Problemas amplificadores microondas

PROBLEMAS DE AMPLIFICADORES LINEALES DE MICROONDAS

PROBLEMA 1

A partir de las hojas de especificaciones del transistor NE20200se pide:

a) Demuestre que el transistor es potencialmente inestable a 15 GHz.

b) Determine las impedancias de carga que deben situarse a la entrada y salida del dispositivo para sintetizar un amplificador que cumpla las siguientes condiciones:
Adaptación ala entrada.
Ganancia de transducción 10.5 dB.
Coeficiente de reflexión de la impedancia de carga a la salida lo menor posible.

c) Sabiendo que las impedancias de generador y carga son Zg =ZL =Zo = 50 , sintetice las redes de adaptación correspondientes para presentar al transistor las impedancias indicadas en el apartado anterior. Utilice las siguientes estructuras:
Redes de elementosconcentrados.
Redes tramo de línea- sintonizador.


PROBLEMA 2

A partir de las hojas de especificaciones del transistor NE20200, se pide:

a) Determine las impedancias de carga que deben situarse a la entrada y salida del dispositivo para obtener un amplificador que a 14 GHz cumpla las siguientes condiciones:
Factor de ruido mínimo.
Adaptación en la salida.

b) Sabiendo que lasimpedancias de generador y carga son Zg =ZL =Zo = 50 , sintetice las redes de adaptación correspondientes para presentar al transistor las impedancias indicadas en el apartado anterior. Utilice en ambas puertas una estructura compuesta por uno o dos tramos de línea en serie de Zo=50  seguido de un adaptador en /4.


PROBLEMA 3

A partir de las hojas de especificaciones del transistor NE20200, sepide:

a) Determine la resistencia en serie con la salida del dispositivo que permite estabilizarlo, obteniendo una MAG de 10.5 dB. Suponga que la frecuencia de funcionamiento es 15 GHz.

b) Determine las impedancias de adaptación simultánea del nuevo cuadripolo.

c) Sabiendo que las impedancias de generador y carga son Zg =ZL =Zo = 50 , sintetice las redes de adaptación correspondientespara presentar al transistor las impedancias indicadas en el apartado anterior. Utilice en ambas puertas un tramo de línea seguido de un sintonizador.

Notas:

Los parámetros [Z] del dispositivo a 15 GHz son:





Los parámetros de estabilidad y ganancia expresados en función de los parámetros [Z] son:


Los parámetros [S] están ligados con los parámetros [Z] (normalizados respectode Zo) por las siguientes relaciones:








PROBLEMA 4

A partir de las hojas de especificaciones del transistor NE20200, se pide:

a) Determine los lugares geométricos de la carta de Smith, a las frecuencias de 13, 15 y 17 GHz sobre las que debe situarse la impedancia de carga a la salida si se desea obtener un amplificador de banda ancha con las siguientes características:Adaptado en la puerta de entrada.
Ganancia de transducción de 10.5 dB.

b) Aproximando la impedancia de carga requerida a la salida por un circuito RLC, determine los valores de los elementos.

c) ¿Cuál sería la impedancia de entrada del transistor a la frecuencia central?

PROBLEMA 5

En las hojas de adjuntas aparecen las características del transistor ATF-21186 de Avantek. Se decideutilizar este dispositivo para abordar el diseño de un amplificador lineal de bajo ruido de una etapa a la frecuencia de 2 GHz con las especificaciones que se describirán en los apartados siguientes.

Para la configuración del transistor en surtidor común, se pide:

a) Indique (justificándolo), para una potencia de salida máxima en condiciones de casi linealidad de 19 dBm, la matriz de parámetrosS del transistor.

Determine las zonas de estabilidad de carga y de fuente para dicho transistor indicando previamente las características del transistor desde el punto de vista de estabilidad. (En la tabla que se adjunta se indican los círculos de estabilidad de fuente y de carga) (1 punto)

CÍRCULO DE ESTABILIDAD DE FUENTE
CÍRCULO DE ESTABILIDAD DE CARGA
CENTRO
RADIO
CENTRO
RADIO...