与三年前的自己和十年前的史总对对话-压控电流源再分析

[复制链接]
1781|37
手机看帖
扫描二维码
随时随地手机跟帖
叶春勇|  楼主 | 2022-11-5 13:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
以前曾经在网友玄德《[size=1em]压控大电流恒流源的自激震荡问题。》的帖子中打过酱油,最近这个帖子又被翻出,其中后面有别的网友的工程经验。有些还是高速的,驱动激光的,非常有价值。[size=1em]使得此贴信息量越来越大,有必要再分析一遍,将网友的知识整合起来为自己所用。[size=1em]也顺便与多年前的自己和模电高手史总(网友都是这么称呼的)对话。
[size=1em]那个时候的自己,看了《一步一步做个电流源》只能膜拜。这篇文章是我在一个厂里做开关电阻测量工装时搜到的,其中我有一个工装的开关,电流达1A,开关电阻是在最大电流处测得。所以照着网络上的抄,搞出同样的问题,在互联网上搜索,最终部分解决,勉强能用。


使用特权

评论回复
评论
zlf1208 2022-11-14 10:15 回复TA
@叶春勇 :这实际对应了共源(共射)电路与共漏(共集)电路的特性。 
叶春勇 2022-11-14 09:54 回复TA
@zlf1208 :不好意思,现在才反应过来,我也实测了,认同你的观点。 
zlf1208 2022-11-7 12:25 回复TA
根据我10年前的实验,负载放在漏极和源极,电路的性能差别很大,只要电源电压允许,运放驱动能力(比如轨到轨输出)允许,尽可能将负载放到源极,对MOS管而言,相当于使用共漏电路,高频响应会改善很多。 

相关帖子

叶春勇|  楼主 | 2022-11-5 13:34 | 显示全部楼层
第一步:信息的粉碎
俗话说,横的怕愣的愣的怕不要命的
粉碎信息最优质的方法是,节点电流法。那就来吧!
根据玄德网友的电路图,查的IRLIZ44的datasheet,构建此mos管的小信号图如下:
287816365f314546c0.jpg
列方程如下:
12786365f5c1cf55e.png
于是我们有了一堆粉碎后的信息
V1,V2,V3

使用特权

评论回复
叶春勇|  楼主 | 2022-11-5 13:54 | 显示全部楼层
本帖最后由 叶春勇 于 2022-11-5 14:00 编辑

第二步、信息的整合:
由于节点电流法太过暴力,信息被彻底粉碎。于是我就需要重组他,变成一个有逻辑结构的东西,人们一般把这个东西称之为“懂了”。
最近我在学习射频的过程中,有了一个新的认识。翻了整本书都是跟周世惕《新线性理论振荡器》说的一样,都是二端口网络。都是黑箱子。
在射频领域通常测量S11,S21。如果把测量端口反接,可得S22,S12。根据这一思想,我也不管这个功率mos的什么反馈,什么花里胡哨的。我也像射频工程师一样只关心端口匹配。
于是,信息被重组成如下图所示:
729976365f8bc6d478.jpg
其中输入阻抗和输出阻抗推导如下:
432896365fa5e8f132.png
这里V1,V2都已在第一步中求得。

使用特权

评论回复
叶春勇|  楼主 | 2022-11-5 14:21 | 显示全部楼层
本帖最后由 叶春勇 于 2022-11-5 14:29 编辑

当我迫不及待的把拉普拉斯变换中的s,带入到表达式中。并把玄德的压控电流源的振荡频率约1.5MHz左右。计算机不带感情的输出如下:
Zi=1.674413636186868e+000 -5.249162056360599e+002i
Zo=0.047630609045210 + 0.001425425042031i
如下图所示:
856576365fd72561f4.png
由于射频一般考虑的是窄带问题,得到的阻抗也是在1.5MHz下的。
当我根据这个频率,对上图进行再重组时,问题出现了!!!!
231346366004e5b763.png
以上过程被射频书籍称之为集总元件化。信息被进一步重组成一个更好的逻辑结构:
727946366023708da7.jpg
于是出了两个问题,我以为我的程序出了问题,经反复检测,再ltspice中把小信号图输入了一遍,证明我没有输错程序。因为我用的是节点电流法,最简单最简洁。
问题1:输入阻抗,电容只有202pF,而史总说的是Cgs。
问题2:输出阻抗,冒出来一个电感。当然很小,产生的相位变换只有几度。


