DISEO DE UN AMPLIFICADORAl momento de disear un amplificador en RF debemos tener presente que no todos los amplificadores son iguales, ya que funcionan a una frecuencia determinada. Para Disear un amplificador se debe tomar en cuenta un orden que me permita un trabajo eficiente y eficaz como es. Determinar la clase de amplificador. (A,B,C,D,E) Determinar el transistor adecuado y un punto de operacin. Red de Adaptacin. Desacople de la seal en RF.Para un mejor entendimiento haremos un ejemplo de forma un poco detallada para mejor compresin. 1. Para disear el amplificador partimos de la parte ms bsica que es la eleccin de frecuencia y Ancho de banda para ello ocuparemos una f=4GHz y un AB=28Mhz. 2. Una vez que sabemos la frecuencia y el ancho de banda a la que vamos a trabajar debemos determinar la funcin de amplificador. Las funciones del amplificador se puede descomponer en: Amplificadores de Alta Potencia. (HPA) Amplificadores de Bajo ruido. (LNA) Amplificadores de Frecuencia intermedia. (FI)Son utilizados los amplificadores de bajo ruido en la parte de recepcin despus de la antena para mejorar la relacin SNR. Y Los amplificadores de Alta potencia para sistemas de transmisin de potencia elevada y que afecte al sistema el ruido.Para el ejemplo ocuparemos un HPA en un sistema de transmisin que se necesita una potencia elevada y no se ve afectada por el ruido.3. Sabiendo la funcin del amplificador debemos seleccionar el tipo de amplificador. A; Lineal onda completa. B; Lineal media onda. C; No Lineal Saturado. D; No Lineal Alto rendimiento 2 transistores. E; No lineal Alto rendimiento 1 transistor.Para este diseo necesitamos una ganancia alta sobre un ancho de banda considerable y tambin una gran linealidad el cual es la clase A.4. Una vez que determinamos la clase de amplificador que vamos a utilizar debemos tener en cuenta el componente que nos permitir disearlo, el cual es el transistor.Para la eleccin del transistor debemos tener en cuenta varios factores como el costo, las caractersticas tcnicas, la tecnologa de cada una.Las tecnologas de los amplificadores son: MESFET, HBT, HEMT est ltima tecnologa es apropiada para altas frecuencias.Para el ejemplo ocuparemos el transistor ATF-54143, El cual trabaja en una frecuencia de 450MHz- 6GHz, la tecnologa que utiliza E-PHEMT una variacin de HEMT pero utiliza un VGS positivo lo que permite que no se utilice otros elementos para obtener voltajes negativos.a. Eleccin del punto de trabajo.El siguiente paso que hay que seguir para realizar el diseo de un amplificador es determinar con que alimentacin, VDS y VGS, va a trabajar el transistor, de manera que nos permita obtener nuestro objetivo, una ganancia elevada.Como podemos comprobar en el datasheet del transistor del fabricante que nos proporciona para diferentes tensiones de VDS y corrientes de IDS, los parmetros S a diferentes frecuencias. De manera que podemos hacer una estimacin terica de la ganancia sin necesidad de medir el transistor, y as saber con qu tensin y corriente el transistor ser ms adecuado para realizar el amplificador.

La ecuacin que permite calcular la ganancia de transferencia de potencia es

Para obtener la ganancia de transferencia de potencia mxima unilateral, esta se dar cuando:

Tabla 1.Clculo de la ganancia de transferencia de potencia mxima a 4 GHz para diferentes valores de VDS e IDS.

Una vez fijado estos dos parmetros, solo nos queda determinar una VGS apropiada, teniendo en cuenta que queremos realizar un amplificador de clase A.

Figura 1 Curva I-V del transistor, recta de carga y punto de trabajo escogido simulados con ADS Finalmente los valores escogidos son: VDS = 4VIDS =60mAVGS =0.55V.