Circuits et Systèmes de Communication Micro-ondes

1. Circuits et Systèmes de Communication Micro-ondes Chap.5: Méthodes de conception et de réalisation des blocs fonctionnels (2) Halim Boutayeb Phone: (514) 875-1266 ex. 3066 boutayeb@emt.inrs.ca

2. Plan • Polarisation DC des éléments actifs • Amplificateurs large bande • Amplificateurs de puissance • Classes d’opérations • Amplificateurs multi-étages • Stabilisation des transistors RF • Circuits micro-rubans

3. I. Polarisation DC des éléments actifs • Différentes méthodes de polarisations d’un transistor

4. Plan • Polarisation DC des éléments actifs • Amplificateurs large bande • Amplificateurs de puissance • Classes d’opérations • Amplificateurs multi-étages • Stabilisation des transistors RF • Circuits micro-rubans

5. II. Amplificateurs large bande Trois étapes inter-liées qui nécessitent des compromis : - Sélection du transistor, - Choix du principe d'adaptation et de la topologie du circuit, - Choix de la technologies de fabrication.

6. II. Amplificateurs large bande • Principes d'adaptation d'impédance

7. Amplificateurs Multiplicatifs Amplificateurs Additifs Principe d'adaptation Réactif Contre-réaction Réseaux avec pertes Actif Distribué Largeur de bande Étroite à Large Multi-octave Gain par étage Haut à faible dépendamment de la largeur de bande faible faible Très faible à faible faible Facteur de bruit Très faible à faible Moyen à élevé Élevé Moyen à élevé Élevé Adaptation d'entrée Mauvaise Passable à bonne Passable à bonne Très bonne Bonne Adaptation de sortie Passable à faible Bonne Bonne Très bonne Bonne Fréquence d'opération 1 à 60 GHz 0.1 à 18 GHz 0.1 à 18 GHz 0.1 à 10 GHz 1 à 40 GHz Technologie Hybride Hybride ou monolithique Hybride ou monolithique Monolithique Monolithique de préférence Applications Faible bruit bande passante, Haut gain à largeur de bande moyenne ou élevée Passe-bas ou passe-bande à très grande largeur de bande Passe-bas ou passe-bande à très grande largeur de bande Passe-bas à très grande largeur de bande Très grande largeur de bande II. Amplificateurs large bande • Caractéristiques des différents amplificateurs

8. II. Amplificateurs large bande • Configurations d'amplificateurs

9. Plan • Polarisation DC des éléments actifs • Amplificateurs large bande • Amplificateurs de puissance • Classes d’opérations • Amplificateurs multi-étages • Stabilisation des transistors RF • Circuits micro-rubans

10. III. Amplificateurs de puissance • Caractéristiques large signal en gain

11. III. Amplificateurs de puissance • Adaptation d’impédance large signal

12. III. Amplificateurs de puissance • Test Load-Pull

13. III. Amplificateurs de puissance • Class B Push-Pull

14. III. Amplificateurs de puissance • Class B Syntonisée

15. III. Amplificateurs de puissance • Produit d’inter-modulation et point d’interception du troisième ordre

16. Plan • Polarisation DC des éléments actifs • Amplificateurs large bande • Amplificateurs de puissance • Classes d’opérations • Amplificateurs multi-étages • Stabilisation des transistors RF • Circuits micro-rubans

17. IV. Classes d’opérations Classe A : La totalité du signal d’entrée (100%) est utilisée (angle de conduction a = 360°). Classe B : La moitié du signal (50%) est utilisée (a = 180°). Classe AB : Plus de la moitié mais pas la totalité du signal (50–100%) est utilisée (180° < a < 360°). Classe C: Moins de la moitié (0–50%) du signal est utilisée (0 < a < 180°).

18. IV. Classes d’opérations Amplificateur Classe B (meilleur rendement, plus de distorsion) Amplificateur Classe A (faible rendement) Amplificateur Classe C (fort rendement, distorsion importante) Classe B Push Pull

19. Plan • Polarisation DC des éléments actifs • Amplificateurs large bande • Amplificateurs de puissance • Classes d’opérations • Amplificateurs multi-étages • Stabilisation des transistors RF • Circuits micro-rubans

20. V. Amplificateurs multi-étages • Amplificateurs à deux étages Gain élevé Faible bruit  Haute puissance 

21. Plan • Polarisation DC des éléments actifs • Amplificateurs large bande • Amplificateurs de puissance • Classes d’opérations • Amplificateurs multi-étages • Stabilisation des transistors RF • Circuits micro-rubans

22. VI. Stabilisation d’un transistor • Exemple Connaissant les cercles de stabilités en entrée et sortie, comment stabiliser le transistor?

23. VI. Stabilisation d’un transistor • Exemple Les possibilités de stabilisation

24. Plan • Polarisation DC des éléments actifs • Amplificateurs large bande • Amplificateurs de puissance • Classes d’opérations • Amplificateurs multi-étages • Stabilisation des transistors RF • Circuits micro-rubans

25. VII. Circuits micro-rubans • Stub en circuit ouvert

26. VII. Circuits micro-rubans Interstice Série  Incision transverse 

27. VII. Circuits micro-rubans • Jonction en T

28. VII. Circuits micro-rubans • Jonction en T compensée

29. VII. Circuits micro-rubans • Jonction en T asymétrique • Lignes couplées

30. VII. Circuits micro-rubans • Resistance

31. VII. Circuits micro-rubans • Inductances

32. VII. Circuits micro-rubans • Condensateurs

33. VII. Circuits micro-rubans • Mise à la masse

34. VII. Circuits micro-rubans • Coudes