使用特权

评论回复
叶春勇|  楼主 | 2022-11-5 15:04 | 显示全部楼层
重温:《一步一步做个电流源》

43618636609ef52d84.png
摘自史总的《一步一步做个电流源》
说的的确高上大,传递函数是一寸高两寸宽的拉普拉斯变换。的确如此,我编辑的矩阵比他看到的高不少。
经自己的分析,推翻史总的结论。
理由1
经分析:这个mos管电路是一个带电流反馈的共源放大器,在玄德的配置中,采样电阻为10,测试负载为3欧。这个放大器的交流放大倍数很好算约等于-0.3
由于放大倍数低,米勒电容的放大效应不大,加上复杂的串并联关系,只有202pf。此放大器非常接近跟随器。Cgs表现得更像加速电容。当然在黑田彻的书里反复体积跟随器易自激振荡。也是一个正反馈电容。是问题2电感的来源之一。
理由2
定量分析不支持其观点。
按照其观点,irliz44mos管的Cgs=1700-150=1550pf,输入电阻rs=200
其极点频率为:1/RC/2/pi=5.134030422319205e+005=500k,而玄德示波器的频率的确在1.5M2M之间。
理由3
5908563660a5d71467.png

使用特权

评论回复
叶春勇|  楼主 | 2022-11-5 15:38 | 显示全部楼层
F(s)的相位延时并不像想象中的那么大:因为mos管工作在接近电压跟随器的状态。matlab绘制相位图:1M-2M之间
9835163661023c9ce1.png
ltspice绘制的相位图:1M-2M之间
64814636610566311e.png
根据网友GavinZ的回帖,认为在mos管输入端加了个电阻然后加个电容,是先制造问题,然后解决自己制造的问题。
根据自己的定量计算,相位裕度高的运放是可以减少mos管输入电阻来解决的。这个没有问题。
当我把输入电阻Ri改成100欧
179756366113f0fe8a.png
系统相位延迟仅14.7°,如果套用Ri+Cgs的模式,相位变化接近75°以上。
从玄德的示波器来看,这是一种轻微的的振荡。表现为增益不是很大,没有超出运放的电压轨。
这也是佐证。结论很清晰,输入电容与Cgd有关。由于Rs采样电阻会被mos管放大(跟随器),在大电流下,输入电流往cgd->RL往电源上跑。
这一点:从网友Q在江湖在输出端串联电感,也可以解决得到验证。

使用特权

评论回复
叶春勇|  楼主 | 2022-11-5 15:54 | 显示全部楼层
系统的全局图:
85775636616ac0c021.jpg
待续

使用特权

评论回复
叶春勇|  楼主 | 2022-11-7 08:50 | 显示全部楼层
本帖最后由 叶春勇 于 2022-11-7 09:00 编辑

先讨论下,输入阻抗的电容的202pf怎么来的,为何与cgs的1550pf差距如此之大。这里用米勒定律来搞,如下图所示,对输入有影响的是cgd,cgs。
4667363684ab4566b8.jpg
其中A13为节点1->节点3的电压放大倍数。A12为节点1->节点2的电压放大倍数。
他们都是在接近0的时候最大,于是耍数学无赖。这样计算机会给出个对人友好的实数值。
30538636858380e315.png
为了凑答案,于是调整gm
计算机很快算出:
9183063684fc72590e.png
随着gm的下降A13和A12单调下降。其中gm=2是史总估算点。在玄德的例子中为8左右。
米勒电容:其中cm_gd1是由cgd造成,cm_gs1为cgs造成。
36806636851c67bd89.png

