Amplificadores balanceados
Figura 1: Princípio de um amplificador balanceado
Figura 1: Princípio de um amplificador balanceado
Amplificadores balanceados
Nos primeiros anos do uso de amplificadores semicondutores na tecnologia de radar, o chamado amplificador balanceado era usado principalmente. Cada módulo amplificador desse tipo tinha um híbrido de 90° (uma forma especial de acoplador direcional) na entrada e na saída para operar dois estágios de transistor idênticos em paralelo. Esses híbridos também são chamados na literatura de acopladores de -3 dB, acopladores híbridos ou „acopladores de quadratura“. Esses acopladores têm a propriedade de dividir o sinal de entrada em dois sinais de saída igualmente grandes com a mesma carga. A saída com o caminho interno mais longo sofre uma mudança de fase de 90° em comparação com a saída com o caminho mais curto. Os sinais nos amplificadores que trabalham em paralelo têm, portanto, uma diferença de fase de 90°. Esses sinais podem se somar na saída híbrida devido à interferência construtiva ou se cancelar na outra saída devido à interferência destrutiva.
Esse tipo de amplificador tem as seguintes vantagens
- uma boa relação de onda estacionária devido à correspondência de impedância mais favorável;
- estágios de amplificador facilmente conectáveis em cascata;
- ajuste simples da potência;
- amplificação de potência aprimorada.
As desvantagens são:
- o custo mais alto e a menor possibilidade de miniaturização dos módulos (devido ao número dobrado de transistores por estágio);
- as perdas de entrada devido ao módulo híbrido degradam a figura de ruído do amplificador;
- a largura de banda limitada (devido aos problemas de construção de híbridos de 90° com bordas largas).
Atualmente, esse princípio é usado principalmente em módulos de amplificadores de transmissores em que as desvantagens do princípio não têm efeito negativo. Por exemplo, nos módulos amplificadores do transmissor do radar espacial experimental GESTRA. Devido à limitação da largura de banda a apenas 100 MHz dentro da banda de frequência autorizada, os híbridos de banda estreita também podem ser usados. A largura de banda aproximada do amplificador pode ser lida no isolador de ferrite: 1200 … 1400 MHz.
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Figura 2: Módulo amplificador do transmissor do radar espacial GESTRA