Caracterización de transistores de potencia para el diseño de amplificadores en modo continuo utilizando un Load-Pull a baja frecuencia
Los sistemas de comunicación actuales demandan al transmisor mayor potencia, eficiencia, linealidad y que opere en un mayor ancho de banda. El principal elemento del transmisor que está relacionado con estos parámetros es el amplificador de potencia. La teoría de amplificadores de potencia está defi...
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2023 |
| País: | México |
| Institución: | Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada |
| Repositorio: | Repositorio Institucional CICESE |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:cicese.repositorioinstitucional.mx:1007/3913 |
| Acceso en línea: | http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3913 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/Autor/Amplificadores de potencia, Load-Pull, modo de operación, clase-J reactivo-resistivo, clase-F modo continuo resistivo, modelo no-lineal info:eu-repo/classification/Autor/Power amplifier, Load-Pull, operation mode, reactive-resistive class-J, resistive continuous mode class-F, nonlinear model. info:eu-repo/classification/cti/7 info:eu-repo/classification/cti/33 info:eu-repo/classification/cti/3307 info:eu-repo/classification/cti/330708 |
| Sumario: | Los sistemas de comunicación actuales demandan al transmisor mayor potencia, eficiencia, linealidad y que opere en un mayor ancho de banda. El principal elemento del transmisor que está relacionado con estos parámetros es el amplificador de potencia. La teoría de amplificadores de potencia está definida en la fuente de corriente de conducción del transistor. En general, los diseñadores utilizan un modelo no-lineal para desplazar el plano de diseño desde la fuente de corriente de conducción hasta el plano extrínseco del transistor. Para ello, es necesario que el modelo prediga con precisión la fuente de corriente de conducción, elemento altamente no-lineal. Otro método utiliza un “load-pull” en el dominio del tiempo a alta frecuencia para medir las formas de onda de voltaje y corriente en el plano extrínseco y después desplazarlas al plano de la fuente de corriente de conducción mediante un modelo no-lineal. A diferencia del primer método, sólo se requiere extraer del modelo no-lineal los elementos parásitos y las fuentes de corriente de desplazamiento debido a los capacitores intrínsecos no-lineales. Estos elementos del modelo pueden considerarse independientes del estado de las trampas de electrones y de la temperatura, lo que facilita la extracción. Sin embargo, un “load-pull” en el dominio del tiempo a alta frecuencia es muy costoso y requiere técnicas de calibración muy complejas. El tercer método para medir las formas de onda es utilizar un “load-pull” a baja frecuencia. Gracias a que la frecuencia es de unos cuantos MHz, los elementos del sistema son menos costosos, la calibración se simplifica considerablemente y los efectos debido a los elementos parásitos del transistor sobre las formas de onda se consideran insignificantes. Gracias a estas ventajas, es posible corroborar experimentalmente la teoría de amplificadores de potencia sin necesitar un modelo no-lineal o aplicar técnicas de calibración avanzadas. Para cubrir las necesidades actuales de ancho de banda, recientemente se han estado investigando amplificadores de potencia que cumplan con dicha característica, entre ellos se encuentran el amplificador clase-J y el clase-F modo continuo. Debido a las ventajas que presenta el “load-pull” de baja frecuencia sobre los otros métodos, en este trabajo se desarrolló un “load-pull” en el dominio del tiempo a baja frecuencia para caracterizar transistores a base de nitruro de galio (GaN) y a base de carburo de silicio (SiC) en el plano de la fuente ... |
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