Εισαγωγή στη Σχεδίαση RF Κυκλωμάτων

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Εισαγωγή στη Σχεδίαση RF Κυκλωμάτων"

Κύμα Ζαΐμης
6 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Εισαγωγή στη Σχεδίαση F Κυκλωμάτων Βασικές έννοιες Σχεδίασης F Κυκλωμάτων Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο /9

2 Εικόνα θορύβου Παράδειγμα Ενισχυτής MO και ισοδύναμο κύκλωμα Να βρεθεί η σχέση τα μεγέθη:,, και. Προσαρμογή, = IN M Στο ισοδύναμο κύκλωμα: I : άπειρη αντίσταση = ανοικτό κύκλωμα, M οι πυκνωτές θεωρούνται βραχυκύκλωμα, - I Η τροφοδοσία συνδέεται στη γη Το τρανζίστορ (MO) αντικαθιστάται με πηγή ρεύματος G Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο /9

3 Εικόνα θορύβου Παράδειγμα ισοδύναμο κύκλωμα ενισχυτή MO G M G G M G - I Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο /9

4 Εικόνα θορύβου Παράδειγμα Ισοδύναμο κύκλωμα ενισχυτή MO, υπολογισμός - G G G G G G () () - G Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο /9

5 Εικόνα θορύβου Παράδειγμα Ισοδύναμο κύκλωμα ενισχυτή MO, υπολογισμός G () G () () I G G G G Υπολογισμός της G G I () G G G G επίσης G G G 0 G ά G G G G ά G G ( ) Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο 5/9

6 6/9 Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο Ισοδύναμο κύκλωμα Ισοδύναμο κύκλωμα ενισχυτή MO, υπολογισμός ) ( G G ()

7 Ισοδύναμο κύκλωμα Ενισχυτής MO και ισοδύναμο κύκλωμα, υπολογισμός G G I G G - Υπολογισμός της I G I 0 () ά G G G G ( ) G G G G G G G Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο G 7/9

8 8/9 Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο Ισοδύναμο κύκλωμα Ενισχυτής MO και ισοδύναμο κύκλωμα, υπολογισμός G ) ( ) ( ) ( ) (

9 Πηγές θορύβου Πηγές θορύβου στο κύκλωμα του ενισχυτή I M I I kt -, M I I kt I = Στην είσοδο έχουμε αντίσταση ( )/ = // Απολαβή χωρίς να παραλείψουμε τον διαιρέτη τάσης στην είσοδο Επομένως ο θόρυβος, στην είσοδο, θα γίνει στην έξοδο, Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο 9/9

10 Πηγές θορύβου Πηγές θορύβου στο κύκλωμα του ενισχυτή Το ρεύμα I I M I διέρχεται από την ( )/ άρα η ισχύς στην έξοδο θα είναι: -, = I M I I Τέλος τα: I & I στην έξοδο θα δώσουν: I I Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο 0/9

11 /9 Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο Πηγές θορύβου Θόρυβος εξόδου στο κύκλωμα του ενισχυτή kt I ) (, ) ( ) ( I I kt kt, kt kt kt kt Διότι:

12 /9 Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο Πηγές θορύβου Θόρυβος εξόδου στο κύκλωμα του ενισχυτή, kt kt kt kt kt, kt I Για Δf =Hz spot Υπενθύμιση

13 CCE TGE Εικόνα θορύβου σε cascaded staes - I Α I Α OUT OUT - I IN Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο /9

14 CCE TGE Θόρυβος στην είσοδο της πρώτης βαθμίδας, I Θόρυβος στην είσοδο της δεύτερης βαθμίδας,,,, I Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο /9

15 CCE TGE Θόρυβος στην έξοδο της δεύτερης βαθμίδας,,,, Ολική απολαβή total,, total kt I kt Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο 5/9

16 6/9 Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο CCE TGE tot kt I I total total tot kt kt,,,, tot kt I kt I

17 CCE TGE tot I I kt kt tot Friis equatio tot ( ) υπενθύμιση I kt kt Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο 7/9

18 OY CICUIT Εικόνα Θορύβου Κυκλωμάτων με Απώλειες Κυκλώματα με απώλειες - Φίλτρο Παθητικό κύκλωμα - Ισοδύναμο Theve kt f ( ) Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο 8/9

