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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

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楼主: 叶春勇
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本帖最后由 jz0095 于 2022-11-15 14:53 编辑

我手头没有资料,到网上搜了一下,发现没有以前常见的入门框图。
我凭印象画了一个贴上来。如要更深入点的了解,可以到 Kesight 网上去找。
图中,上半部是 50 ohm S-参数测量系统原理图。2-端口一边的信号源定义了a2和b2的出口。
下半部是双定向耦合器原理图。耦合信号与各自主线信号的方向相反。
更详细的定向耦合器原理可以搜“定向耦合器” 或者 “双定向耦合器”(dual directional coupler)。

S测试.jpg (244.59 KB )

S参数测量原理图

S参数测量原理图

S测试.jpg (244.59 KB )

S测试.jpg

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jz0095| | 2022-11-15 14:55 | 只看该作者
乱了,多余的图删不掉。

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叶春勇|  楼主 | 2022-11-15 15:31 | 只看该作者
本帖最后由 叶春勇 于 2022-11-15 16:04 编辑
jz0095 发表于 2022-11-15 14:55
乱了,多余的图删不掉。

我到知网,翻到你年轻的时候的论文了《小信号下晶体管频率特性的完整表达》。
你论文里说低频难于区分低频入射波和反射波。看来我闹笑话了。知网有你好几篇论文。你80年代就研究计算机仿真分析,难怪你的书,倒数第二章,很快就搞懂,步骤都是有实际经验的。你的书的振荡部分,目前还不行,主要射频参数,接触的少。


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jz0095| | 2022-11-17 07:41 | 只看该作者
叶春勇 发表于 2022-11-15 15:31
我到知网,翻到你年轻的时候的论文了《小信号下晶体管频率特性的完整表达》。
你论文里说低频难于区分低频 ...
你论文里说低频难于区分低频入射波和反射波。

这是指测量。定向耦合器在低频时因波长太长,受器件尺寸限制,测量频率不能太低。
但是这并不影响S参数在低频的应用,例如电阻网络S参数的频率可以到 0。

对于S参数在振荡器上的应用,你把它当做普通参数对待就行。先照公式计算,等到使用熟练后再慢慢理解原理。常用的公式是反射系数。对负阻的反射系数理解,是理解振荡自生原理的主要内容。书的内容可以跳着看。

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jz0095| | 2022-11-17 09:15 | 只看该作者
本帖最后由 jz0095 于 2022-11-17 09:30 编辑
叶春勇 发表于 2022-11-13 19:06
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 ...
我看过你的历史贴,说跟随器是正反馈问题。

我判断的要求是,采用同一标准,不能双标。指,要么都用Vbe评价,要么都用端口反馈表现评价。
我使用端口表现评价。公认的CE放大器并联反馈是负反馈,其主要标志是:输出信号与输入信号反相。当加深反馈时其表现是:增益降低、输入阻抗降低。
那么与之表现相反的射极跟随器正反馈标志应该是:输出与输入同相。当加深反馈时其表现是:增益提高、输入阻抗提高。这些表现,跟随器全部满足。
以现象判极性依据的是事实!这坐实了跟随器是正反馈的结论。
而以Vbe判断的,依据的是想象

这些反馈极性判断的方法,对低频电路有效。在高频下,由于器件的非理想化,如分布参数,会使依电路结构的判断失效。
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。

以事实为依据是战无不胜的。数学理论的结果只有在得到事实证明之后才是正确可信的。
传统振荡收敛理论的错误,就出在Nyquist不稳定性判据与振荡器特性不符之上,即不是以事实为依据的。

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叶春勇|  楼主 | 2022-11-17 14:21 | 只看该作者
本帖最后由 叶春勇 于 2022-11-17 14:31 编辑
jz0095 发表于 2022-11-17 09:15
我判断的要求是,采用同一标准,不能双标。指,要么都用Vbe评价,要么都用端口反馈表现评价。
我使用端口 ...