两个米勒电容的算法,也没看过资料,但是跟上面用重组等效出的电容近似,应该是可以相加。

从表上来看,cm_gd1变化较小,cm_gs1变化较大。
其中:gm>0.7,由cgd造成的输入电容处于控股状态。表上没有给出。
其中:gm在电流比较小的时候,是偏小的。电流越大,gm越大。当进入大电流,小信号gm的公式如下:
24462636853a5ad37a.png
玄德的示波器,显示振荡在1.5MHz,上面的表格是我为了凑答案,凑出大于530pf的电容。不断的调整参数。弄出来的。
事实却是在gm小的时候,小电流时,这个压控电流源是不震荡的。这个史总的帖子有提及,玄德,和我自己的实践也是如此。




使用特权

评论回复
叶春勇|  楼主 | 2022-11-7 09:31 | 显示全部楼层
本帖最后由 叶春勇 于 2022-11-7 09:36 编辑

gm到底是多少?
irliz44N,给出了vgs与ID的图表,其中VDS=25V
82620636859cae8f53.png
为了计算gm,不得不放大多倍:
6571263685a290e6d3.png
计算过程如下:
6053563685d7e272e5.png
后面到英飞凌的网站,下载的irliz44的spice模型,经测试是7.8左右。
依然凑不出530pf。
f=1/(2*pi*220*530e-12)=1.5M这样就可以用TI的穿越法凑出答案:
6956763685fbf3ecc3.png

使用特权

评论回复
叶春勇|  楼主 | 2022-11-7 10:52 | 显示全部楼层
既然从gm凑答案没戏,即使是gm=2,如史总所说,也是凑不出的。
于是我的凑答案之旅转向运放的输出电阻,继续翻opa334的datasheet
3359636863315ad50.png
其中给出了短路电流为50mA。
玄德的供电为10V,最大电流50mA,可计算出10/0.05=200欧也是如史总所说。
但是运放不工作在最大电流时呢?这里是驱动mos管,于是答案出来了。
200欧是最大值。
于是根据gm=5.65算出的电容:221pf凑出
运放的开环输出电阻ro=1/(2*pi*1.5e6*221pf)=479.7147
可见运放的在驱动mos管,小电流时的开环输出电阻,还是不小的。与运放的闭环输出电阻有很大区别。
于是得出结论:
1、如史总所说,mos管之前的部分可以等效为一个电阻和电容。
其中:
如上面的定量计算,电容由两部分组成,1、为cgd的米勒电容,2为cgs的米勒电容。但是是cgd的米勒电容起到主导作用。或者说控股。
cgs造成的米勒电容很小的原因,是处于电压跟随器状态,Δvgs很小。
其中:
输出电阻,以200欧估计太小。开环,小电流运放的输出电阻应该不小。可按2倍估计
2、玄德的采样电阻设计的比较大,我在设计时也是很大,造成一种更接近跟随器的状态。
为什么采样电阻设计的很大,玄德在回帖中也说,采样电阻不在讨论范围。
我也会这么说,因为mos的几十A的电流都是虚的。这里mos管工作在线性状态。
实际上玄德设计的最大电流500mA,耗散功率P=0.5*(10-13*0.5)=1.75W,我摸过很烫手。
企业里自制工装,采用这种设计是必然的。可以极大的缓解mos管的散热压力。如果是贴片元件,采样电阻还得取大,如果采样电阻取小,加个被动散热片,也就几分钟就完蛋。
我记得我当时,比玄德幸运,是运放18V供电,采样电阻更大。但是我的电流大一些,即使这样仍然很烫。
3、如西北模电王所说,定量计算是王道,这个很难,但是想要喂饱计算机更难。计算机可以运算更复杂的模型,需要更精确的参数。
由此得出结论,我的学院体系的计算模式,很快看到尽头,需要调整方向。三年前的我,理论有很大提升空间,如今再提升需要更精确的参数。用理论去精确指导设计是非常困难的。
在这里感谢10年前的史总,以及21ic的网友们。

