Amplificatore con guadagno A=75dB e 1-dB-compression

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UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PAVIA
DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA
via Ferrata, 1 27100 Pavia
Tel.: 0382 - 985.200
Fax: 0382 - 422.583
Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica
Elettronica per Telecomunicazioni
14/7/2005
ESERCIZIO 1
In figura è rappresentato il Front-End di un ricevitore a conversione diretta. Il sistema è composto da uno
stadio di amplificazione a banda stretta e di un mixer per la conversione del segnale in banda base.


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Ricavare l’espressione analitica del guadagno di conversione del circuito.
Il circuito deve ricevere un segnale posto a 2.5 GHz avente larghezza di banda pari a 4 MHz.
Trovare Vbias, Lg, Ls, Rload e Cload in modo che il modulo del guadagno di conversione |Vout/Vin| sia
pari a 25 dB, che la condizione di adattamento di impedenza d’ingresso sia soddisfatta e che il
valore DC di tensione ai nodi di uscita sia pari a 500 mV. Utilizzare i valori riportati in tabella.
Calcolare la potenza dissipata.
Vdd
(W/L)p
8 (W/L)p
Lg
LO+
(W/L)n
Rs
Vin
Cgs
Vbias
LOCload
Vout
Ls
Rload
Rload
1
Resistenza di sorgente
Tensione di alimentazione
Capacità rete di ingresso
Tensione di soglia
Rapporto di dimensione
Transconduttanza di processo
RS
Vdd
Cgs
Vth
(W / L)n
nCox
50 
1.8 V
250 fF
300 mV
100
240 A/V2
ESERCIZIO 2
Km
KVCO
R
Visin(2pfit+fi)
Vocos(2pfoutt+fo)
C
V2
÷M
Il sistema di figura rappresenta un PLL con filtro RC e comparatore di frequenza analogico
(moltiplicatore) con un divisore di frequenza a modulo fisso (M) nel percorso di feedback.
Dati i seguenti parametri:
frequenza libera del VCO:
guadagno del VCO:
guadagno del moltiplicatore:
ampiezza dei segnali in ingresso al moltiplicatore:
modulo del divisore di frequenza:
resistenza del Filtro:
capacita del Filtro:
fo = 100MHz
Kvco: 10MHz/V
Km = 5
Vi,V2=1V
M =5
R=1 kOhm
C=1nF
determinare:
-
la frequenza di ingresso per cui l’errore di fase a regime è nullo e l’errore di fase se la frequenza di
ingresso si discosta del 10% dal valore calcolato.
Dopo averne spiegato le differenze, calcolare il campo di cattura e il campo di mantenimento per
M=5 ed M=10.
2
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