19 Εικόνα Θορύβου Κυκλωμάτων με Απώλειες Κυκλώματα με απώλειες - Κύκλωμα με απώλειες Ισοδύναμο Theve Ισοδύναμο TH - - TH TH s Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο 9/9

20 συνέχ. OY CICUIT - - TH TH s () Θόρυβος -, kt () tot, kt Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο tot kt TH Απολαβή τάσης TH kt () 0/9

21 Κυκλώματα με απώλειες OY CICUIT tot Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο /9

22 συνέχ. OY CICUIT - FITE N Υπολογισμός εικόνας θορύβου tot,,,, tot filt N N Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο /9

23 Ευαισθησία και Δυναμικό Εύρος Στα F συστήματα ευαισθησία είναι το ελάχιστο σήμα που μπορεί να ανιχνεύσει ο δέκτης με δεδομένο τον λόγο /Ν Υπολογισμός ευαισθησίας N N / N Ισχύς σήματος ανά Hz Ισχύς θορύβου πηγής ανά Hz N B Σε db, db db N, db db/ Hz 0lo B Το Β σε Hz Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο /9

24 Ευαισθησία και Δυναμικό Εύρος Υπολογισμός ευαισθησίας, συνέχ. Στην προσαρμογή kt kt, avail Το Τ = 00 0 K 7dB / db/ Hz 0 C Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο /9

25 Ευαισθησία και Δυναμική Περιοχή Στην είσοδο, το ή απλά το πρέπει να είναι τόσο, ώστε να έχουμε ένα N τουλάχιστον όσο το N Το καθορίζεται από την απαιτούμενη ευαισθησία Το ax καθορίζεται από την ενδοδιαμόρφωση (στον έλεγχο τόνων toe test τα προϊόντα ΙΜ ης τάξης δεν πρέπει να ξεπερνούν το oise floor) Η ποσότητα ax - ονομάζεται F F = purious Free yaic ae Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο 5/9

26 F purious Free Υπολογισμός του I 0lo I 0lo, 0lo 0lo IM II 0. 5, OI IM, G IM, G ω,ω (έχει γίνει αναγωγή στην είσοδο) II II IM, IM, IM II Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο 6/9

27 Ευαισθησία και Δυναμική Περιοχή II II IM, IM, () 7dB Hz () / Hz / db, db, db N, db db / Hz 0lo B, db N, db 7dB / Hz 0lo B 7dB / Hz 0lo B N, Noise Floor F Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο 7/9

28 Ευαισθησία και Δυναμική Περιοχή II IM, (), db F N Όταν η στάθμη στα προϊόντα ΙΜ στη σχέση (), γίνει όση και το Noise Floor F,ax II F F II F, ax, ( F N ) ( F) II F N Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο 8/9

29 Παράδειγμα Στην είσοδο, το, ή πρέπει να είναι τόσο, ώστε να έχουμε ένα N τουλάχιστον όσο το N Το καθορίζεται από την απαιτούμενη ευαισθησία και το ax από την ενδοδιαμόρφωση Ως προς την είσοδο,db =0dB G =-db,db =db,db =db G =0dB G =-6dB G =6dB G 5 =-db Αν, = 0dB τότε, =, G = 0dB Αν, = 0dB τότε, =, G =0dB Άρα,sat = 0dB,,sat = db, = G G = = G G (db),sat =,,sat G G (db),sat = 6dB Εισέρχεται στον κόρο όταν η ισχύς εξόδου είναι db,sat =,db G G G G (db),sat = -5dB Σωτήριος Ματακιάς, 0-, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών I Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο 9/9

Σχετικά έγγραφα

Εισαγωγή στη Σχεδίαση RF Κυκλωμάτων

Εισαγωγή στη Σχεδίαση RF Κυκλωμάτων Εισαγωγή στη Σχεδίαση F Κυκλωμάτων Κεφάλαιο,.3 Βασικές έννοιες Σχεδίασης F Κυκλωμάτων Σωτήριος Ματακιάς, 0-3, Σχεδίαση Τηλεπικοινωνιακών LI Κυκλωμάτων, Κεφάλαιο /34 Φασματική πυκνότητα ισχύος Power pectral