Passive Impedanzanpassungsverluste

Ich starte meinen ersten Scratch-Design-FM-Empfänger. Ich habe die S-Parameter aus einem Datenblatt eines HF-Verstärkers gezogen und eine Eingangsanpassungsschaltung entworfen. Eine neue Frage tauchte auf, als ich mir die Gewürzausgaben ansah:

Die Anpassungsschaltung zeigt, dass das Signal bei etwa -11,6 dB maximal ist. Der Verstärker hat eine Verstärkung von 26 dB. Bedeutet dies, dass die effektive Verstärkung nur 14,4 dB beträgt? Ich weiß, dass dies wahrscheinlich eine sehr grundlegende Frage ist, aber ich kann anscheinend keine Erklärungen finden, die den Gewinn jeder Stufe einschließlich passender Verluste zeigen. Offensichtlich ist eine um 12 dB niedrigere Ausgangsleistung als erwartet ein ziemlich großer Unterschied. Ich möchte die nächste Komponente in der Kette nicht überverstärken und ausblasen.

LTSpice-Ausgabe

Meinen Sie tatsächlich maximal bei -11,6 dB m ? Das "m" ist extrem wichtig.
Welcher Knoten in Ihrer Schaltung ist n002? Ohne diese Informationen ist die Grafik bedeutungslos. Und welche Komponenten repräsentieren Ihr Anpassnetzwerk und welche den Empfänger?
Ich habe die Match-Schaltung mit einer Wechselstromquelle der Amplitude 1 simuliert, daher sollte die Ausgangsgröße relativ zu dem tatsächlichen Eingang der Schaltung sein, also egal welche Eingabe ich in den Empfänger bekomme, wenn es meinen Verstärker trifft, frage ich, ob es wirklich ist fällt um 11,6 dB ab. Vn002 liegt über dem Ausgangswiderstand (R1, der im Eingangswiderstand des Verstärkers liegt). R2 ist der Quellenwiderstand. C3 ist die Eingangskapazität aus dem Datenblatt des Verstärkers. Ich modelliere nur Input, keinen Output. L1, C2, c3 sind Matching-Elemente.
Beachten Sie, dass LTSpice dBV (dB relativ zu 1 V) darstellt, nicht dB (Leistungsverhältnisse). Die Leistungsübertragung wird etwas besser, da 1 V an 33 Ohm mehr Leistung ist als 1 V an 50 Ohm.

Antworten (1)

Die Anpassungsschaltung zeigt, dass das Signal bei etwa -11,6 dB maximal ist. Der Verstärker hat eine Verstärkung von 26 dB. Bedeutet dies, dass die effektive Verstärkung nur 14,4 dB beträgt?

Wenn die 32,69 Ohm die Eingangsimpedanz in Ihren Verstärker darstellen, dann ja, beträgt die Nettoverstärkung nur 14,4 dB.

Ich muss sagen, dass ich etwas verwirrt bin, warum Sie diese Anpassungsschaltung verwenden - vielleicht haben Sie eine lange Zuleitung von Ihrer Signalquelle zum Verstärker, aber wenn nicht, finden Sie vielleicht eine bessere Lösung mit a Pi-Netzwerk aus zwei Kondensatoren und einem Induktor oder zwei Induktoren und einem Kondensator. Es ist sogar möglich, dass eine einfache Lösung mit zwei Widerständen besser als -12 dB liefert.

Wenn ich einen Online-Rechner verwende , der die folgende Schaltung annimmt: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Mit 6 dB Dämpfung (bestmöglich) und dem Versuch, 50 Ohm an 33 Ohm anzupassen, bekomme ich: -

  • Shunt-Eingang = 2157 Ohm
  • Shunt-Ausgang = 56,6 Ohm
  • Serie = 30,3 Ohm

Es gibt auch dieses von analogen Geräten, das zu einer parallelen komplexen Last wie einem R und einem C passt: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Und wenn es Zweifel am ADI-Tool gibt, hier sind die Diagramme der Verstärkung (blau) und des Eingangsstroms (grün): -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Es gibt eine Einfügungsdämpfung von 1,8 dB und der Eingangsstrom bei 100 MHz beträgt 20 mA bei einem Phasenwinkel von 0 Grad. Dies entspricht einer Eingangsimpedanz von 50 Ohm bei einer Eingangsspannung von 1 Volt.

Ich habe einen passiven Filter und eine Verbindung hinzugefügt. Wenn Sie die Eingangskapazität "verstecken" oder maskieren möchten, scheint eine parallele Induktivität mit dem richtigen Wert für eine Resonanz bei 100 MHz die einzige Ergänzung zur obigen Schaltung zu sein. Übrigens scheint es eine große Eingangskapazität zu sein!
Übrigens haben Sie in Ihrem Kommentar unter Ihrer Frage gesagt, dass "L1, C2, c3 übereinstimmende Elemente sind". Ich nehme an, Sie meinten C1 und nicht c3?
Ja. Hier korrigiert: L1, C1 und C2 sind L-Filter mit drei Elementen, oder nicht (wie Sie zwei Kappen und eine Induktivität vorschlagen)? C3 ist die Eingangskapazität des Verstärkers selbst. Haben Sie eine andere Topologie vorzuschlagen? Ich möchte den Eingangsverlust so weit wie möglich minimieren, ich bin mir nicht sicher, was ein typischer passiver Match-Loss-Wert ist. Ich werde das Pi-Netzwerk mit einer parallelen Induktivität ausprobieren. Danke für den Tipp
Es gibt auch den zweiten Rechner, der weniger Verluste haben sollte als der resistive.
@JohnThompson Hast du das schon geklärt?
Ja, und Sie hatten Recht mit der Lastkapazität, ich habe sie irgendwie durcheinander gebracht, hätte 32,9 und nicht 72,9 pf sein sollen. Ich werde versuchen, in den nächsten ein oder zwei Wochen eine Leiterplatte herzustellen, und Sie wissen lassen, wie es funktioniert
@JohnThompson Viel Glück.
Passive Impedanzanpassungsverluste
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