Curs 13 - Gheorghe Asachi Technical University of Ia¨â„¢irf-opto.etti. EXEMPLU - Curs 4. y. S¤’se proiecteze

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of Curs 13 - Gheorghe Asachi Technical University of Ia¨â„¢irf-opto.etti. EXEMPLU...

  • Seminar

    Curs 13

  • BILET DE EXAMEN Se consideră un circuit în Π, reciproc, format numai din rezistenţe. Să se calculeze matricea S a acestui circuit. (2p) Proiectaţi un transformator binomial cu patru secţiuni, care să adapteze o sarcină de 10Ω la o linie de 50Ω. Care este banda acestui transformator pentru . (2p) Calculaţi parametrii S pentru un TEC unilateral, la frecvenţa de 5 GHz, folosind modelul de transistor cu următorii parametri:

    (3p) Proiectaţi un divisor cu joncţiune în T care are o impedanţă a sursei de 30Ω, pentru a obţine un raport de puteri la ieşire de 3 :1. Proiectaţi transformatoare in sfert de lungime de undă care să convertească impedanţa liniilor de ieşire la 30Ω. (3p)

    0.05mΓ =

    Ω= 7iR

    Ω= 400dsR pFCgs 3.0= mSgm 30=

  • Problema 2 Proiectaţi un transformator binomial cu patru secţiuni, care să adapteze o sarcină de 10Ω la o linie de 50Ω. Care este banda acestui transformator pentru .0.05mΓ =

    0

    02 ZZ ZZA

    L

    LN

    + −

    = − ( ) !! !

    nnN NC Nn −

    =

    ( ) 0

    LN n

    NN n

    0L

    0LNN nn

    n

    1n Z Z

    lnC2C ZZ ZZ

    22AC22 Z Z

    ln −−+ ≈ + −

    ==Γ≈

    ( ) ⎥ ⎥

    ⎢ ⎢

    ⎟ ⎟ ⎠

    ⎞ ⎜ ⎜ ⎝

    ⎛ Γ −=−=−=

    − =

    Δ N

    mmmm Af

    f f

    ff f f

    1

    00

    0

    0 2 1arccos4242222

    ππ θ

  • EXEMPLU - Curs 4 Să se proiecteze un transformator binomial cu trei secţiuni care să adapteze o sarcină de 50Ω la un fider de 100Ω şi să se calculeze banda de trecere pentru 05.0m =Γ

  • Solutie 3N = Ω= 50ZL Ω= 100Z0

    0433.0 Z Zln

    2 1

    ZZ ZZ

    2A 0

    L 1N0L

    0LN −=≈ + −

    = +

    70.0 0433.0 05.0

    2 1arccos42

    A2 1arccos42

    f f 31

    N1 m

    0 =

    ⎥ ⎥ ⎦

    ⎢ ⎢ ⎣

    ⎡ ⎟ ⎠ ⎞

    ⎜ ⎝ ⎛

    π −=

    ⎥ ⎥

    ⎢ ⎢

    ⎟ ⎟ ⎠

    ⎞ ⎜ ⎜ ⎝

    ⎛ Γ π

    −= Δ

    1 !0!3 !33

    0 ==C 3!1!2 !33

    1 ==C 3!2!1 !33

    2 ==C

    0=n 518.4100 50ln)1(2100lnln2lnln 3

    0

    3 001 =+=+=

    −−

    Z Z

    CZZ LN Ω= 7.911Z

    1=n Ω= 7.702Z

    2=n 00.4100 50ln)3(27.70lnln2lnln 3

    0

    3 223 =+=+=

    −−

    Z Z

    CZZ LN Ω= 5.543Z

  • Solutie Mathcad

  • Problema 4 Proiectaţi un divisor cu joncţiune în T care are o impedanţă a sursei de 30Ω, pentru a obţine un raport de puteri la ieşire de 3 :1. Proiectaţi transformatoare in sfert de lungime de undă care să convertească impedanţa liniilor de ieşire la 30Ω. (3p)

  • Exemplu – Curs 7 Un divizor de putere în T, fără pierderi, are o impedanţă a sursei de 50 Ω. Calculaţi impedanţele caracteristice de ieşire astfel încît puterea de intrare sa fie impărţită în raportul 2:1. Calculaţi coeficienţii de reflexie văzuţi privind în porţile de ieşire.

  • Solutie

    0

    2 0

    in Z V

    2 1P =

    in n

    P Z VP

    3 1

    2 1

    1

    2 0

    1 ==

    in n

    P Z VP

    3 2

    2 1

    2

    2 0

    2 ==

    Ω== 150Z3Z 01

    Ω== 752Z3Z 02

    75Zin = Ω= 50150||

    666.0 15030 15030

    1 −=+ −

    333.0 755.37 755.37

    2 −=+ −

  • Solutie Divizor

    Verificare

    Transformatoare in sfert de lungime de unda

    0

    2 0

    in Z V

    2 1P =

    inPZ VP

    4 1

    2 1

    1

    2 0

    1 ==

    inPZ VP

    4 3

    2 1

    2

    2 0

    2 ==

    Ω== 1204 01 ZZ

    Ω== 4034 02 ZZ

    ⎪ ⎪ ⎩

    ⎪⎪ ⎨

    ⋅=

    ⋅= ⇒

    ⎩ ⎨ ⎧

    = =+

    in

    in in

    PP

    PP

    PP PPP

    4 3 4 1

    1:3: 2

    1

    21

    21

    Ω=ΩΩ= 30120||40inZ

    Li i c ZZZ =

    Ω=Ω⋅Ω== 60301201 1

    Lc ZZZ

    Ω=Ω⋅Ω== 64.34304002 2

    Lc ZZZ

  • Problema 1 Se consideră un circuit în Π, reciproc, format numai din rezistenţe. Să se calculeze matricea S a acestui circuit. (2p)