使用特权

评论回复
叶春勇|  楼主 | 2022-11-7 12:47 | 显示全部楼层
本帖最后由 叶春勇 于 2022-11-7 12:50 编辑

在玄德的帖子中,有个网友在输出加了个扼流圈。也感谢这位网友阿Q在江湖拓展了思路。让我这个事后诸葛亮,在纸上谈兵时获取更有用的知识。那么这个网友采用的方法,小信号图如下:
我把玄德的模型直接套进去,看看啥效果。
1377663688712439ea.png
这是反馈函数波特图:
4187963688803024cc.png
看到这个图我恍然大悟,用TI的穿越法:
7806368886f55447.png
反馈传递函数F(jw)的尖峰,在1/F(jw)中是一个坑。L取值合适,他们在0db没有共同语言不发生穿越。穿越了也在0db以下。
用通俗语言表达:
1、反馈回路时低通,闭环是高通。想想微分放大器,不想给运放高频信号,运放为了维持虚短,反而把高频给你放大了。
2、反馈回路是高通,闭环是低通。想想积分放大器,不想给运放低频信号,运放为了维持虚短,反而把低频给你放大了。
3、反馈回路是带通,闭环是带阻。你把玄德的1.5M频率的反馈加强,运放为了维持虚短,反而把1.5Mhz给你灭了。
真是奇怪的逻辑!!!!!让我想起离散数学里的逆元,闭环放大器=反开环放大器
这个F(jw)怎么有个尖峰呢,怎么变成了一个带通滤波器。不是扼流圈吗,阻碍电流变化吗?哪来的电容。于是我需要创建一个逻辑结构去解释他。继续用米勒**。用计算机把cgs,cgd,cds全部扒了。
其等效如下:
675746368898ee1a13.png
这次连rds一起扒掉。mos管的受控电流源光秃秃。
惊奇的发现这个小信号图,变成了一个射频的调谐放大器类似的结构。
与电感并联等效电容,来自cgd和cds。由于放大倍数不大,在输入级很小,在输出级却很大。
其中,A23趋向频率为0时的增益为-3/10。定量计算就不算了。因为只是领悟加扼流圈的道理。其中扼流圈选值要合适。其中扼流圈选值就是把振荡频率,我干脆给你放大得了,结果却是灭了。正所谓物极必反。


使用特权

评论回复
叶春勇|  楼主 | 2022-11-8 14:03 | 显示全部楼层
玄德最终是靠一个1000pf电容去解决的。mos管输入级用的是一个4.7k的电阻。电路图如下:
其中,ro为运放,经凑答案为500-100=400欧,Rg=4.7,Cin为221pf(gm=5.65)左右。
分析如下
743106369e9818a2f0.jpg
传递函数为
576166369eca06f4be.png
从式子中可以看出,加了补偿电容,系统多了个零点,同时增加一个极点。
玄德在帖子中说100nf,10nf,解决彻底,最终弄个1000p,比较满意。
我们计算下:
104526369ee476518f.png
答案出来了:
采用大电容也有一定效果,但是解决不彻底。
使用大电容,补偿电容搞出的新极点,在opa334的0db带宽内,上面也贴过opa334的0db带宽在2M左右
当使用1000pf,这个新极点开始远离opa334的0db带宽。2.2M已经略微超出,在0db以下。
很可惜,三年前的我,没有这个水平,没有去询问,100nf,10nf振荡频率。
根据补偿电容,也可以说明,cin的确小于cgs,而且远远小于1550pf。如果用cin带进去,是没有这个结论的。

使用特权

评论回复
叶春勇|  楼主 | 2022-11-8 17:33 | 显示全部楼层
这个零点到底取多少呢?我认为:首先在波特图上画出,opa334的0db穿越线,20db/dec
18909636a18715434c.png
然后沿着1.5M画-40db/dec的穿越线
52375636a191fda9fc.png
它们的交点,可以假象成是由mos管的输入等效电容造成的的极点与运放的开环波特图的合成。
由于opa的开环幅频响应图,有点像教科书里的二阶期望系统的波特图。
交点频率,大概1.1M。如果零点取1.1M就是提供45°的相位超前。这种矫正可以将系统恢复成二阶期望系统。
玄德的1000pf+4.7k,对运放的影响图,在10k-100k段
其中27k是极点,33k是零点。
5742636a21b3d2202.png
最终穿越0db的图形,分开画,是为了节省纸张。
9581636a21f48c20d.png
所以另外一个极点的频率,就是1.7M的两倍吧,3.4M

50350636a21f690b2e.png

使用特权

评论回复
评论
ANDY-张 2022-11-9 09:57 回复TA
顶起来 
叶春勇|  楼主 | 2022-11-9 13:33 | 显示全部楼层
本帖最后由 叶春勇 于 2022-11-9 13:52 编辑

