Biasing de amplificadores de RF en QUCs

Question

He seleccionado un BJT infineon BFP840ESD para trabajar en el diseño de un amplificador de RF de bajo ruido. Estoy tratando de utilizar Qucs Studio para simularlo.

De la hoja de datos selecciono mis condiciones de polarización con un valor lo más bajo posible de Ic para obtener un mejor rendimiento de ruido. Selecciono \$I_c=6mA\$ y \$V_{CE}=1.8V\$ con una corriente de base correspondiente de \$20\mu A\$ :

Me gustaría utilizar esta sencilla configuración de polarización utilizando choques de RF y bloques de CC:

Calculo \$R_b = \frac{V_{bb}-0.7}{I_b} = \frac{1.8-0.7}{20\mu A} = 55 000 \Omega\$

He configurado la simulación de la siguiente manera en QUCS studio:

He seleccionado el archivo a utilizar en el bloque de parámetros s como un .s2p proporcionado por el fabricante generado para las mismas condiciones de polarización anteriores.

Estoy esperando para leer 6mA en el amperímetro cuando se ejecuta la función de calcular DC sesgo para verificar la polarización sin embargo estoy leyendo 0 como se muestra arriba. Soy completamente nuevo en el uso de ambos QUCs y el diseño de amplificadores de RF, así que estoy en un poco de pérdida de lo que estoy haciendo mal.

¿Podría alguien ayudarme a entender cómo polarizar correctamente un transistor de RF y configurarlo para la simulación utilizando parámetros s en QUCS?

Answer 1

Estás usando un modelo de parámetro S. Un modelo de parámetros S es un pequeña señal de un dispositivo y sólo es válido dentro de un determinado rango de frecuencias. También es posible que este modelo de parámetro S sólo sea válido para una determinada condición de polarización (como ocurre en este caso).

Esa gama de frecuencias suele no incluyen CC (0 Hz), por lo que no se puede ni se debe esperar que un modelo de parámetros S modele correctamente el comportamiento de CC del dispositivo.

Para comprobar la polarización, no utilices el modelo de parámetro S, sino un modelo de transistor adecuado.

Yo simplemente eliminaría el modelo de parámetro S del esquema y lo sustituiría por un modelo de transistor "normal". A continuación, compruebe la polarización. Si la polarización es incorrecta, haz cambios hasta que sea correcta.

Entonces copia ese esquema y en esa copia, sustituye el modelo del transistor por el modelo del parámetro S. En esta copia, como utiliza un modelo de parámetros S, sólo es útil hacer pequeña señal análisis, por lo que AC y / o S-parámetro.

Si hicieras una simulación transitoria (en el tiempo) con el modelo de parámetros S y aplicaras 1000 V a la entrada, el amplificador funcionaría perfectamente, ya que el modelo de parámetros S es un modelo linealizado y no le importan los valores de tensión. Puedes ver un modelo de parámetro S como una combinación de resistencias, condensadores, inductores y (a veces) acoplamiento entre inductores. Hay diodos como el comportamiento en un modelo de S-parámetro.