    1R 3R 2R

    1 2

    01

    1 11

    2=

    = VV

    IY 01

    2 21

    2=

    = VV

    IY 0 0

    ZY Y Y

    y ij ij

    ij ⋅==

    ( )yyS −⋅+= − 1)1( 1 ( )1)1( 1 −⋅+= − zzS 01

    1 11

    2=

    = II

    VZ 01

    2 21

    2=

    = II

    VZ 0Z

    Z z ijij =

  • Problema 1 Definitii tinand cont de notiunile de unda

    unda incidenta nula intr-un port = port terminat pe impedanta de referinta

    1R 3 R2

    R

    1 2

    0

    0 011 2 ZZ

    ZZS in

    in ain +

    − =Γ= =

    0Z inZ

  • Problema 3 Calculaţi parametrii S pentru un TEC unilateral, la frecvenţa de 5 GHz, folosind modelul de transistor cu următorii parametri: (3p)Ω= 7iR Ω= 400dsR pFCgs 3.0= mSgm 30=

    Sursa Tranzistor Sarcina

  • Rezolvare Mathcad

  • Problema 5 Pentru tranzistorul cu urmatorii parametri S

    discutati stabilitatea prin trasarea (calcularea) cercurilor de stabilitate si verificati rezultatul calculand factorul de stabilitate

    ⎥ ⎦

    ⎤ ⎢ ⎣

    ⎡ °−∠°∠ °∠°−∠

    = 1664.015942.4 76011.02176.0

    S

  • Rezolvare Mathcad S1 1, 0.76 cos 21−

    π

    180 ⋅⎛⎜

    ⎝ ⎞⎟ ⎠

    sin 21− π

    180 ⋅⎛⎜

    ⎝ ⎞⎟ ⎠ i+⎛⎜

    ⎝ ⎞⎟ ⎠

    := S1 1, 0.71 0.272j−=

    S1 2, 0.011 cos 76 π

    180 ⋅⎛⎜

    ⎝ ⎞⎟ ⎠

    sin 76 π

    180 ⋅⎛⎜

    ⎝ ⎞⎟ ⎠ i+⎛⎜

    ⎝ ⎞⎟ ⎠

    := S1 2, 2.661 10 3−

    × 0.011j+=

    S2 1, 4.42 cos 159 π

    180 ⋅⎛⎜

    ⎝ ⎞⎟ ⎠

    sin 159 π

    180 ⋅⎛⎜

    ⎝ ⎞⎟ ⎠ i+⎛⎜

    ⎝ ⎞⎟ ⎠

    := S2 1, 4.126− 1.584j+=

    S2 2, 0.64 cos 16− π

    180 ⋅⎛⎜

    ⎝ ⎞⎟ ⎠

    sin 16− π

    180 ⋅⎛⎜

    ⎝ ⎞⎟ ⎠ i+⎛⎜

    ⎝ ⎞⎟ ⎠

    := S2 2, 0.615 0.176j−=

    Δ S:= Δ 0.416 0.253j−=S 0.71 0.272j−

    4.126− 1.584j+

    2.661 10 3−× 0.011j+

    0.615 0.176j−

    ⎛ ⎜ ⎝

    ⎞ ⎟ ⎠

    =

  • Rezolvare Mathcad Factorul de stabilitate

    K 1 Δ( )2+ S1 1,( )2− S2 2,( )2−

    2 S1 2, S2 1,⋅⋅ := K 2.572=

    Cercuri de stabilitate

    intrare

    ΩL S2 2, Δ S1 1,

    ⎯ ⋅−⎛⎝

    ⎞ ⎠ ⎯

    S2 2,( )2 Δ( ) 2

    := ΩL 1.456 0.641j+= ΩL 1.591=

    RL S1 2, S2 1,⋅

    S2 2,( )2 Δ( ) 2

    := RL 0.282=

    iesire

    Ωg S1 1, Δ S2 2,

    ⎯ ⋅−⎛⎝

    ⎞ ⎠ ⎯

    S1 1,( )2 Δ( ) 2

    := Ωg 1.201 0.559j+= Ωg 1.325=

    Rg S1 2, S2 1,⋅

    S1 1,( )2 Δ( ) 2

    := Rg 0.143=

    S2 2, 0.64=

    D.Smith |Γ|=1

    1>−Ω LL R

    Curs 13 BILET DE EXAMEN Problema 2 EXEMPLU - Curs 4 Solutie Solutie Mathcad Problema 4 Exemplu – Curs 7 Solutie Solutie Problema 1 Problema 1 Slide Number 13 Slide Number 14 Slide Number 15 Slide Number 16 Problema 3 Rezolvare Mathcad Problema 5 Rezolvare Mathcad Rezolvare Mathcad