¿Por qué es difícil hacer coincidir un circuito de alta Q?

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Las personas en el campo de microondas / RF hablan constantemente sobre cómo es "difícil" hacer coincidir un circuito de alta Q (es decir, un amplificador CS con muy poca resistencia de compuerta y sin degeneración). ¿Por qué es eso?

El problema se vuelve un poco más confuso para mí por las múltiples definiciones de factores de calidad. Si considero la definición de ancho de banda fraccional, tiene sentido que un circuito que tenga un ancho de banda muy estrecho se vea afectado más adversamente por la adición de cualquier parásito. Por lo tanto, ajustar una red coincidente para que resuene a una frecuencia tan estrecha podría resultar complicado. ¿Voy en la dirección correcta con esto?

    
pregunta user45365

2 respuestas

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Para sistemas de Q alta, la impedancia del circuito cambia muy rápidamente cuando cambia la frecuencia. El circuito que controla el sistema de alta Q está diseñado para una impedancia específica, y si la impedancia es diferente, el rendimiento se verá afectado. En una antena, significa que la cantidad de energía que se le envía se refleja de nuevo en el amplificador, en lugar de convertirse en ondas de radio.

Por lo tanto, la impedancia del amplificador debe adaptarse cuidadosamente a la impedancia de la antena para sistemas de alta Q, a la frecuencia que se transmite.

Se necesita equipo de medición especial para determinar cuánta energía se refleja. Además, al realizar el ajuste, la impedancia a menudo se ve afectada por la proximidad de su mano o herramienta, lo que significa que tendrá que hacer pequeños cambios y observar los resultados.

También puede no estar claro qué parte del sistema necesita ser sintonizado. Especialmente con las microondas, es posible que sea necesario sintonizar cada parte del sistema que transporta la onda.

    
respondido por el EvertW
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Como usted sospecha, el problema es la definición de Q.

Por ejemplo, un filtro de paso de banda puede tener una Q muy alta, donde Q = F0 / BW, pero si su impedancia de entrada es razonable, puede ser bastante fácil de igualar.

En el contexto de la coincidencia de impedancia, Q se define como la relación X / R, la parte reactiva de la impedancia sobre la parte real. Usando esta definición, las impedancias de Q altas son aquellas que están cerca del borde de la Tabla Smith, y de hecho, son difíciles de igualar a una impedancia real.

Recuerde que la coincidencia de impedancia se trata de obtener la máxima transferencia de potencia. El problema con una alta impedancia Q (principalmente reactiva) es que disipa muy poca potencia. Por lo tanto, en esencia, está intentando transferir energía a un circuito que no puede aceptarlo. Por supuesto, si la Q es lo suficientemente alta, pura reactancia, entonces es estrictamente imposible igualarla utilizando elementos sin pérdidas. En otras palabras, es imposible transferirle poder.

    
respondido por el user5108_Dan

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