnel).

Ciao.

Scusa l'insistenza, ma sto cercando di capire...

Ho disegnato i 2 cerchi di stabilità con il simulatore: il centro della carta di Smith appartiene alla zona di funzionam. stabile sul piano del carico (load stability circles), mentre disegnando i source stability circles il centro della carta di Smith appartiene alla zona di funzionam. instabile sul piano della sorgente.

Mi sembra di aver capito che i cerchi di stabilità in uscita sono disegnati per sorgente a 50ohm, i cerchi di stabilità del carico sono disegnati per carico a 50ohm.

Da questo trarrei la conclusione che, se il centro della carta di Smith fa parte della zona di funzionam. stabile sul piano del carico, con carico a

Dov'è l'inghippo?.

No. Il lato opposto a quello visualizzato e' un carico passivo arbitrario.

Anche con valori della sorgente diversi da 50ohm, purche' passivi (parte reale dell'impedenza positiva o nulla, ovvero |S11| Se però disegno i cerchi di stabilità sul piano di sorgente, vedo che il

Con la sorgente a 50 ohm ci sono dei valori di carico passivi che rendono l'ampli instabile, ma si tratta di valori sicuramente diversi da 50 ohm. Altrimenti nel cerchio di carico i 50 ohm non risulterebbero nell'area stabile.

Non c'e' inghippo...

Ciao, RoV

Quello che non mi torna è il fatto che il centro della carta di Smith sia nella zona di stabilità sul piano del carico, nella zona invece di stabilità sul piano della sorgente. Nonostante questo, l'amplificatore dovrebbe essere stabile con carico a

RETTIFICA:

Leggi con piu' attenzione i post precedenti, concentrati sul significato dei cerchi di stabilita'.