2.10: Resumen

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Este capítulo abordó el diseño de amplificadores de banda estrecha, pero esto forma la base del diseño de banda ancha y amplificador de potencia a considerar en los siguientes capítulos. El ancho de banda de un amplificador viene dictado por las características dependientes de la frecuencia del dispositivo activo y a frecuencias de microondas las capacitancias parásitas del dispositivo suelen ser significativas. Sin conceptos especiales de banda ancha, el enfoque de banda estrecha cubierto en este capítulo es bueno, generalmente, para diseños de amplificadores con hasta\(5\%\) ancho de banda.

La topología básica utilizada en los amplificadores es una red de coincidencia de entrada, un dispositivo activo y una red de coincidencia de salida. Este arreglo es uno de los tres dos puertos en cascada. A veces se usa un puerto adicional de dos puertos en paralelo con el dispositivo activo para proporcionar retroalimentación y garantizar la estabilidad o una respuesta de ganancia plana sobre la frecuencia. Con el diseño de banda estrecha, rara vez se requiere el uso de una red de retroalimentación. La red de adaptación de entrada proporciona una transferencia de potencia casi máxima desde la impedancia del sistema a la impedancia de entrada generalmente más alta del dispositivo activo. La calificación casi máxima se utiliza ya que los requisitos para la transferencia de potencia máxima en la entrada entran en conflicto con las condiciones para un mejor rendimiento de ruido. Esto se origina porque el dispositivo activo tiene múltiples fuentes de ruido físico parcialmente correlacionadas y la red de coincidencia de entrada afecta cómo se combinan las fuentes de ruido correlacionadas para que sea posible minimizar sus contribuciones. El dispositivo activo es seguido por una red de coincidencia de salida que hace coincidir la impedancia de salida del dispositivo activo con la impedancia del sistema generalmente más alta. En el diseño de amplificador de banda estrecha, los parásitos capacitivos del dispositivo a menudo se incorporan en las redes coincidentes. La topología de las redes de coincidencia de entrada y salida se elige para garantizar la estabilidad fuera de banda y proporcionar sesgo con componentes adicionales mínimos.

El diseño del amplificador está impulsado por métricas para las ganancias de potencia en diversas condiciones óptimas, y las diversas métricas de ganancia se utilizan en varias etapas del diseño. Las métricas de ganancia también se utilizan en la elección de un dispositivo activo y en la estimación de la complejidad del diseño que se puede esperar.

El diseño del amplificador es un esfuerzo importante y se han escrito muchos libros sobre aspectos particulares del diseño del amplificador de RF y microondas. En este capítulo se abordaron los temas principales y se presentaron tratamientos que se aplican ampliamente. El lector está dirigido a referencias [11, 14, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36] para aspectos especializados del diseño de amplificadores. Numerosas referencias están disponibles para comprender, analizar y caracterizar la distorsión en mayor profundidad que la aquí contemplada [37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48].