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LibreTexts Español

3.9: Resumen

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    86089
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    El ancho de banda de un amplificador está limitado tanto por la transconductancia dependiente de la frecuencia del dispositivo activo como por los parásitos del dispositivo. La transconductancia dependiente de la frecuencia es más significativa con los FET ya que el mecanismo de control operativo básico en la puerta es el campo producido en un condensador. Así, la transconductancia de un FET varía como la inversa de la frecuencia. Con transistores sin empaquetar, los parásitos del dispositivo son condensadores. Estos son aumentados por inductancias y efectos de línea de transmisión en dispositivos empaquetados. También el condensador de retroalimentación entre el colector/drenaje y la base/puerta se vuelve importante a frecuencias más altas. Ignorando la capacitancia de retroalimentación y pensando apenas en la entrada del transistor, la entrada del transistor es una capacitancia a veces en serie y a veces en paralelo con una resistencia, con la resistencia describiendo la absorción de la potencia de entrada de RF por el transistor.

    Hay dos enfoques principales para el diseño de amplificadores de banda ancha. Una es la síntesis de una red coincidente que proporciona una coincidencia sobre un ancho de banda que rara vez tiene más de media octava de ancho en frecuencias de microondas. Una forma de visualizar la dificultad de diseño es darse cuenta de que un circuito simple que comprende una resistencia y un condensador (esto podría representar los circuitos equivalentes de entrada y salida de un deice activo) tiene un locus con respecto a la frecuencia que gira en el sentido de las agujas del reloj en un gráfico Smith. La coincidencia requiere que el complejo conjugado de la impedancia sea emparejado, por lo que el diseño de red coincidente requiere que se sinteticen un circuito que tenga una rotación en sentido antihorario en el gráfico de Smith. Dicho circuito se puede realizar usando una red de línea de transmisión, pero las coincidencias de más de media octava de ancho de banda suelen ser todo lo que se puede lograr. Otro enfoque para el diseño de amplificadores de banda ancha es usar múltiples dispositivos activos e incorporar los parásitos del dispositivo en las líneas de transmisión de entrada y salida. Este enfoque de amplificador distribuido puede realizar anchos de banda del amplificador de dos o más octavas.

    Un tercer enfoque, que se consideró a través de un estudio de caso, es considerar el problema de diseño como un problema de síntesis de filtros. De hecho, seguir el dispositivo activo directamente con un filtro y evitar la red coincidente puede ampliar el ancho de banda del amplificador al eliminar el efecto limitador de ancho de banda de la adaptación a una impedancia específica del sistema. La transformación de impedancia necesaria se realiza en el filtro. Es decir, la red de filtros doblemente terminada tiene una impedancia en el primer puerto (por ejemplo, la impedancia de salida más baja del amplificador) y otra impedancia, digamos la impedancia del sistema, en el segundo puerto.


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