تحقیق رایگان با موضوع شبیه سازی

توجه به مختصات بدست آمده در شکل ۶-۳-۱
رسم شده است .
طراحی و شبیه سازی LNA متعادل باند X با استفاده از کوپلر لانژ
۱۰۱
مرحله : ۴
تعیین شبکه تطبیق خروجی :
در جهت خلاف عقربه های ساعت از مرکز نمودار اسمیت فشرده بر روی دایره مقاومت واحد حرکت می کنیم و سپس از آنجا ، از روی دایره هدایت ثابت حرکت می کنیم و سپس از آنجا ، از روی دایره
هدایت ثابت بطرف نقطه S22 حرکت نموده و بر روی دایره بهره توان ۰/۸ توقف می نمائیم.
بدین ترتیب اولین عنصر شبکه خروجی از سمت بار یک سلف سری است. شکل ۶-۳-۲ مسیر حرکت بر روی نمودار اسمیت را جهت تشخیص شبکه خروجی نشان می دهد.
j0.65 ×۵۰ ? j32.5
jX ?
??۰.۴۳۱nH
۳۲.۵
?
X
L ?
۲?(۱۲ ×۱۰۹ )
۲?f
l
دومین عنصر شبکه خروجی نیز یک سلف اما موازی می باشد .
jB ? ? j 0.5093 ? 0.0186
??۰.۷۱۳nH
۱
?
۱
L ?
۲?(۰.۰۱۸۶ ×۱۲ ×۱۰۹ )
۲?fB
l
طراحی و شبیه سازی LNA متعادل باند X با استفاده از کوپلر لانژ ۱۰۳
شکل ۶-۳-۱ تحقیق شبکه تطبیق خروجی با استفاده از نمودار اسمیت
طراحی و شبیه سازی LNA متعادل باند X با استفاده از کوپلر لانژ
۱۰۴
تعیین شبکه تطبیق ورودی :
بطور مشابه در شبکه تطبیق ورودی از مرکز نمودار اسمیت فشرده شروع کرده و بر روی دایره هدایت واحد در جهت عقربه های ساعت حرکت می کنیم . تا به دایره مقاومت ثابتی برسیم که از دایره نویز
۱dB می گذرد . سپس بر روی دایره مقاومت ثابت نیز حرکت کرده و در روی دایره بهره توان۱/۲۲dB
متوقف شویم . بدین ترتیب اولین عنصر از طرف منبع یک خازن موازی است . شکل ۶-۳-۳ مسیر حرکت بر روی نمودار اسمیت را نشان می دهد.
شکل ۶-۳-۳ تحقیق شبکه تطبیق ورودی با استفاده از نمودار اسمیت
طراحی و شبیه سازی LNA متعادل باند X با استفاده از کوپلر لانژ
۱۰۵
jB ? j0.5095 ? j19 ×۱۰?۳ mho
??۰.۲۵۲?pF
۱۹ ×۱۰?۳
?
B
Cs ?
۱۰۹
۲? ×۱۲ ×
۲?f
دومین عنصر از سمت منبع در شبکه ورودی یک سلف سری می باشد .
j0.44 ×۵۰ ? j22
jX ?
??۰.۲۹۲nH
۲۲
?
X
L ?
۹ )
۲?(۱۲ ×۱۰
۲?f
l
لازم بذکر است شبکه تطبیق ورودی یکتا نیست .
شکل ۶-۳-۴ شماتیک عناصر شبکه ورودی و خروجی را نشان می دهد .
شکل ۶-۳-۴ شماتیک عناصر شبکه تطبیق ورودی و خروجی
طراحی و شبیه سازی LNA متعادل باند X با استفاده از کوپلر لانژ
۱۰۶
نتایج شبیه سازی نشان می دهد که :
۱. بهره : در ابتدای باند۹/۵۷۲dB و در فرکانس ۱۲GHz این مقدار۹/۴۴۲dB می باشد بنابراین عملیات جبران سازی در فرکانس ۱۲GHz صحیح انجام گرفته است.
۲. نویز : در فرکانس ۸GHz مقدار نویز ۱/۹۸۷ dB و در فرکانس ۱۰GHz این مقدار ۱/۴۸dB
ونهایتاً در فرکانس ۱۲GHz این مقدار به ۰/۹۷dB رسیده است ، بنابراین بخاطر اینکه
طراحی در فرکانس ۱۲GHz انجام گرفته لذا به عدد نویز کمتر از ۱dB دست یافته ایم ولی در کل پهنای باند به عدد نویز مطلوب نرسیده ایم.
