7. Dispositivos Ativos

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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
R1Z1 impedância da fonte R2Z2 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
11
Amplificador 1GHz
12
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 EstávelKgt1
17
Transistor Potencialmente InstávelKlt1
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 (ZF0)
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Inclusão da Realimentação Série
34
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
38
Exemplo
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7.7. Osciladores em p
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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 p com varactor
Oscilador Clapp
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Osciladores em T com varactor
45
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 lt FET
Com ressonador lt 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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(No Transcript)
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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
66
Resultados
67
Resultados