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7. Dispositivos Ativos

7. Dispositivos Ativos. 7.1. Elementos Ativos. Transferem potência: DC para RF Transistores: bipolar e FET Circuitos: Amplificadores Osciladores Misturadores Não recíproco Não conservativo. 7.2. Curva de Transferência. Saturação. Região Ativa Linear. Corte.

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7. Dispositivos Ativos

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Presentation Transcript

  1. 7. Dispositivos Ativos

  2. 7.1. Elementos Ativos • Transferem potência: DC para RF • Transistores: bipolar e FET • Circuitos: • Amplificadores • Osciladores • Misturadores • Não recíproco • Não conservativo

  3. 7.2. Curva de Transferência Saturação Região Ativa Linear Corte

  4. 7.3. Circuitos de Polarização Transistor Bipolar em Emissor Comum

  5. 7.3. Circuitos de Polarização Transistor MESFET em Fonte Comum

  6. Exemplo de Amplificador

  7. Exemplo de Amplificador R1=Z1: impedância da fonte R2=Z2: impedância da carga Ra, Rb, Rc e Re: polarização Cb, Lb: casamento de entrada Cc, Lc: casamento de saída Ca, Cd e Ce: aterramento RF Vo: fonte de alimentação

  8. Amplificador 1GHz

  9. Amplificador 1GHz

  10. Amplificador 18GHz

  11. 7.4. Projeto de Amplificadores Lineares

  12. Ganho de Potência e Coeficientes de Reflexão

  13. Estabilidade

  14. Transistor Incondicionalmente EstávelK>1

  15. Transistor Potencialmente InstávelK<1 Círculos de Instabilidade na Carta de Smith

  16. Círculos de Estabilidade Se |S11|<1 a região estável inclui a origem Se |S22|<1 a região estável inclui a origem

  17. Ganho Constante para Entrada Casada

  18. Círculo de Ganho Constante Se K>1, o círculo fica contido completamente na Carta de Smith Se K<1, o círculo fica contido parcialmente na Carta de Smith Se G>MAG ou MSG, o círculo não existe Entrada Casada

  19. Ganho Constante para Saída Casada

  20. Ruído

  21. Círculo de Figura de Ruído Constante

  22. Figure de Ruído e Ganho Constantes

  23. Projeto das Seções de Transformação de Impedância Casamento Conjugado (K>1) ou Entrada Casada (K<1) Casamento Conjugado (K>1) ou Saída Casada (K<1)

  24. Efeitos Não Lineares

  25. Ponto de Compressão

  26. Intermodulação

  27. IP3 (third intermodulation product)

  28. Amplificador Balanceado

  29. 7.5. Condição de Oscilação

  30. 7.6. Projeto de Osciladores em T • ZF: impedância (reatância) de realimentação série • ZS: impedância (reatância) que torna o transistor instável • ZL: impedância que satisfaz a condição de oscilação

  31. Conversão para 3 portas Transistor polarizado com o terminal 3 comum às portas 1 e 2 (ZF=0)

  32. Inclusão da Realimentação Série

  33. Geração de Instabilidade

  34. Implementações de Zs • Sem Resonador: • circuito aberto • curto-circuito • Com Ressonador: • linha de transmissão (TL) • ressonador dielétrico (DR)

  35. Ressonador Dielétrico Cerâmico

  36. Condição de Oscilação (a) Sem ressonador (b) Com ressonador

  37. Exemplo

  38. 7.7. Osciladores em π

  39. Tipos Pierce Ressonador de Quartzo

  40. 7.8. Osciladores Controlados por Tensão (VCO) • Estabilização da frequência por PLL • Modulação FM • Sintonia de canal (TV e rádio) • Medidor de parâmetros de espalhamento • Analisador de espectro

  41. Varactor

  42. Oscilador em π com varactor Oscilador Clapp

  43. Osciladores em T com varactor

  44. MOSFET

  45. 7.9. Oscilador Controlado por Corrente • Yttriun Iron Garnet (composto cristalino dos óxidos) • Ressonador esférico polarizado por campo magnético • Frequência de ressonância depende do campo magnético aplicado • Sintonia ampla • Resposta lenta

  46. 7.10. Ruído de Fase

  47. Definição Quantitativa

  48. Considerações Bipolar < FET Com ressonador < Sem ressonador

  49. 7.11. Misturadores • Circuitos de três portas operando em frequências distintas: • RF: sinal de rádio frequência (alta) • LO: oscilador local (média) • IF: sinal de frequência intermediária (baixa)

  50. Utilização RF IF LO RF front-end

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