Σχεδιαση Ενισχυτων Ισχυος Για Ψηφιακες Μετατροπες Και Αναλυση Μικροκυματικης Ενισχυτικης Βαθμιδας

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία αποτελείται από δυο μέρη. Στο πρώτο μέρος σχεδιάζεται και αναλύεται ένας ενισχυτής για την ενίσχυση σημάτων μεγάλου εύρους ζώνης. Βασική αρχή της σχεδίασης είναι η μετατροπή του αναλογικού σήματος εισόδου σε ψηφιακό, και κατόπιν πάλι σε αναλογικό αλλά ενισχυμένο. Περιγράφονται οι διαδικασίες της δειγματοληψίας, κβαντισμού και κωδικοποίησης των αναλογικών σημάτων, που αφορούν το πρώτο κομμάτι της μετατροπής του σήματος, δηλαδή από αναλογικό σε ψηφιακό. Στην συνέχεια γίνεται περιγραφή της αντίστροφης διαδικασίας, δηλαδή της μετατροπής από ψηφιακό σε αναλογικό, όπου περιγράφεται o τρόπος με τον οποίο γίνεται η ενίσχυση του σήματος. Επίσης αναλύονται λεπτομερώς οι επιδράσεις της μη ιδανικής δειγματοληψίας στην ανακατασκευή αναλογικών σημάτων από τα δείγματα τους , και προτείνονται τρόποι αντιμετώπισης τους. Στο τελευταίο κομμάτι του πρώτου μέρους προσομοιώνεται η ενισχυτική λειτουργία της διάταξης, με σκοπό την εύρεση του κέρδους, ενώ αιτιολογείται και η απόκλιση του από το θεωρητικά υπολογιζόμενο.Στο δεύτερο μέρος της εργασίας, αναλύεται ένας μικροκυματικός ενισχυτής κατασκευασμένος σε υπόστρωμα πυριτίου, με την διαδοχική σύνδεση τρανζίστορ με γραμμές μεταφοράς. Σκοπός της ανάλυσης είναι η εύρεση του κέρδους της διάταξης στην μικροκυματική περιοχή συχνοτήτων, καθώς και ο υπολογισμός των S παραμέτρων όπου γίνεται σύγκριση με τις πειραματικά μετρούμενες τιμές. Περιγράφεται η γεωμετρία της διάταξης, ο υπολογισμός των απαιτούμενων παραμέτρων, η μεθοδολογία ανάλυσης, ενώ παρατίθενται σε κοινά διαγράμματα τα αποτελέσματα της προσομοίωσης μαζί με τα πειραματικά δεδομένα. Για την ανάλυση των δυο διατάξεων, δηλαδή του ενισχυτή στο πρώτο μέρος και της μικροκυματικής βαθμίδας στο δεύτερο, γίνεται εξομοίωση με την χρήση του προγράμματος Matlab, όπου οι κώδικες παρατίθενται μαζί με επεξηγηματικά σχόλια.