LTspice — пробуем смоделировать усилитель

Меня давно привлекала возможность моделирования схемы, а не использовать метод «научного тыка» при ее отлаживании. Ранее была уже попытка использовать симулятор LTspice. Но знаний не хватало, решил вернуться к данному вопросу, коллеги порекомендовали книгу «LTspice — компьютерное моделирование электронных схем», автор В. Володин. Полистав книжку пришло понимание как пользоваться данной программой. Решил попробовать смоделировать предварительный усилитель КВ диапазона, вернее так — решил перевести в модель то, что работает на столе. Схема усилителя по большому счету взята от SDR трансивер SoftRock. Но для начала решил практически повторить схему УМ от SoftRock. Для практического повторения в наличии не было транзистора 2N2222 заменил на 2N3904, а количество BS170 увеличил в двое.

Нарисовал схему, поэкспериментировал с номиналами компонентов, чтобы понять, на что они влияют

В программе можно даже посмотреть мощность и энергию на компонентах (как бы можно прикинуть нагрев компонента), на картинке выше верхнее окно осциллограмм транзисторов.

АЧХ модели

Решил собрать на макете для начала первый каскад усилителя и сравнить с моделью

Результаты измерений, на каждом плече выхода трансформатора Tr1

Видно, что синусоида кривовата. В модели начал экспериментировать со смещением на Q1, а именно уменьшать значение R1

На картинке выше видно, что уменьшение значения R1 приводит форму сигнала почти к реальному результату. На прототипе подобрал значение R1 для исправления формы сигнала, получилось 820 Ом

Вот так уже лучше, собрал остальную часть схемы на прототипе, транзисторы с обратной стороны платы развернуты плоской стороной к радиатору через термопасту, выход усилителя через КСВ метр подключен на эквивалент без ФНЧ

Результат измерений, форма сигнала на 160/20/10m

И конечно же АЧХ, диапазон измерений 1,5…100МГц, маркер стоит на 50МГц

С выхода осы подан сигнал уровнем 0dBm — выходная мощность на 160m чуть более 1w, далее идет спад в соответствии с АЧХ и на 10m на выходе уже 300mW.

Можно сказать, что практические результаты соответствуют модели, за исключением АЧХ, мои предыдущие эксперименты с BS170 всегда давали завал выше 15МГц, скорее всего это особенность самих транзисторов. Можно ли исправить данную ситуацию и практический результат получить близким к расчетному? Тут моего багажа знаний по LTspice не достаточно! Но в целом этот инструмент можно использовать как оценочный для любительских целей.

Прототип усилителя проработал без прерывно более 3 часов, параметры не «уплыли», радиатор чуть теплый.

В архиве ниже файл схемы модели усилителя для LTspiceXVII и файл описания BS170

73!