Estabilidad de un amplificador de RF

En este artículo se propone un diseño de amplificador de RF.

Está escrito que (página 2):

En una red de transmisión de RF, si el coeficiente de reflexión de un determinado puerto es mayor que 1, se introducirá una retroalimentación positiva que puede hacer que el amplificador sea inestable. Para garantizar la estabilidad incondicional, la parte real de la impedancia de la fuente de señal, la carga, la entrada del amplificador y la salida del amplificador, respectivamente, debe ser mayor que 0.

  1. Para entenderlo, creo que primero debería entender lo que significa estabilidad. ¿Es estabilidad BIBO (Bounded Input Bounded Output) o significa que el amplificador comienza a oscilar?

  2. El autor habla de resistencia de carga (o entrada) y retroalimentación positiva. Si el primero es negativo, se produce el último. ¿Por qué? Si el autor se refiere a la resistencia negativa absoluta , quiere decir que esta última cambia su voltaje proporcionalmente a la corriente (como una resistencia positiva) pero lo suma al voltaje de entrada (en lugar de restar). No puedo ver qué tiene esto que ver con la retroalimentación positiva.

  3. La retroalimentación positiva no significa necesariamente inestabilidad. Depende de los polos de la función de transferencia resultante. Entonces, ¿cuál es el punto de este análisis?

Respuestas (1)

  1. Estabilidad en el diseño del amplificador de rf:

Estabilidad incondicional: el amplificador siempre es estable sin importar las impedancias de entrada y salida de la fuente/carga que le presente.

Estabilidad condicional: hay un rango de impedancias para la fuente y la carga para las cuales el amplificador será estable. Si la fuente o las impedancias de carga están fuera de este rango, el amplificador puede volverse inestable.

Si el amplificador es inestable, significa que pueden ocurrir oscilaciones.

  1. No he leído completamente el artículo y no pude encontrar la declaración que mencionas. Lo que sé es que la estabilidad incondicional en el diseño de un amplificador se puede verificar usando los parámetros S del amplificador, verificando la condición de Rollet:
    k = 1 − | S 11 | 2 − | S 22 | 2 + | Δ | 2 2 | S 12 S 21 | > 1
    y eso:
    | Δ | = | S 11 S 22 − S 12 S 21 | < 1

Si revisa la literatura sobre la formulación de estas expresiones, también encontrará que si la impedancia de entrada / salida del amplificador tiene una impedancia de parte real negativa (que no debe confundirse con el concepto que mencionó), entonces el coeficiente de reflexión en el entrada/salida sería mayor que 1, por lo que daría lugar a posibles oscilaciones.

  1. Si ocurre retroalimentación positiva en un amplificador, significa que parte de la señal de salida se suma a la entrada del amplificador, esta es una condición esencial para que comience la oscilación en un diseño de amplificador. Como se indicó anteriormente, la retroalimentación positiva significará un coeficiente de reflexión superior a 1 en cualquiera de los puertos, lo que significa que nunca se pueden cumplir los criterios de estabilidad incondicional.
¿Cuál es el vínculo físico entre la resistencia negativa y la retroalimentación/inestabilidad positiva?
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