在帖子中,zlf1208 提到了RQA0008mos管,由于模型的缺乏,正好射频领域有mos管的s参数。就去瑞萨半导体的网站去下载了。摘录如下:
22054636b30eb6fc8c.png
以前看过jz0095写的书,里面有介绍s参数转y,z参数。我的电脑里也有程序。转换成x+yi的形式为
  -0.8901 - 0.1892i   0.0199 + 0.0019i
  -0.4624 + 9.1283i  -0.8523 - 0.0896i

转换公式复习一遍,其中源阻抗,负载阻抗都是50欧,公式是简化版。
51091636b341c07bb4.png
可惜算出来的Y矩阵有负阻
  [-0.0007 + 0.0247i    -0.0001 - 0.0036i
   1.6568 - 0.1123i          0.0165 + 0.0158i]
转换成H参数:
-1.0977 -40.4150i   0.1467 - 0.0073i
  -6.3577 -66.8351i   0.2588 - 0.0127i
其中:
h11的虚部为:-40.4150,负号为电容,100MHz下的电容为39.4pF
h22的虚部为:-0.0127,导纳负号为电感,124.8nH,实部电导为0.2588,相当于3.86欧电阻。
等效电路图:
34650636b3b6a01dcd.jpg
请问:@jz0095 mos管怎么有负阻,跟nxp的bfu530的s参数100MHz完全不一样。负阻忽略吗?








使用特权

评论回复
评论
叶春勇 2022-11-9 13:48 回复TA
感觉mos管在大电流的情况下,rds好低呀 
叶春勇|  楼主 | 2022-11-10 11:58 | 显示全部楼层
上面都是假定自己自上而下设计,从资料和datasheet中寻找答案。现在,主角登场。
进入调试环节:
37637636c6e778f071.png
测试电路图:
ID=400mA
mos管为nce30H12K,除偏置电阻470k,其他接近玄德的。10欧电阻用完了。
nce30h12k的cgs=3364p,cgd=456,cds=42p
83099636c71731471c.jpg
测得1.7M下的频率电压关系:
8803636c727002f61.png
v1=1.76vpp,v3=289.28vpp
相位关系:本人不具备精确测量相位关系的条件,还是示波器。
98372636c72d7ae2d5.png
v3滞后大约3.5格:
其中T=1000/1.7=588.2ns,ΔT=3.5*50
相位差滞后为= 360*ΔT/T=107.1000°
其中测得v1/v3的-3db衰减频率为421kHz,算得假象的输入电容cin=1/(2*pi*200*421e3)=1890pf<3364pf
由于nce30H12k电容比玄德的irliz44的mos管高了两倍多,滞后非常多。
测得:V2和V3的电压关系:相位差太小,环境噪音大就没测了。
85922636c74a10c67f.png
结论:由于高频的衰减,导致电压跟随能力下降,导致上面所论述的cgs的电容占比变大。
我这里的计算在1.7Mhz的频率,也是搞出负阻来。
在对待分立器件上,虽然是HWM所说的“低频”,还是应参考学院派射频体系的二端口类的方法去对待。就是jz0095书上所说的二端口网络理论。
小信号模型绕来绕去,烦死。调试时一个信号发生器(数百元),一个示波器就可秒杀。
二端口s参数,可以转换成任意Y,Z,H,ABCD参数。




