بخشی از مقاله
چکیده
رسیدن به پارامترهای مطلوب از یک تقویت کننده توان در باند فرکانسی S با سطح توان خروجی 40dBm، بهره 21dB و نویز کمتر از 6dB استفاده شده است. با استفاده از تکنیک های بهینه سازی نتایج بهتری نیز حاصل شده است که تا حد بسیار زیادی قابل مقایسه و رقابت با محصولات شرکت های خارجی می باشد. از نکات قابل توجه، استفاده از کیت طراحی1 برای به حداقل رساندن اختلافات بین طرح پیشنهادی و نتایج عملی می باشد.
در طراحی تقویت کننده های توان عملا مقدار زیادی سعی و خطا وجود دارد و به همین دلیل است که پیاده سازی گسسته یا هیبرید آن مدارها، ارجح تر است. در نهایت می توان گفت در جاهایی که توان خروجی و بازده یک مدار تقویت کننده خطی عوامل تعیین کننده هستند، از تقویت کننده های توان استفاده می شود.
مقدمه
باند 4,2GHz ISM در کاربرد شبکه محلی بی سیم برای IEEE802,11x خیلی مهم است.[1] کاربردهای شبکه محلی، تقاضا برای پایانه های ارتباط بی سیم شخصی را پیش برده است و این بخش ها باید کم هزینه، دارای ولتاژ کاری پایین و اندازه کوچک باشند.[2] تقویت کننده های توان بین این پایانه ها نقش مهمی را در این سیستم ها ایفا می کنند. بنابراین حوزه ی کاربرد تقویت کننده ی توان MMIC جزء کلیدی برای تحقیق سیستم های پیشرفته ی شبکه محلی بی سیم است.
نقطه کار ترانزیستور
از تکنیک خط بار برای انتخاب نقطه بایاس مناسب ترانزیستور استفاده می شود - دی هکت و همکاران، . - 2005 توان خروجی 40dBm می باشد و مقاومت بار به صورت معمول 50 است. با در نظر گرفتن این نمودار و انتخاب یک مقدار معقول برای VDD می توان مقدار تقریبی از Ipeak ترانزیستور به دست آورد. برای داشتن حاشیه اطمینان مقدار جریان ماکزیمم کمی بیشتر از این مقدار انتخاب می شود. برای داشتن محدوده خطی بالا، جریان نقطه بایاس ترانزیستور نصف جریان ماکزیمم درین انتخاب می شود. رسیدن به این میزان جریان ماکزیمم در گرو انتخاب مناسب تعداد و عرض فینگرهای ترانزیستور می باشد. با توجه به محاسبات انجام شده، نقطه بایاس مطلوب ترانزیستورها به صورت زیر انتخاب شدند.
پایداری
همان طور که از شکل - 1 - پیداست در کل باند عبور تقویت کننده، K>1 و لذا ترانزیستور پایدار غیر مشروط می باشد. بنابراین برای تعیین امپدانس های ورودی و خروجی، محدودیتی وجود ندارد.
شکل - 1 - نمودار فاکتور پایداری و دترمینان پارامترهای پراکندگی ترانزیستورFED2ONL1 در باند S
نتایج طراحی
در شکل 2، پارامترهای پراکندگی S22 , S12 , S11 نشان داده شده است و همانطور که مشاهده می شود گین مدار حدود 21dB با تطبیق مناسب در ورودی و خروجی به دست آمده است.