در شکل ۶-۳-۵ پاسخ فرکانسی تقویت کننده متعادل از نقطه نظر بهره در خروجی و توان برگشتی در ورودی و پورت ایزوله ارائه شده است.
شکل ۶-۳-۵ پاسخ فرکانسی تقویت کننده متعادل طرح شماره ۱
طراحی و شبیه سازی LNA متعادل باند X با استفاده از کوپلر لانژ
۱۰۷
شکل ۶-۳-۶ و ۶-۳-۷ به ترتیب بررسی معیار بهره و نویز در باند X برای تقویت کننده معمولی و تقویت کننده متعادل با استفاده از کوپلر لانژ را نشان می دهد.
شکل ۶-۳-۶ برسی معیار بهره برای تقویت کننده معمولی و متعادل
شکل ۶-۳-۶ برسی معیار بهره برای تقویت کننده معمولی و متعادل
طراحی و شبیه سازی LNA متعادل باند X با استفاده از کوپلر لانژ
۱۰۸
طراحی شماره :۲
پارامتر های پراکندگی و نویز ترانزیستور مایکروویو درVCE =2V , IDS =10mAدر فرکانس ۸GHz
و با امپدانس مشخصه ۵۰ ? ترانزیستور نویز پائین FHX04LG/LR بصورت زیر ارائه شده است:
R ? 7.5?
۰.۷۰۱ ?۱۳۵.۵°
?
S
n
۱۱
NFmin ? 0.55
۰.۰۷۳ ۷.۹°
S12 ?
? ? ۰.۶۲ ۱۲۵°
??۲.۸۱۷ ۴۷.۳°
۲۱
S
opt
S22 ? 0.524 ?104.7°
در طراحی شماره ۱ عدد نویز در فرکانس ۲dB 8GHz است در نظر داریم شبکه های تطبیق را در این
فرکانس برای دسترسی به عدد نویز ۱dB طراحی نمائیم ، لذا بهره در شبکه های تطبیق ۰dB در نظر می گیریم.
مراحل طراحی:
مرحله : ۱
حداکثر بهره توان تبدیلی را محاسبه کرده ؛
۱
۲
۲۱
S
۱
?
tu max
G
۲
S22
۱ ?
۲
S11
۱ ?
۱
۲
۲.۸۱۷
۱
?
۲
۲
۰.۵۲۴
۱ ?
۰.۷۰۱
۱ ?
?۱.۹۷?×۷.۹۳?×۱.۳۸???۲۱.۵۳ ۱۳.۳dB
??۲.۹۴???۸.۹۹??۱.۳۹??۱۳.۳dB
مرحله : ۲
طراحی و شبیه سازی LNA متعادل باند X با استفاده از کوپلر لانژ
۱۰۹
دایره عدد نویز ثابت : ۱dB
Fi ?1dB ?1.26
Fmin ? 0.55dB ?1.135
۲ ? ۰.۰۷۵
۱ ? ۰.۶۲ ۱۲۵°
۱.۲۰۲ ?۱.۱۳۵
۲ ?
???
۱
Fi ? Fmin
?
i
N
۴ ?۰.۱۵
opt
۴Rn
°
۰.۵۸ ۱۲۵
?
۰.۶۲ ۱۲۵°
?
?opt
?
c fi
۱ ? ۰.۰۷۵
??Ni
۱
۱
۲ )]
?
(۱ ?
??N
۲
[N
۱
?
r
۲
i
i
fi
opt
۱ ? Ni
۱
[۵.۶۲۵ ?۱۰?۳ ? ۰.۰۷۵(۱ ? ۰.۳۸۴۴)]
۱
??۰.۲۱
۲
?
۱ ? ۰.۰۷۵
دایره نویز ۱dB در نمودار اسمیت با توجه به مختصات بدست آمده در شکل ۶-۳-۵ رسم شده است .
مرحله : ۳
دایره بهره توان ۰ dB ورودی :
Gs ? 0dB ?1
۲ ) ? (۱ ? ۰.۷۰۱ ۲ ) ? ۰.۵۱
gns ? gs (1 ? S11
??۰.۴۷
۰.۵۱۰.۷۰۱
?
gns S11
d s ?
