Gmax 和Gmsg的区别是什么

lawrence312

Cadence SP仿真中定义了各种功率增益，特别是Gmax、Gumx、Gmsg
spectreRF对这三个增益的定义如下

Gmax (maximum available gain) shows thetransducer power gain when there exists a
simultaneousconjugate match at both ports.

Gumx (maximum unilateral transducer power gain)

Gmsg (maximumstable gain) shows the gain that can be achieved by resistively loading the
two-port such thatk = 1 and then simultaneously conjugately matching the input and output
ports. Forconditionally stable two-ports, you can approach the maximum stable gain as you
reduce the inputand output mismatch. If you attempt a simultaneous conjugate match and
k < 1, thetwo-port will oscillate.

按照上述定义，Gmax与Gumx的差别在于是否考虑反相增益。如果反相增益很小，那么Gmax与Gumx差别就不大，这从仿                      真中可以印证

Gmax与Gmsg的差别在于是否考虑输入输出端口无条件稳定，如果无条件稳定，那么Gmax与Gmsg的差别                      也不大，但是我仿真发现即便端口无条件稳定，Gmax与Gmsg的差别还是蛮大的

            这是为什么呢？

天牛不唱歌

Gmax和Gumx理解正确。
Gmsg是要K=1不是K>1。你仿真会发现，如果k=1那么此点的Gmax和Gmsg基本是一样的。
至于Gmsg怎么让K=1的你可以自己研究研究。

lawrence312

回复 2# 天牛不唱歌

    多谢回复。    现在我仿真发现，kf>1,0<B1f<1，但是 Gmax 和Gmsg差别好大啊。
     难道说， Gmax 和Gmsg的差别还与Kf和B1f有关？我觉得不应该啊

天牛不唱歌

说过了不是Kf>1 Gmax和Gmsg相近，而是需要Kf=1，Gmax和Gmsg相近。
对于Kf>1，你需要想办法让Kf=1，至于怎么让Kf=1，这一点我还不清楚。
貌似可以这样理解：Gmax是K和Y参数的函数，而Gmsg可以看成让
Gmax~(K,Y)函数中K=1所求出的值。

lawrence312

回复 4# 天牛不唱歌

啊，多谢。怪我一开始没仔细看版主大大的回复。希望版主大大解答下边的问题啊

1、一般我们设计时都希望无条件稳定，也就是Kf>1，0<B1f<1，这样一来Gmax与Gmsg就会不一样， 如果按照上面的讨论，此时这个放大器所能达到的增益上限似乎就是Gmax了，对么？


2、我看到过一篇文章http://www.ece.ucsb.edu/~long/ece145a/ampdesign.pdf，第27页。这篇文章说，如果无条件稳定，那么增益的上限就是Gmax；如果是条件稳定，那么增益上线就是Gmsg，然后先是稳定电路，最后再通过Gmax看可能达到的增益上限。


既然都是先实现无条件稳定（Kf>1，0<B1f<1），是不是说Gmsg大于Gmax还是小于Gmax就没意义了？


因为Gmsg的解释是：Gmsg (maximum stable gain)shows the gain that can be achieved by resistively loading the two-port such that k = 1and then simultaneously conjugately matching the input and output
ports. For conditionally stable two-ports, youcan approach the maximum stable gain as you
reduce the input and output mismatch. If you attempt asimultaneous conjugate match and
k< 1, the two-port will oscillate.


也就是说，K<1，减小两个端口的失配（即让两个端口共轭匹配），增益尽管会逐渐达到Gmsg，但随着两个端口越来越共轭匹配，端口就会出现震荡，对么？


3、不管是否无条件稳定，一般Gmsg比Gmax大还是小？我遇到的情况好像都是Gmsg>Gmax。

karaisan

如果端口不是无条件稳定，换句话说可能不稳定，那这时候就不能做无反射传输，否则会起振，大概要让多余的能量反射掉，这样才能振不起来。
请问kf小于1时该怎么设计端口阻抗或者说是匹配呢

totowo

Gmsg>Gmax...你可以理解为通过可以牺牲稳定性换取更大的功率增益...
如果你是k>1无条件稳定,说明功率其实上还有机会再增加,
但必须更改二端口网络的特性使得k越来越趋向于1, 如果只靠改变Zs和ZL是没有机会达到Gmsg的

回复  天牛不唱歌

啊，多谢。怪我一开始没仔细看版主大大的回复。希望版主大大解答下边的问题啊

1、 ...
lawrence312 发表于 2015-5-12 18:06

                               
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lawrence312

回复 6# karaisan


   这个我也没有总结过太多的好方法，一般我在源级加入寄生电感后就会变得稳定了。
   很幸运，没怎么遇到过其他设计参数都很好，但就是出现潜在不稳定的情况

lawrence312

回复 7# totowo


   好的，我明白你的意思了。多谢

karaisan

回复 7# totowo

大侠我想问一下当kf小于1时怎么设计端口阻抗以保证放大器增益比较大，显然这时双向共轭匹配是不能用的。
kf小于1表示潜在不稳定，当端口接特定负载会起振，这种状态怎么利用。。