Curs 13 - Gheorghe Asachi Technical University of...

21
Seminar Curs 13

Transcript of Curs 13 - Gheorghe Asachi Technical University of...

Page 1: Curs 13 - Gheorghe Asachi Technical University of Iașirf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/DCMR_2009_Curs_13.pdfEXEMPLU - Curs 4. y. Săse proiecteze un transformator binomial cu trei

Seminar

Curs 13

Page 2: Curs 13 - Gheorghe Asachi Technical University of Iașirf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/DCMR_2009_Curs_13.pdfEXEMPLU - Curs 4. y. Săse proiecteze un transformator binomial cu trei

BILET DE EXAMENSe 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 săadapteze 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=

Page 3: Curs 13 - Gheorghe Asachi Technical University of Iașirf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/DCMR_2009_Curs_13.pdfEXEMPLU - Curs 4. y. Săse proiecteze un transformator binomial cu trei

Problema 2Proiectaţi 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

02ZZZZA

L

LN

+−

= −

( ) !!!

nnNNC N

n −=

( )0

LNn

NNn

0L

0LNNnn

n

1nZZ

lnC2CZZZZ

22AC22ZZ

ln −−+ ≈+−

==Γ≈

( )⎥⎥

⎢⎢

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ Γ−=−=−=

−=

ΔN

mmmmAf

ff

ffff

1

00

0

0 21arccos4242222

ππθ

Page 4: Curs 13 - Gheorghe Asachi Technical University of Iașirf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/DCMR_2009_Curs_13.pdfEXEMPLU - Curs 4. y. Săse proiecteze un transformator binomial cu trei

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

Page 5: Curs 13 - Gheorghe Asachi Technical University of Iașirf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/DCMR_2009_Curs_13.pdfEXEMPLU - Curs 4. y. Săse proiecteze un transformator binomial cu trei

Solutie3N = Ω= 50ZL Ω= 100Z0

0433.0ZZln

21

ZZZZ

2A0

L1N0L

0LN −=≈+−

=+

70.00433.005.0

21arccos42

A21arccos42

ff 31N1

m

0=

⎥⎥⎦

⎢⎢⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

π−=

⎥⎥

⎢⎢

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ Γπ

−=Δ

1!0!3!33

0 ==C 3!1!2!33

1 ==C 3!2!1!33

2 ==C

0=n 518.410050ln)1(2100lnln2lnln 3

0

3001 =+=+= −−

ZZ

CZZ LN Ω= 7.911Z

1=n Ω= 7.702Z

2=n 00.410050ln)3(27.70lnln2lnln 3

0

3223 =+=+= −−

ZZ

CZZ LN Ω= 5.543Z

Page 6: Curs 13 - Gheorghe Asachi Technical University of Iașirf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/DCMR_2009_Curs_13.pdfEXEMPLU - Curs 4. y. Săse proiecteze un transformator binomial cu trei

Solutie Mathcad

Page 7: Curs 13 - Gheorghe Asachi Technical University of Iașirf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/DCMR_2009_Curs_13.pdfEXEMPLU - Curs 4. y. Săse proiecteze un transformator binomial cu trei

Problema 4Proiectaţi 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)

Page 8: Curs 13 - Gheorghe Asachi Technical University of Iașirf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/DCMR_2009_Curs_13.pdfEXEMPLU - Curs 4. y. Săse proiecteze un transformator binomial cu trei

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

Page 9: Curs 13 - Gheorghe Asachi Technical University of Iașirf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/DCMR_2009_Curs_13.pdfEXEMPLU - Curs 4. y. Săse proiecteze un transformator binomial cu trei

Solutie

0

20

in ZV

21P =

inn

PZVP

31

21

1

20

1 ==

inn

PZVP

32

21

2

20

2 ==

Ω== 150Z3Z 01

Ω== 752Z3Z 02

75Zin = Ω= 50150||

666.01503015030

1 −=+−

333.0755.37755.37

2 −=+−

Page 10: Curs 13 - Gheorghe Asachi Technical University of Iașirf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/DCMR_2009_Curs_13.pdfEXEMPLU - Curs 4. y. Săse proiecteze un transformator binomial cu trei

SolutieDivizor

Verificare

Transformatoare in sfert de lungime de unda

0

20

in ZV

21P =

inPZVP

41

21

1

20

1 ==

inPZVP

43

21

2

20

2 ==

Ω== 1204 01 ZZ

Ω== 4034 02 ZZ

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨

⋅=

⋅=⇒

⎩⎨⎧

==+

in

inin

PP

PP

PPPPP

4341

1:3:2

1

21

21

Ω=ΩΩ= 30120||40inZ

Liic ZZZ =

Ω=Ω⋅Ω== 603012011

Lc ZZZ

Ω=Ω⋅Ω== 64.343040022

Lc ZZZ

Page 11: Curs 13 - Gheorghe Asachi Technical University of Iașirf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/DCMR_2009_Curs_13.pdfEXEMPLU - Curs 4. y. Săse proiecteze un transformator binomial cu trei

