تحقیق رایگان با موضوع شبیه سازی، توانایی ها

ای متفاوتی هستند که متغیرهای …, ?L(2), ?L(1) که مجموع حلقه
های مرتبه اول و دوم و سوم…می باشند را به هم متصل می کنند.
….?L(2)2 , ?L(1)1 مجموعه حلقه های مرتبه اول و دوم و سوم… می باشند که مسیر اول بین
متغیرها را لمس نمی کنند.
…, ?L(2), ?L(1) مجموع حلقه های مرتبه اول و دوم و …. هستند که مسیر دوم بین متغیرها را لمس نمی کنند.
با استفاده از شکل ۲-۳-۲ تابع انتقال
bs , b2 بصورت زیر می باشند:
(۲-۳-۲)
s21
?
b2
?
۲۲
r s ? ?s r s
r ? s
۱? s r ? s
b
L
۱۱ s
۱۲ L
۲۱ s
۲۲ L
۱۱ s
s
طراحی و شبیه سازی LNA متعادل باند X با استفاده از کوپلر لانژ
۱۳
.۲-۴ معادلات بهره توان
چندین معادله بهره توان موجود است و برای طراحی تقویت کننده های مایکروویو استفاده می شود.شکل ۳-۴-۱ یک سیگنال فلوگراف تقویت کننده مایکروویو و توانایی های متفاوتی که در
معادلات بهره کاربرد دارند را تشریح می کند.بهره توان انتقالی G T بهره توان GP (که همچنین
تحت عنوان بهره توان عملی هم شناخته میشود)و بهره توان در دسترس GA به صورت زیر تعریف
میشود:
(۲-۴-۱)
PL
GT ?
P
(۲-۴-۲)
AVS
PL
GP ?
PIN
(۲-۴-۳)
PAVN
GA ?
PAVS
شکل ۱-۴-۱ تعریف توانها
بهره توان انتقالی یک تقویت کننده مایکروویو بصورت نسبت GT ? PL تعریف می شود که:
PAVS
PL ? PAVN است وقتی که
PAVS=PIN است وقتی که
?L ? ?*out
?in ? ?s*
و PAVN توان در دسترس از شبکه است.
طراحی و شبیه سازی LNA متعادل باند X با استفاده از کوپلر لانژ ۱۴
توان انتقالی به بار حاصل توان ذاتی دربار منهای توان انعکاس یافته از بار است:
(۲-۴-۴)
۲ ?
?L
۲ ?۱?
b2
۲ ?
a2
۱
۲ ?
b2
۱
PL ?
۲
۲
?L ? ?zL ? z0 ?/?zL ? z0 ? ضریب انعکاس بار است. توان در دسترس از منبع با رابطه زیر داده
میشود:
۲
bs
۱
(۲-۴-۵)
۲
?
PAVS
۲
?
۱ ?
s
که
zs ? z0
?s ? ضریب انعکاس منبع است و
bs بصورت تابعی از b2 معین می شود.
zs ? z0
بنابراین توان انتقالی عبارت خواهد شد از:
(۲-۴-۶)
۲ ?
۲ ) ?۱ ?
۲
b2
GT ?
?L
?s
(۱ ?
۲
bs
با جایگذاری رابطه ی (۲-۳-۲) در((۲-۴-۶ خواهیم داشت:
(۲-۴-۷)
۲ ?
?
۲ ?۱?
s21
۲ ?
?s
?۱?
GT ?
۲
? ?
? ) ? s s
۲۲
(۱? s
?۱??s????
s L
۲۱
۱۲
L
s
۱۱
GT به دو صورت زیر نیز قابل بیان است:
(۲-۴-۸)

| ?
۱?
۲
|
| s21

?
۱?|
GT ?
L
s
? |۲
۲۲
|۱? s

|۱?? ?
L
s
IN
(۲-۴-۹)

