diseÑo de un pre-amplificador de de rf basado en los...
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DISEDISEÑÑO DE UN PREO DE UN PRE--AMPLIFICADOR DE AMPLIFICADOR DE DEDE RF BASADO EN LOS PARAMETROS RF BASADO EN LOS PARAMETROS ““SS””
DesarrolladoDesarrollado porpor::
IngIng. Wilbert . Wilbert JesJesúúss Villena Villena GonzalesGonzales
Radio Observatorio de
JICAMARCARadio Observatory
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Ing. Wilbert Villena GonzalesIng. Wilbert Villena Gonzales 22
ObjetivoObjetivo
Implementar un Implementar un prepre--amplificador con las amplificador con las siguientes caractersiguientes caracteríísticas:sticas:
Resistencia a picos de voltaje elevados.Resistencia a picos de voltaje elevados.Ganancia mayor a 24dBGanancia mayor a 24dBBaja figura de ruido (menor a 3dB).Baja figura de ruido (menor a 3dB).Frecuencia central en 50MHzFrecuencia central en 50MHzAncho de Banda de 3MHzAncho de Banda de 3MHz
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Ing. Wilbert Villena GonzalesIng. Wilbert Villena Gonzales 33
Proceso de DiseProceso de Diseññoo
ElecciEleccióón de componentes n de componentes
MediciMedicióón de los parn de los paráámetros metros ¨̈SS¨̈ a 50MHz.a 50MHz.
DiseDiseñño de las redes de adaptacio de las redes de adaptacióón de n de impedanciaimpedancia
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Ing. Wilbert Villena GonzalesIng. Wilbert Villena Gonzales 44
DefiniciDefinicióón de n de ParParáámetros metros ScatteringScattering
Descriptores de potencia de una onda. Permiten Descriptores de potencia de una onda. Permiten definir relaciones de entradadefinir relaciones de entrada--salida de una red en salida de una red en ttéérminos de ondas viajeras incidente y reflejada.rminos de ondas viajeras incidente y reflejada.
⎭⎬⎫
⎩⎨⎧⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡=
⎭⎬⎫
⎩⎨⎧
2
1
2221
1211
2
1
aa
SSSS
bb
2221212
2121111
aSaSbaSaSb
+=+=
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Ing. Wilbert Villena GonzalesIng. Wilbert Villena Gonzales 55
MediciMedicióón de los Parn de los Paráámetros metros ““SS1111”” y y ““SS2222””
S11
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Ing. Wilbert Villena GonzalesIng. Wilbert Villena Gonzales 66
MediciMedicióón de los Parn de los Paráámetros metros ““SS2121”” y y ““SS1212””
S21
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Ing. Wilbert Villena GonzalesIng. Wilbert Villena Gonzales 77
ParParáámetros metros ¨̈SS¨̈ obtenidos a obtenidos a 50MHz50MHz
Nuvistor 7895 MGF1302S11 0.34∠−6.5
o 0.97∠−5.3o
S21 0.92∠−3.4o 5.88∠−135o
S12 0.02∠19o 0.013∠13o
S22 0.97∠−6.8o 0.57∠−3o
Dispositivo ActivoParámetro
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Ing. Wilbert Villena GonzalesIng. Wilbert Villena Gonzales 88
Datos obtenidos a partir de Datos obtenidos a partir de los parlos paráámetros metros ““SS”” (1)(1)ESTABILIDADESTABILIDAD
KKNUVNUV=1=1.14 .14 >1 >1 EstableEstableKKFETFET=0.52
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Ing. Wilbert Villena GonzalesIng. Wilbert Villena Gonzales 99
Datos obtenidos a partir Datos obtenidos a partir de los parde los paráámetros metros ““SS”” (3)(3)CIRCUNFERENCIAS DE GANANCIA CONSTANTECIRCUNFERENCIAS DE GANANCIA CONSTANTE
FETNuvistor
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Ing. Wilbert Villena GonzalesIng. Wilbert Villena Gonzales 1010
DiseDiseññoo de las redes de de las redes de AdaptaciAdaptacióón de Impedancian de Impedancia
DiseDiseñño de la red intermedia:o de la red intermedia:Control de GananciaControl de GananciaControl de Ancho de BandaControl de Ancho de Banda
DiseDiseñño de la red de salida:o de la red de salida:MMááxima transferencia de potencia a la cargaxima transferencia de potencia a la carga
DiseDiseñño de la red de Entrada:o de la red de Entrada:Control de la figura de ruidoControl de la figura de ruido
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Ing. Wilbert Villena GonzalesIng. Wilbert Villena Gonzales 1111
DiseDiseñño de la red o de la red intermediaintermedia
Adición de LNM2 Adición de CNM2
Transformador Adición de CNM2’
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Ing. Wilbert Villena GonzalesIng. Wilbert Villena Gonzales 1212
DiseDiseñño de la red de Salidao de la red de Salida
ΓΓ**outFEToutFET = 0.62= 0.62, , angang=9=9O O
Z*Z*outFEToutFET = 197+j59ohm= 197+j59ohm
o962.0 +∠
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Ing. Wilbert Villena GonzalesIng. Wilbert Villena Gonzales 1313
DiseDiseññoo de la red de de la red de EntradaEntrada
NF=2.6dB
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Ing. Wilbert Villena GonzalesIng. Wilbert Villena Gonzales 1414
CircuitoCircuito ObtenidoObtenido
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Ing. Wilbert Villena GonzalesIng. Wilbert Villena Gonzales 1515
ResultadosResultados
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Ing. Wilbert Villena GonzalesIng. Wilbert Villena Gonzales 1616
ResultadosResultados
RespuestaRespuesta lineallineal
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
-120 -100 -80 -60 -40 -20 0
Pin,mds=-115dbm
Pout,mds=-86dBm
Pin,1dB=-22.5dBm
Pout,1dB=5.5dBm
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Ing. Wilbert Villena GonzalesIng. Wilbert Villena Gonzales 1717
ResultadosResultados
ParParáámetros metros ¨̈SS¨̈ del GaAsFETdel GaAsFET
0.2
0.6
1.0
2.0
3.0
5.0
10
20
-0.2
-0.6
-1.0
-2.0
-3.0
-5.0
-10
-20
12GHz
50MHz
250MHz
S11
S21
S22
S12
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Ing. Wilbert Villena GonzalesIng. Wilbert Villena Gonzales 1818
ResultadosResultados
ParParáámetros metros ¨̈SS¨̈ del Nuvistordel Nuvistor
S11
S21
S22
S12
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Ing. Wilbert Villena GonzalesIng. Wilbert Villena Gonzales 1919
PreguntasPreguntas??
FINFIN