diseÑo de un pre-amplificador de de rf...
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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
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
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
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
+=+=
Ing. Wilbert Villena GonzalesIng. Wilbert Villena Gonzales 55
MediciMedicióón de los Parn de los Paráámetros metros ““SS1111”” y y ““SS2222””
S11
Ing. Wilbert Villena GonzalesIng. Wilbert Villena Gonzales 66
MediciMedicióón de los Parn de los Paráámetros metros ““SS2121”” y y ““SS1212””
S21
Ing. Wilbert Villena GonzalesIng. Wilbert Villena Gonzales 77
ParParáámetros metros ¨̈SS¨̈ obtenidos a obtenidos a 50MHz50MHz
Nuvistor 7895 MGF1302S11 0.34∠−6.5o 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
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 <1 =0.52 <1 PotencialmentePotencialmente inestableinestable
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
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
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’
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 +∠
Ing. Wilbert Villena GonzalesIng. Wilbert Villena Gonzales 1313
DiseDiseññoo de la red de de la red de EntradaEntrada
NF=2.6dB
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
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
Ing. Wilbert Villena GonzalesIng. Wilbert Villena Gonzales 1818
ResultadosResultados
ParParáámetros metros ¨̈SS¨̈ del Nuvistordel Nuvistor
S11
S21
S22
S12
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