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7. Dispositivos Ativos
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7.1. Elementos Ativos Transferem potência: DC para RF
Transistores: bipolar e FET Circuitos: Amplificadores Osciladores Misturadores Não recíproco Não conservativo
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7.2. Curva de Transferência
Saturação Região Ativa Linear Corte
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7.3. Circuitos de Polarização
Transistor Bipolar em Emissor Comum
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7.3. Circuitos de Polarização
Transistor Bipolar em Emissor Comum
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7.3. Circuitos de Polarização
Transistor MESFET em Fonte Comum
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7.3. Circuitos de Polarização
Transistor MESFET em Fonte Comum
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Exemplo de Amplificador
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Exemplo de Amplificador
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
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Amplificador 1GHz
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Amplificador 1GHz
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Amplificador 18GHz
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7.4. Projeto de Amplificadores Lineares
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Ganho de Potência e Coeficientes de Reflexão
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Estabilidade
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Transistor Incondicionalmente Estável K>1
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Transistor Potencialmente Instável K<1
Círculos de Instabilidade na Carta de Smith
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Círculos de Instabilidade
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Ganho Constante para Entrada Casada
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Ganho Constante Output
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Ganho Constante para Saída Casada
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Ruído
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Figura de Ruído Constante
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Figure de Ruído e Ganho Constantes
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Efeitos Não Lineares
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Ponto de Compressão
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Intermodulação
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IP3 (third intermodulation product)
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Amplificador Balanceado
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7.5. Condição de Oscilação
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7.6. Projeto de Osciladores em T
ZF: impedância (reatância) de realimentação série ZS: impedância (reatância) que torna o transistor instável ZL: impedância que satisfaz a condição de oscilação
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Conversão para 3 portas Transistor polarizado com o terminal 3 comum às portas 1 e 2 (ZF=0)
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Inclusão da Realimentação Série
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Geração de Instabilidade
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Implementações de Zs Sem Resonador: circuito aberto curto-circuito
Com Ressonador: linha de transmissão (TL) ressonador dielétrico (DR)
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Ressonador Dielétrico Cerâmico
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Condição de Oscilação (a) Sem ressonador (b) Com ressonador
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Exemplo
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7.7. Osciladores em π
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Tipos Pierce Ressonador de Quartzo
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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
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Varactor
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Oscilador em π com varactor
Oscilador Clapp
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Osciladores em T com varactor
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MOSFET
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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
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7.10. Ruído de Fase
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Definição Quantitativa
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Considerações Bipolar < FET Com ressonador < Sem ressonador
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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)
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Utilização RF IF LO RF front-end
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Operação Ideal
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Operação Real
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Curva de Transferência
Saturação Região Ativa Linear Corte
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Configurações Básicas
Transistor Ganho de Conversão Diodo Perda de Conversão
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Diagrama em Blocos
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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
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Exemplo
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Misturadores Balanceados
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Misturadores Balanceados com Transformadores de RF
Balanceado Simples Balanceado Duplo
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Transformadores
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Respostas
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Diodos
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Misturador
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Resultados
67
Resultados
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