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

1R 3R2R1 2

01

111

2=

=VV

IY01

221

2=

=VV

IY 00

ZYYY

y ijij

ij ⋅==

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

01

111

2=

=II

VZ01

221

2=

=II

VZ0Z

Zz ijij =

Page 12: Curs 13 - Gheorghe Asachi Technical University of Iașirf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/DCMR_2009_Curs_13.pdfEXEMPLU - Curs 4. y. Săse proiecteze un transformator binomial cu trei

Problema 1Definitii tinand cont de notiunile de unda

unda incidenta nula intr-un port = port terminat peimpedanta de referinta

1R 3R2R

12

0

0011 2 ZZ

ZZSin

inain +

−=Γ= =

0ZinZ

Page 13: Curs 13 - Gheorghe Asachi Technical University of Iașirf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/DCMR_2009_Curs_13.pdfEXEMPLU - Curs 4. y. Săse proiecteze un transformator binomial cu trei
Page 14: Curs 13 - Gheorghe Asachi Technical University of Iașirf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/DCMR_2009_Curs_13.pdfEXEMPLU - Curs 4. y. Săse proiecteze un transformator binomial cu trei
Page 15: Curs 13 - Gheorghe Asachi Technical University of Iașirf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/DCMR_2009_Curs_13.pdfEXEMPLU - Curs 4. y. Săse proiecteze un transformator binomial cu trei
Page 16: Curs 13 - Gheorghe Asachi Technical University of Iașirf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/DCMR_2009_Curs_13.pdfEXEMPLU - Curs 4. y. Săse proiecteze un transformator binomial cu trei
Page 17: Curs 13 - Gheorghe Asachi Technical University of Iașirf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/DCMR_2009_Curs_13.pdfEXEMPLU - Curs 4. y. Săse proiecteze un transformator binomial cu trei

Problema 3Calculaţi 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

Page 18: Curs 13 - Gheorghe Asachi Technical University of Iașirf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/DCMR_2009_Curs_13.pdfEXEMPLU - Curs 4. y. Săse proiecteze un transformator binomial cu trei

Rezolvare Mathcad

Page 19: Curs 13 - Gheorghe Asachi Technical University of Iașirf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/DCMR_2009_Curs_13.pdfEXEMPLU - Curs 4. y. Săse proiecteze un transformator binomial cu trei

Problema 5Pentru tranzistorul cu urmatorii parametri S

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

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡°−∠°∠°∠°−∠

=1664.015942.476011.02176.0

S

Page 20: Curs 13 - Gheorghe Asachi Technical University of Iașirf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/DCMR_2009_Curs_13.pdfEXEMPLU - Curs 4. y. Săse proiecteze un transformator binomial cu trei

Rezolvare MathcadS1 1, 0.76 cos 21−

π

180⋅⎛⎜

⎝⎞⎟⎠

sin 21−π

180⋅⎛⎜

⎝⎞⎟⎠i+⎛⎜

⎝⎞⎟⎠

:= S1 1, 0.71 0.272j−=

S1 2, 0.011 cos 76π

180⋅⎛⎜

⎝⎞⎟⎠

sin 76π

180⋅⎛⎜

⎝⎞⎟⎠i+⎛⎜

⎝⎞⎟⎠

:= S1 2, 2.661 10 3−× 0.011j+=

S2 1, 4.42 cos 159π

180⋅⎛⎜

⎝⎞⎟⎠

sin 159π

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−

⎛⎜⎝

⎞⎟⎠

=

Page 21: Curs 13 - Gheorghe Asachi Technical University of Iașirf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/DCMR_2009_Curs_13.pdfEXEMPLU - Curs 4. y. Săse proiecteze un transformator binomial cu trei

Rezolvare MathcadFactorul de stabilitate

K1 Δ( )2+ S1 1,( )2− S2 2,( )2−

2 S1 2, S2 1,⋅⋅:= K 2.572=

Cercuri de stabilitate

intrare

ΩLS2 2, Δ S1 1,

⎯⋅−⎛

⎝⎞⎠⎯

S2 2,( )2 Δ( )2−

:=ΩL 1.456 0.641j+= ΩL 1.591=

RLS1 2, S2 1,⋅

S2 2,( )2 Δ( )2−

:= RL 0.282=

iesire

ΩgS1 1, Δ S2 2,

⎯⋅−⎛

⎝⎞⎠⎯

S1 1,( )2 Δ( )2−

:=Ωg 1.201 0.559j+= Ωg 1.325=

RgS1 2, S2 1,⋅

S1 1,( )2 Δ( )2−

:= Rg 0.143=

S2 2, 0.64=

D.Smith|Γ|=1

1>−Ω LL R