使用特权

评论回复
叶春勇|  楼主 | 2022-11-10 17:26 | 显示全部楼层
刚才去给产品写程序。关于玄德的恒流源的帖子,我这个东西以前搞过,现在用起理论这个大**去打蚊子。一套组合拳打下来:
理论:
1、以后绝不用小信号模型定量计算,最多写个解析式就ok。解释一个问题,就会产生一个问题,问题无底洞。往微观就是半导体物理,而这个方向,现在就可剪枝,感觉还是往宏观模型去套。
2、定量计算,拿得出手的就是H参数和s参数,虽然频带窄,但也足够精确,三极管,mos管,内部机制负载。对微观模型感兴趣的,如下就是学习方向:
.MODEL CMOSN NMOS (                                LEVEL   = 49
+VERSION = 3.1            TNOM    = 27             TOX     = 4.1E-9
+XJ      = 1E-7           NCH     = 2.3549E17      VTH0    = 0.3694303
+K1      = 0.5789116      K2      = 1.110723E-3    K3      = 1E-3
+K3B     = 0.0297124      W0      = 1E-7           NLX     = 2.037748E-7
+DVT0W   = 0              DVT1W   = 0              DVT2W   = 0
+DVT0    = 1.2953626      DVT1    = 0.3421545      DVT2    = 0.0395588
+U0      = 293.1687573    UA      = -1.21942E-9    UB      = 2.325738E-18
+UC      = 7.061289E-11   VSAT    = 1.676164E5     A0      = 2
+AGS     = 0.4764546      B0      = 1.617101E-7    B1      = 5E-6
+KETA    = -0.0138552     A1      = 1.09168E-3     A2      = 0.3303025
+RDSW    = 105.6133217    PRWG    = 0.5            PRWB    = -0.2
+WR      = 1              WINT    = 2.885735E-9    LINT    = 1.715622E-8
+XL      = 0              XW      = -1E-8          DWG     = 2.754317E-9
+DWB     = -3.690793E-9   VOFF    = -0.0948017     NFACTOR = 2.1860065
+CIT     = 0              CDSC    = 2.4E-4         CDSCD   = 0
+CDSCB   = 0              ETA0    = 2.665034E-3    ETAB    = 6.028975E-5
+DSUB    = 0.0442223      PCLM    = 1.746064       PDIBLC1 = 0.3258185
+PDIBLC2 = 2.701992E-3    PDIBLCB = -0.1           DROUT   = 0.9787232
+PSCBE1  = 4.494778E10    PSCBE2  = 3.672074E-8    PVAG    = 0.0122755
+DELTA   = 0.01           RSH     = 7              MOBMOD  = 1
+PRT     = 0              UTE     = -1.5           KT1     = -0.11
+KT1L    = 0              KT2     = 0.022          UA1     = 4.31E-9
+UB1     = -7.61E-18      UC1     = -5.6E-11       AT      = 3.3E4
+WL      = 0              WLN     = 1              WW      = 0
+WWN     = 1              WWL     = 0              LL      = 0
+LLN     = 1              LW      = 0              LWN     = 1
+LWL     = 0              CAPMOD  = 2              XPART   = 0.5
+CGDO    = 8.58E-10       CGSO    = 8.58E-10       CGBO    = 1E-12
+CJ      = 9.471097E-4    PB      = 0.8            MJ      = 0.3726161
+CJSW    = 1.905901E-10   PBSW    = 0.8            MJSW    = 0.1369758
+CJSWG   = 3.3E-10        PBSWG   = 0.8            MJSWG   = 0.1369758
+CF      = 0              PVTH0   = -5.105777E-3   PRDSW   = -1.1011726
+PK2     = 2.247806E-3    WKETA   = -5.071892E-3   LKETA   = 5.324922E-4
+PU0     = -4.0206081     PUA     = -4.48232E-11   PUB     = 5.018589E-24
+PVSAT   = 2E3            PETA0   = 1E-4           PKETA   = -2.090695E-3    )
*
个人感觉应用工程师,深入学习,产出不大。拿个信号发生器,示波器,测测就得了。速度也很快。
3、史总所说的补偿,均没有超出《自控原理》的超前,滞后,滞后超前补偿的体系。可惜教材一笔带过。
4、看到opa334的datasheet,猛然想起二阶期望系统,哎。再去翻三阶期望系统。这个史总补偿电路就可以归纳为三阶期望系统去套(纯被动元器件补偿)。
才看懂美帝的opa334,汗流一地,图形这么标准,居然一眼看不来,美帝的设计师真是太理论了。感觉模电没学会,自控要忘记了。且超前补偿,滞后补偿,超前滞后补偿,还得想一想。再且变不成电路。这是一个提高点。
33733636cbe690bc26.png

5、玄德的帖子中,也有搞激光的工程师,注重时域波形,这个自控原理也有,我记的是二阶是s^2+1.81s+1其他都忘记了。
吃饭了,待续

使用特权

评论回复
jz0095| | 2022-11-13 13:45 | 显示全部楼层
本帖最后由 jz0095 于 2022-11-13 13:48 编辑
叶春勇 发表于 2022-11-9 13:33
在帖子中,zlf1208 提到了RQA0008mos管,由于模型的缺乏,正好射频领域有mos管的s参数。就去瑞 ...
@jz0095 mos管怎么有负阻,跟nxp的bfu530的s参数100MHz完全不一样。负阻忽略吗?

