N沟道成效应管 2SK4037[1] 是由TOSHIBA公司出品的射频功率双效应管。它的主要参数为:
在前期对于射频信号放大,给出了几种集成芯片的测试。但它们的输出功率都小于20dBm,本文给出了对2SK 4037射频功率MOS管测一些相关实验测试。
前期相关实验工作:
MAR-8ASM射频放大器测试[2]
UPC2710T高频放大器[3]
UPC2710T放大电路功率增益测试[4]
uPC1677射频信号放大芯片[5]
基于uPC1677C射频功率放大[6]
下面给出了2SK4037的工作极限参数以及相关的管脚分布。
▲ 封装以及工作极限下面电路是手册中给出的典型测试应用电路。
▲ 参考测试电路从外观上来砍 2SK4037有四个引脚,但实际上它只具有3个功能引脚,分别是MOS管的栅极、漏极以及源极。
▲ 封装以及管脚定义下面给出检测的测试实验电路的设计。
1.实验电路制作 ▲ 试验电路原理图通过快速制版,使用单面PCB板设计制作出验证电路。
▲ 焊接后的实验电路调整栅极设定电压,改变漏极电流。使其稳定在100mA。
在Id = 100mA下,测量得到的功率增益曲线如下:
▲ 功率增益曲线-Id=100mA可以看到在100mA左右,2SK4037的功率增益随着输入频率的增加下降。在100MHz的时候功率增益大约为10dB左右。
2.不同Id下功率增益改变Id的大小,测量不同Id下的功率增益曲线。
▲ 不同Id下的功率增益曲线可以看出,2SK4037的功率增益与它对应的漏极电流之间有着密切的关系。可以通过改变Id的大小来改变射频功率增益。
在Id在25mA左右的时候,功率增益几乎是也下降了四倍左右。
3.使用信号源输入信号测量输出功率由于使用DSA815的TG功能,它所能够提供的最大的功率输出只有0dBm,所以后面测量2SK4037的最大功率输出的时候,使用信号源来产生更大的输出功率。
(1)工作电压5V工作电流:145mA 输入功率:20dBm 输出功率:25dBm
▲ 输入30MHz时输出信号频谱 ▲ 输出信号波形设置工作电压10V,此时,设置Vid=0V。
提高工作电压15V使得最大输出功率:
输出信号的波形:
▲ 输出信号的波形通过测试验验证了2SK4037的射频放大功能。工作在15V下,输出的功率可以达到33dBm。
参考资料 [1]2SK4037: https://toshiba.semicon-storage.com/eu/semiconductor/product/mosfets/detail.2SK4037.html
[2]MAR-8ASM射频放大器测试: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/106259676
[3]UPC2710T高频放大器: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/106219160
[4]UPC2710T放大电路功率增益测试: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/106223919
[5]uPC1677射频信号放大芯片: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/106081601
[6]基于uPC1677C射频功率放大: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/106084193
作者: zhuoqing, 来源:面包板社区
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moniqiuwen 2020-5-26 14:12