۰.۷۰۱ ۲ (۱ ? ۰.۵۱)
۱ ? S11 2 (1 ? gns )
۱ ?
۱ ? ۰.۵۱(۱ ? ۰.۷۰۱ ۲ ) ? ۰.۴۷
۲ ) ?
۱ ? gns (1 ? S11
r ?
۱ ? ۰.۷۰۱ ۲ (۱ ? ۰.۵۱)
۱ ? S11 2 (1 ? gns )
s
دایره بهره توان۰dB ورودی در نمودار اسمیت با توجه به مختصات
بدست آمده در
شکل
۶-۳-۷ رسم شده است .
طراحی و شبیه سازی LNA متعادل باند X با استفاده از کوپلر لانژ
۱۱۱
دایره بهره توان ۰ dB خروجی :
Gl ? 0dB ?1
۲ ) ? (۱ ? ۰.۵۲۴ ۲ ) ? ۰.۷۲۵
gnl ? gl (1 ? S22
??۰.۴۱
۰.۷۲۵ ۰.۵۲۴
?
gnl S22
?
dl
۰.۵۲۴ ۲ (۱ ? ۰.۷۲۵)
? S22 2 (1 ? gnl )
۱ ?
۱
??۰.۴۱
(۱ ? ۰.۷۲۵) (۱ ? ۰.۵۲۴ ۲
۲ ) ?
(۱ ? gnl ) (1 ? S22
?
r
۱ ? ۰.۵۲۴ ۲ (۱ ? ۰.۷۲۵)
۱ ? S22 2 (1 ? gnl )
l
دایره بهره توان۰dB خروجی در نمودار اسمیت با توجه به مختصات بدست آمده در شکل
۶-۳-۷ رسم شده است .
مرحله : ۴
تعیین شبکه تطبیق خروجی :
در جهت خلاف عقربه های ساعت از مرکز نمودار اسمیت فشرده بر روی دایره مقاومت واحد حرکت می کنیم و سپس از آنجا ، از روی دایره هدایت ثابت حرکت می کنیم و سپس از آنجا ، از روی دایره
هدایت ثابت بطرف نقطه S22 حرکت نموده و بر روی دایره بهره توان ۰ توقف می نمائیم.
بدین ترتیب اولین عنصر شبکه خروجی از سمت بار یک سلف سری است. شکل ۶-۳-۸ مسیر حرکت بر روی نمودار اسمیت را جهت تشخیص شبکه خروجی نشان می دهد.
طراحی و شبیه سازی LNA متعادل باند X با استفاده از کوپلر لانژ ۱۱۲
شکل ۶-۳-۸ تحقیق شبکه تطبیق خروجی با استفاده از نمودار اسمیت
j1.57 ×۵۰ ? j78.5
jX ?
?۱.۵۶nH
۷۸.۵
?
X
L ?
۲?(۸ ×۱۰۹ )
۲?f
l
دومین عنصر شبکه خروجی نیز یک سلف اما موازی می باشد .
??۰.۰۰۵
۰.۲۵
jB ? ? j
۵۰
۱
۱
??۳.۹۸nH
?
L ?
۲?(۰.۰۰۵ ×۸ ×۱۰۹ )
۲?fB
l
طراحی و شبیه سازی LNA متعادل باند X با استفاده از کوپلر لانژ
۱۱۳
تعیین شبکه تطبیق ورودی :
بطور مشابه در شبکه تطبیق ورودی از مرکز نمودار اسمیت فشرده شروع کرده و بر روی دایره هدایت واحد در جهت عقربه های ساعت حرکت می کنیم . تا به دایره مقاومت ثابتی برسیم که از دایره نویز
۱dB می گذرد . سپس بر روی دایره مقاومت ثابت نیز حرکت کرده و در روی دایره بهره توان۰dB
متوقف شویم . بدین ترتیب اولین عنصر از طرف منبع یک خازن موازی است . شکل ۶-۳-۹ مسیر حرکت بر روی نمودار اسمیت را نشان می دهد.
شکل ۶-۳-۹ تحقیق شبکه تطبیق ورودی با استفاده از نمودار اسمیت
طراحی و شبیه سازی LNA

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

دیدگاهتان را بنویسید