TE 364 Circuitos de Radiofrequncia Prof Wilson Artuzi

TE 364 Circuitos de Radiofrequência Prof. Wilson Artuzi 2019 1

Sistemas de RF 2

TX + RX 3

Radar Doppler 5 -7 GHz 4

Placa de Circuito Impresso 5

Programa 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Circuitos em Rádio Frequência Linhas de Transmissão Casamento de Impedâncias Parâmetros de Espalhamento Filtros Circuitos Passivos Circuitos Ativos 6

Avaliação • • Prova escrita: nota máxima = 40 Exercícios: nota máxima = 10 Trabalho: nota máxima = 50 Nota do semestre = Soma das 3 notas 7

Rádio Frequência • ELF e VLF: 300 Hz a 30 k. Hz • LF, MF e HF: 30 k. Hz a 30 MHz • VHF e UHF: 30 MHz a 3 GHz • SHF e EHF: 3 GHz a 300 GHz 8

Problema de Rádio Frequência • Placa de Circuito Impresso com trilha em U • Fonte e Carga conectadas nas extremidades da trilha • Azul: plano terra • Verde: trilha • Vermelho: corrente elétrica Por onde passa a corrente de retorno do plano terra ? 9

Corrente Contínua O caminho mais curto de retorno porque apresenta a menor resistência. 10

Frequência Baixa Além da resistência, o laço fechado pela corrente produz um efeito indutivo devido ao fluxo magnético através da área em amarelo. 11

1 k. Hz 12

Frequência Alta À medida que a frequência aumenta, a reatância indutiva passa a ser maior que a resistência, logo o caminho de menor impedância é o que apresenta a menor indutância. 13

1 MHz 14

Linha de Transmissão Quando a corrente de retorno segue por debaixo da trilha, surge um efeito capacitivo que ocorre simultaneamente com o indutivo produzindo uma linha de transmissão. 15

Equações de Maxwell Malha Nó L R C 16

Componentes Ideais 17

Componentes Ideais 18

Componentes Ideais 19

Amplificador 20

Resistor Real • R: resistência desejada • C: capacitância interna do substrato • Rs: resistência de contato dos terminais • L: indutância dos terminais • Cp: capacitância externa dos terminais 21

Resistor Real 22

Resistor Real 23

Capacitor Real • Rp: resistência de fuga (dielétrico) • C: capacitância desejada • R: resistência de contato dos terminais • ESR (external series resistance) • L: indutância dos terminais • Cp: capacitância externa dos terminais 24

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Indutor Real • R: resistência do fio • L: indutância desejada • C: capacitância entre espiras 27

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Transformador • L 1 e L 2: autoindutâncias desejadas • M: indutância mútua desejada • R 1 e R 2: resistências dos fios • C 1 e C 2: capacitâncias entre espiras • C 12: capacitância entre enrolamentos 29

M L 1. L 2>M² R 1, R 2 30

Diodo 31

Diodo • Schottky: junção metal-semicondutor • Detetor • Misturador • Varactor: junção gradualmente dopada • Capacitância controlada por tensão • PIN: semicondutor não dopado na junção • Chave controlada por corrente • Atenuador controlado por corrente 32

Transistor Bipolar 33

Transistor Bipolar • BJT: Bipolar Junction Transistor (Si) • HBT: Heterojunction Bipolar Transistor (Si. Ge, In. Al. As) 34

Transistor Bipolar Modelo de Ebers-Moll para RF 35

Transistor FET 36

Transistor FET • MESFET: Metal-Semiconductor FET (Ga. As, Ga. N, Si. C) • HEMT: High Electron Mobility Transistor (Ga. Al. As) 37

Transistor FET Modelo do Transistor FET para RF 38