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问一个PA低频振荡的问题

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三级放大器,中心频率在2GHz,带宽100MHz。ADS仿真发现小信号在低于270MHz的时候k<1。而且是突变,2800@280MHz,-2600@270MHz,而到110MHz的时候,k值又变成正,很迷惑。
低频振荡会不会影响到在2GHz工作?谢谢

Cripps说:80%的振荡都是低频振荡,因为器件一般在低频时增益很大。
K<1只是非绝对稳定,你的电路不一定会振荡。
K>1是绝对稳定,整个Smith圆图都是稳定区域,即无论你的源阻抗和负载阻抗是多少,电路都不会振荡。
还是看一下稳定性判决圆,只要K<1的频点上电路的阻抗(输入和输出)落在稳定区域就可以了。
另外,K>1只能保证偶模稳定性,对于奇模稳定性判决无能为力。
还有一些别的振荡模式,比如热振荡、环路振荡以及参量振荡等等,K因子分析也没多大作用。

其实严格的说,K因子大于1还得再加一个条件|delta|<1才能保证绝对稳定
所以还是看mu因子比较方便
但是K因子描述和理解都比较简单,所以教材里面大多介绍K因子而不谈mu因子,mu因子有两种表达,一种对源一种对负载,不过不管哪个公式,只要其中一个满足大于1,就绝对稳定。
不管k还是mu,都是针对一个理想二端口器件,实际情况更为复杂,所以即便芯片稳定,装配和级联后也很难保证不震荡。但是单纯设计电路角度来讲,必须保证绝对稳定。

right.
|delta|<1不可忽略。
mu_load合mu_source其实就是计算不稳定区域边界与Smith圆图中心的最短距离。
所以,只要mu>1,那就说明不稳定区域完全在Smith圆图之外,当然绝对稳定。
这和我前面说看看稳定性判决圆是一个意思。
还想着重表述的是,设计一个电路,比如设计一个5GHz PA,是否需要从DC到5GHz都绝对稳定呢?
我觉得是不必要的,使电路绝对稳定(加稳定网络,譬如)往往是要牺牲增益的。你只要小心设计匹配电路,是k<1时电器件看到的圆和负载阻抗落在稳定区域之内就ok。当然,这样设计过程比较繁琐,而且存在一定潜在危险。
实际工程实施中,振荡是个让人极其恼火的问题,我曾经两个月什么进展都没有,就和一个“小小的”振荡问题作斗争。最后发现是MMIC和金属载片连接的导电胶太搓,寄生太大导致正反馈,后来改用共晶焊就ok了。

哦,还有一点需要说明。
对于级联电路,譬如楼主所说的三级级联。
单独保证每一级绝对稳定完全不能保证整体绝对稳定。
因为所谓绝对稳定,指的就是无论你的器件输入和输出端接多少阻抗的“无源元件”,电路都稳定。
显然第二级电路的源和负载不是“无源元件”,他们都会自己产生能量,所以绝对稳定判定也无效。

振荡与否要看rp的,我曾经拿隔夜的导电银浆粘片子都不振,不过还是很后怕,因为那批片子本来就很少,所以再也不敢偷懒了。
不过如果不稳定点离工作频段远的话,加个吸收网络不会影响增益,最愁人的是不稳定频段就在带外一点点。
不过我们boss要求每次tapeout前放大器必须绝对稳定.... 因为相比性能来说,成败还是最关键的。

如果mu_source=1而mu_load<1,同时k<1呢?

解决办法如果是CMOS的话,建议gate的电阻用个小点儿的(以前发现震荡,后来把k级的电阻换成百ohm的就行了),如果是HBT的建议把偏置电路做一下。

如果放在PCB上测试,接地不好,source端有电感很容易震荡

我们一般为了避免高频振荡,常常看到5次谐波震荡以上,常常看到10GHz以上

看起来您的模型(或者s2p)有点问题
怎么会突变呢?
另外您这个是三级级联的结果吗?
如果是的话,k及mu分析远远不足以保证绝对稳定。

这个应该不用管它,看起来仿真结果不正常,管也管不了啊

看稳定因子的形状,很像CASCODE的仿真结果。
顺便请教各位大大:关于K的问题,大于1小于1都很熟悉,但是如果是K<0,那么是不是
意味着绝对不稳定,振荡呢?

k<0的情况可以理解为绝对不稳定
整个Smith圆图都是非稳定区域
换句话说就是无论你接多少阻抗(无源)
都会振荡

谢谢解答。
如果是K《0时,负载接一个有源器件(负阻),这样就有可能不振荡?

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