| ?
۱?
۲
| s21 |

?
۱?|
GT ?
L
s
|۱? s ? |2

|۱?? ?
L
OUT
s
۱۱
بطوریکه:
(۲-۴-۱۰)
s11 ???
?
?
s
s
s11 ?
?IN ?
L
L
۲۱
۱۲
?
۱? s
?
۲۲
۱? s
۲۲ L
L
(۲-۴-۱۱)
? ??
۲۲
s
?s
۲۱
s12 s
s
?
?OUT ? s22 ?
۱? s ?
۱? s ?
s
۱۱
s
۱۱
طراحی و شبیه سازی LNA متعادل باند X با استفاده از کوپلر لانژ
۱۵
(۲-۴-۱۲)
?۱ ? s11s22 ? s12 s21
سه حالت خاص برای
GT وجود دارد:
.۱ بهره توان انتقالی تطبیق شده وقتی ?S ? ?L ? 0 باشد.
(۲-۴-۱۳)
۲
S21
GTM ?
.۲ بهره توان انتقالی یکطرفه وقتی || S21 ||2 ? 0 باشد.
(۲-۴-۱۴)
۲
?
۱?
۲
۲
?
۱?
L
| S21 |
S
GTU ?
? |۲
|۱? S
|۱? S ? |2
L
۲۲
S
۱۱
.۳ بهره توان انتقالی یکطرفه ماکزیمم وقتی که ?L ? S *22 , ?S ? S *11 باشد .
(۳-۴-۱۵)
۲
S21
GTU max ?
۲ )
S22
۲ )(۱ ?
S11
(۱ ?
طراحی و شبیه سازی LNA متعادل باند X با استفاده از کوپلر لانژ ۱۶
(۲-۵ پایداری
پایداری یک تقویت کننده و مقاومت حد نوسان ، نکات بسیار مهمی در طراحی می باشـند
که می تواند با توجه به پارامترهای s ، شبکه تطبیق و پایانه هـا انتخـاب شـوند. در یـک شـبکه دو پورتی وقتی نوسان ممکن است رخ دهد که پورت ورودی یا خروجی یک مقاومت منفی ارائه کنند ،
و این وقتی اتفاق می افتد که ?IN 1 یا ?OUT 1 باشد ، که این شرایط برای یـک عنـصر یکطرفـه
هنگامی رخ می دهد که S11 1 یا S22 1 باشد.
برای مثال ، یک ترانزیستور یکطرفه ترانزیستوری است که در آن S12 ? 0 باشـد ( یـا اثـرش انقـدر
ناچیز باشد که بتوان آن را صفر در نظر گرفت). اگر S12 ? 0 باشد از روابط((۱۷-۲ و (۱۸-۲)روابط
زیر بدست می آید :
S11
?
?IN
,
S22
=
?OUT
بنابراین اگر S11 1 باشد ، ترانزیستور یک مقاومت منفی در ورودی ارائـه مـی کنـد و اگـر S22 1
باشد ، ترانزیستو در خروجی یک مقاومت منفی ارائه می کند .
شبکه دو پورتی نشان داده شده در شکل ۲-۵-۱ را در فرکانس داده شده پایدار بدون شرط گوینـد
اگر قسمت حقیقی Zin , Zout برای تمام بارهای پسیو و امپدانس های منبع بزرگتر از یک باشد.
اگر دو پورتی پایدار بدون شرط نباشد ، بالقوه ناپایدار اسـت کـه در آن ، بعـضی از بارهـای پـسیو و پایانه ها موجب ایجاد بخش حقیقی منفی در امپدانس ورودی و خروجی می شوند.
طراحی و شبیه سازی LNA متعادل باند X با استفاده از کوپلر لانژ ۱۷
شکل ۲-۵-۱ پایداری شبکه های دو پورتی
بر حسب ضرایب انعکاس ، شرایط برای پایداری بدون شرط در فرکانس داده شده بصورت زیر است.
(۲-۵-۱)
۱
?S
(۲-۵-۲)
S12 S21?L
۱
?L
(۲-۵-۳)
۱
S11 ?
?
?IN
?
۲۲
۱ ? S
L
(۲-۵-۴)
S12 S21?S
۱
S22 ?
?
?OUT
?
۱ ? S
S
۱۱
( وقتیکه تمامی ضرایب با امپدانس مشخصه Z0 نرمالیزه شده باشند.)
معادلات (۲-۵-۲) و (۲-۶-۲) بیانگر آن است که منبع و بار پسیو هستند (۲-۵-۳). و (۲-۵-۴) نیز بیان می کنند که امپدانسهای ورودی و خروجی همه بایدلزوماً پسیو باشند ( بدان معنی کـه هـیچ مقاومت منفی ای نباید در قسمت های حقیقی آنها وجود داشته باشد.)
حل روابط (۲-۵-۲) تا (۲-۶-۲) شرایط مورد نیاز شبکه دو پورتی را برای پایداری بدون شرط ارائـه می دهد . پیش از اینکه پیچیدگیهای شرایط لازم را برای پایداری بدون شرط توضیح دهیم ، آنالیز ترانزیستورهای با پایداری مشروط نیز مفید است.
طراحی و شبیه سازی LNA متعادل باند X با استفاده از کوپلر لانژ
۱۸
هنگامیکه دو پورتی شکل ۲-۵-۱ بصورت غیر شرطی پایدار است ، ممکن اسـت مقـادیری از ?S و
) ?L امپدانسهای منبع و بار ) وجود داشته باشد که بـرای آنهـا قـسمت حقیقـی Zin , Zout مثبـت
باشد . این مقادیر ?S و ?L (مناطقی درنمودار اسمیت) با استفاده از پروسه گرافیکی زیر می توان
بدست آیند.
ابتدا منطقه ای را که در آن ?S و ?L به ترتیب ?IN ? 1 و ?OUT ? 1 را تولید می کنند مشخص
می کنیم . مقدار (۲-۵-۳) و (۲-۵-۴) را مساوی یک قرار می دهیم . حـل آن بـرای مقـادیر ?S و
?L نشان می دهد که جواب های ?S و ?L روی دایره ای که دارای پایداری نامیـده مـی شـود
قرار دارند که معادلات آن در زیر آمده است

این نوشته در No category ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.

دیدگاهتان را بنویسید