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7. Dispositivos Ativos. 7.1. Elementos Ativos Transferem potência: DC para RF Transistores: bipolar e FET Circuitos: –Amplificadores –Osciladores –Misturadores.

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1 7. Dispositivos Ativos

2 7.1. Elementos Ativos Transferem potência: DC para RF Transistores: bipolar e FET Circuitos: –Amplificadores –Osciladores –Misturadores –Não recíproco –Não conservativo

3 7.2. Curva de Transferência Corte Saturação Região Ativa Linear

4 7.3. Circuitos de Polarização Transistor Bipolar em Emissor Comum

5 7.3. Circuitos de Polarização Transistor Bipolar em Emissor Comum

6 7.3. Circuitos de Polarização Transistor MESFET em Fonte Comum

7 7.3. Circuitos de Polarização Transistor MESFET em Fonte Comum

8 Exemplo de Amplificador

9 R1=Z1: impedância da fonte R2=Z2: impedância da carga Ra, Rb, Rc e Re: polarização Cb, Lb: casamento de entrada Cc, Lc: casamento de saída Ca, Cd e Ce: aterramento RF Vo: fonte de alimentação

10 Amplificador 1GHz

11

12 Amplificador 18GHz

13 7.4. Projeto de Amplificadores Lineares

14 Ganho de Potência e Coeficientes de Reflexão

15 Estabilidade

16 Transistor Incondicionalmente Estável K>1

17 Transistor Potencialmente Instável K<1 Círculos de Instabilidade na Carta de Smith

18 Círculos de Instabilidade

19 Ganho Constante para Entrada Casada

20 Ganho Constante Output

21 Ganho Constante para Saída Casada

22 Ruído

23 Figura de Ruído Constante

24 Figure de Ruído e Ganho Constantes

25 Efeitos Não Lineares

26 Ponto de Compressão

27 Intermodulação

28 IP3 (third intermodulation product)

29 Amplificador Balanceado

30 7.5. Condição de Oscilação

31 7.6. Projeto de Osciladores em T Z F : impedância (reatância) de realimentação série Z S : impedância (reatância) que torna o transistor instável Z L : impedância que satisfaz a condição de oscilação

32 Conversão para 3 portas Transistor polarizado com o terminal 3 comum às portas 1 e 2 (Z F =0)

33 Inclusão da Realimentação Série

34 Geração de Instabilidade

35 Implementações de Z s Sem Resonador: circuito aberto curto-circuito Com Ressonador: linha de transmissão (TL) ressonador dielétrico (DR)

36 Ressonador Dielétrico Cerâmico

37 Condição de Oscilação (a) Sem ressonador(b) Com ressonador

38 Exemplo

39 7.7. Osciladores em π

40 Tipos Ressonador de Quartzo Pierce

41 7.8. Osciladores Controlados por Tensão (VCO) Estabilização da frequência por PLL Modulação FM Sintonia de canal (TV e rádio) Medidor de parâmetros de espalhamento Analisador de espectro

42 Varactor

43 Oscilador em π com varactor Oscilador Clapp

44 Osciladores em T com varactor

45 MOSFET

46 7.9. Oscilador Controlado por Corrente Yttriun Iron Garnet (composto cristalino dos óxidos) Ressonador esférico polarizado por campo magnético Frequência de ressonância depende do campo magnético aplicado Sintonia ampla Resposta lenta

47 7.10. Ruído de Fase

48 Definição Quantitativa

49 Considerações Bipolar < FET Com ressonador < Sem ressonador

50 7.11. Misturadores Circuitos de três portas operando em frequências distintas: –RF: sinal de rádio frequência (alta) –LO: oscilador local (média) –IF: sinal de frequência intermediária (baixa)

51 Utilização RF LO IF RF front-end

52 Operação Ideal

53 Operação Real

54 Curva de Transferência Corte Saturação Região Ativa Linear

55 Configurações Básicas Diodo Perda de Conversão Transistor Ganho de Conversão

56 Diagrama em Blocos

57 Projeto Adote um ponto de polarização Projete a seção de transformação de impedâncias de entrada para a saída em curto-circuito na frequência de RF Projete a seção de transformação de impedâncias de saída para entrada em curto-circuito na frequência de IF Projeto um filtro passa-faixa estreita para conectar o oscilador

58 Exemplo

59 Misturadores Balanceados

60

61 Misturadores Balanceados com Transformadores de RF Balanceado Simples Balanceado Duplo

62 Transformadores

63 Respostas

64 Diodos

65 Misturador

66 Resultados

67


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