刚看到此帖。
我不清楚原因。
但是MOS管的h参数输入阻抗出现负阻,应该把它跟测量系统的影响一起来考虑。
例如,其S参数没有出现负阻,根据是|S11|<1,|S22|<1。测量条件:R01=R02=50。是稳定的测量条件。

但是即便如此,其S11= (0.9,-170 deg) ,已经接近短路。而在 Z、Y 参数中极端的开/短路测量条件下,往往容易引起测量系统振荡。振荡一般说明,器件在置端条件下产生了负阻。
h是混合参数,是Z、Y参数测量条件的混合测量条件参数。

将该管子放入h参数测量系统中也可能出现负阻,因为h11的测量条件是:2-端交流短路。
转换参数与测量参数相同。这可能就是转换参数h11中出现负阻的原因。

但是,有负阻不一定振荡,不振荡不一定代表没有负阻。

使用特权

评论回复
叶春勇|  楼主 | 2022-11-13 19:06 | 显示全部楼层
本帖最后由 叶春勇 于 2022-11-14 09:54 编辑
jz0095 发表于 2022-11-13 13:45
刚看到此帖。
我不清楚原因。
但是MOS管的h参数输入阻抗出现负阻,应该把它跟测量系统的影响一起来考虑。 ...

谢谢你的指点。作为我帖子的主题,找到个45°的相位差就足够了。
但是我上面做了实验,mos管跟随器输出相位差会超过90,也用仪器弄到更高的频率,发现频率升高相位差更大。
这些都是官方的spice模型解释不了的。我看过你的历史贴,说跟随器是正反馈问题。我也看过黑田彻说过的跟随器的振荡问题。

我目前有个玩具nanovna2,他是支持低频的50kHz的。
请问三极管的s参数是如何测量的,请指点一下。或者我去查阅什么资料。


你也对我说过,要尊重实测,基于上面碰到问题,我觉得尊重你这边的科学精神。
我发现射频的某一频段的参数,更接近现实,也可以用于负反馈系统某个频点自激振荡分析。

使用特权

评论回复
叶春勇|  楼主 | 2022-11-14 10:12 | 显示全部楼层
zlf1208回我的贴所提到的套路,把MOS接成彻底的源极跟随器模式。 220216371a0d401bea.jpg

如图所示,RL仍然悬空,但是mos管的drain直接接电源,变成类似稳压电源的套路。
我实测跟zlf1208一样,-3db频率点提高2.5-3倍,达到1.1-1.2M,比原来400多k提高不少。相位差略微提升。
664166371a1fb8ce11.png
但是从时域来看,整个传输通路,速度最慢的极点就是运放的低频极点(单位增益稳定的),是时域的主导极点。经分析zlf1208更换运放变成三角波,也得到验证。分享的都是干货。核心的东西都说出来了。


使用特权

评论回复
叶春勇|  楼主 | 2022-11-14 13:32 | 显示全部楼层
借着zlf1208的提醒,突发奇想,mos管中,还有一类非常常见,就是开关电源的开关管。
随便找了个MDF7N60B,翻了几个datasheet,cgd都很小。gfs都比60V左右的mos管都要小,只有6点几。
883016371cb7a8fb79.png
结果,这种mos管在电压跟随器模式,静态电流在300mA的-3db带宽,高达4.2MHz(栅级串联200欧),1.7M的相位差小了很多。
50ns一格,相位差2格不到。且衰减不大。
835716371cf959d0da.png
可惜身边,没有拆到过gan的mos管。



使用特权

评论回复
发新帖 我要提问
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

151

主题

4797

帖子

49

粉丝