我看了你的回复,我也玩玩推理:画了最简单的反馈图:

算出:输入电阻

用matlab画了一下:


和我上面画的最简单的模型上套,好像就是这个结果。
跟随器,趋向1,正反馈加深,输入电阻增加。
反之,趋向0,正反馈减少,输入电阻减小。
而负反馈,从0开始,到-∞,输入电阻单调减小,负反馈加深。
负反馈趋向0,负反馈减少,输入电阻逐渐增加。
以上结论前提:在于对端口内部缺乏了解,或不关心内部。
即将电压并联,电压串联,电流并联,电流串联概念抛弃。
在射频,很多参数的获取是匮乏的,这个书上有说。




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jz0095 2022-11-17 18:48 回复TA
我做过CE、CB、CC电路反馈的仿真,从输入、输出相位来看,CC、CB属于正反馈,CE属于负反馈。 CC、CE输入阻抗、增益的变化与你的分析一样。 CB的反馈,同相,反馈加深(Rce)减小,输入阻抗升高,增益降低。 看来,并联反馈的增益都随反馈加深而减小。 反馈啊! 
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叶春勇|  楼主 | 2022-11-17 16:58 | 只看该作者
突然想起史密斯图:实数域,输入电阻
复数域,感觉少一个负阻区域。
-Z区域。这个区域-(a+bi),在这个区域,电阻为负,电感变电容,电容变电感。
有点像玄学里,天道左旋,地道右旋。
我记得你书上说的负阻区域在史密斯图外面,有没有史密斯球?是不是在球空间。

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jz0095| | 2022-11-17 18:26 | 只看该作者
叶春勇 发表于 2022-11-17 16:58
突然想起史密斯图:实数域,输入电阻
复数域,感觉少一个负阻区域。
-Z区域。这个区域-(a+bi),在这个区域 ...

在正阻Z区域,Z=a±bi,
在负阻区,Z=-a±bi,只有实部变负。
史密斯图还是平面的。

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叶春勇|  楼主 | 2022-11-18 09:15 | 只看该作者
jz0095 发表于 2022-11-17 18:26
在正阻Z区域,Z=a±bi,
在负阻区,Z=-a±bi,只有实部变负。
史密斯图还是平面的。 ...

我把二端口模型的可能性穷举了一遍。

其中用电路图表达:
左上:Z,右上:Y
左下:H,右下:G

恰好A和B矩阵不好表达。(A不等于ABCD矩阵)
其中AB矩阵,不好用电路表达,可以转换成ZY
其中A矩阵,是传统意义上,输出对输入的影响,即关心反馈的参数矩阵
其中B矩阵,是输入对输出的影响,关心传输
我个人认为:
二端口网络的每个参数都含有反馈,不能用z12,y12,h12,g22表达反馈。
表达反馈的最佳矩阵是A矩阵。
鉴于构筑无反馈电路的矩阵用A矩阵[0,0;0,0],因此不存在反馈的电路基本不存在。
用二端口可用A矩阵或ABCD矩阵,分析反馈权重。
由此得出结论:
用传统意义,输出对输入的影响的反馈方式,用单个二端口矩阵分析二端口的反馈结构,不太合适。
反馈可能是一种更宏观的逻辑结构,用简单的输出对输入的影响,用单个二端口矩阵,基本都有反馈,这个结论是没有用的。
但是可以分析权重,教科书里的vi,vv,iv,ii,这四种结构在A矩阵里可以分析四种反馈的权重。



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叶春勇 2022-11-19 16:46 回复TA
@jz0095 :反馈,搞硬件基本都要研究,垃圾元件构建优质电路,一个很好的框架。 
jz0095 2022-11-19 15:51 回复TA
想法不错,但是研究反馈的应用前景如何,需要考虑清楚。 
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叶春勇|  楼主 | 2022-11-21 13:17 | 只看该作者
全局环路图:(LTspice)

运放传递函数:来自二阶期望系统加点直流增益矫正,否则ltspice无法仿真
B1:为运放饱和函数
E2:vgs-vth
B2: 为大信号模型。单极性化,如果(vgs-vth)<0,输出为0,反之输出E2*E2,G1的增益为kp。工作在vds小的区域取小,工作在vds大的区域取大。
mos管建模感觉不太满意。
仿真结果:

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