AADD RFSIM (2017)

Pràctica Catalán
Universidad Universidad Politécnica de Cataluña (UPC)
Grado Ingeniería de Sistemas de Telecomunicación - 2º curso
Asignatura Emissors i Receptors (ER)
Año del apunte 2017
Páginas 6
Fecha de subida 19/06/2017
Descargas 0
Subido por

Vista previa del texto

Actividad Dirigida: Disseny de dispositius de RF Emissors i Receptors Maig 2017 Maria Vallès Ariadna Sevillano Activitat dirigida: Disseny de Dispositius de RF b) Fem el disseny utilitzant un filtre pas baix de característica de Chebyschev.
En aquesta activitat dirigida realitzarem cinc exercicis utilitzant el programa RFSIM99 d'anàlisi i disseny lineal de circuits de RF.
1. Es vol dissenyar un filtre pas baix amb el mínim nombre d'elements possibles, per eliminar els harmònics d'un oscil·lador a cristall de quars que opera a la freqüència de 5 MHz, per tal de que el primer harmònic presenti una atenuació addicional de 40 dBc respecte del fonamental.
a) Fem el disseny utilitzant un filtre pas baix de característica de Butterworth.
A una freqüència de 10 MHz aproximadament observem un harmònic amb una atenuació de -42 dB. En les característiques del circuit podem veure que hem utilitzat un circuit amb 7 pols: Emissors i Receptors Ara escollim el filtre de tipus Chebyschev i posem el número de pols igual a 6. A la següent imatge podem observar que a la freqüència 10 MHz hi ha un harmònic que presenta una atenuació de -46,14 dB.
c) Amb quin dels dos filtres l'ordre és menor? Amb el filtre de Chebyschev l'ordre és menor. S'aconsegueix una caiguda de la resposta en freqüència més pronunciada en freqüències baixes a causa que permeten arrissat en alguna de les seves bandes.
2 d) Com influeix el rissat en la banda de pas del filtre amb característica de Chebyschev? 2. Repetir l'exercici anterior, utilitzant ara un filtre pas banda.
a) L'aproximació de Chebyschev genera un arrissat en la banda de pas.
L'amplitud del arrissat varia entre 1 i on Ɛ és el factor d'arrissat, paràmetre controlat pel dissenyador. A mesura que augmenta l'ordre del filtre s'incrementa l'arrissat en la banda de pas. Com hem pogut veure, per un mateix ordre l'atenuació d'un filtre Chebyschev és superior al de Butterworth.
e) Com canviaria el filtre si en comptes d'utilitzar components ideals, utilitzéssim components reals, amb un Q de 50 per les inductàncies i un Q de 200 pes condensadors? A una freqüència de 10 MHz aproximadament observem un harmònic d'atenuació -47,04 dB. En les característiques del circuit podem veure que hem utilitzat un número de pols igual a 2.
Aquesta seria la simulació del filtre que obtindríem: b) Emissors i Receptors 3 Ara escollim el filtre tipus Chebyschev i posem el numero de pols igual a 3. En la següent imatge podem observar que a la freqüència 10 MHz hi ha un harmònic que presenta una atenuació de -66,25 dB.
3. Dissenyar un filtre passa-banda de sisè ordre, amb impedàncies d'entrada i de sortida de 75 Ω per a un receptor de televisió, per tal de que només deixi passar els canals del 21 al 60, i rebutgi les freqüències del LTE fruit de dividend digital. Utilitzar condensadors amb un Q de 100 i inductàncies amb un Q de 40. Utilitzar components amb una SRF d'1 GHz. Com es modificaria el resultat si la SRF fos de 3 GHz?. I si fos de 800 MHz?.
c) El filtre d'ordre menor és el filtre Butterwooth ja que hem utilitzat 2 pols. En canvi per al filtre de Chebyschev hem utilitzat 3 pols.
a) SRF d'1 GHz.
d) Com més dB's li posem a l’arrissat en la banda de pas més atenua la senyal a la freqüència del primer harmònic.
e) S'atenua sobretot les freqüències que estan fora del rang 470-790 MHz, però no filtra correctament totes les freqüències.
Emissors i Receptors 4 b) SRF = 3 GHz.
4. Calcular el circuit equivalent sèrie per una resistència de 100 kΩ en paral·lel amb un condensador de 560 pF que presenta un Q de 80 a la freqüència de 600 MHz. Comprovar-ho amb el programa de CAD.
ESR = = 38Ω Podem observar com el filtre millora amb una SRF superior, ara s'atenua amb més precisió les freqüències que no es volen.
c) SRF = 800 MHz.
Podem observar que els dos circuits són equivalents, ja que a la simulació obtenim exactament el mateix gràfic.
A continuació adjuntem la carta de Smith del circuit: Com podem observar el filtre empitjora, no es filtren les freqüències requerides.
Després d'observar els tres casos on la SRF canvia, podem dir que el millor cas és amb una SRF = 3GHz.
Emissors i Receptors 5 5. Calcular el Q d'un circuit ressonant RLC paral·lel amb R=10 kΩ, L = 80 nH, i C = 22 pF, a partir de la expressió teòrica i a partir de la simulació de l'ample de banda relatiu amb el programa RFSIM99.
Comprovem el resultat amb la simulació del RFSIM99 i els càlculs pertinents: f0 = 120MHz Bx = 120,362MHz – 119,632 = 724KHz Emissors i Receptors 6 ...

Comprar Previsualizar