Impedancia de entrada de amplificadores de alta frecuencia

Tengo una duda sobre la elección de la impedancia de entrada de un amplificador de alta frecuencia.

En general, sé por cursos elementales de electrónica analógica que es bueno para un amplificador (por ejemplo, un amplificador operacional) o, en general, para un medidor de voltaje, tener una impedancia de entrada muy alta. De esta manera, solo habría una caída de voltaje insignificante en la resistencia parásita de la fuente y, por lo tanto, no habría pérdida de señal.

Pero esto me parece en contraste con el diseño de la impedancia de entrada de los amplificadores de RF. Por ejemplo, consideremos este circuito de un amplificador logarítmico que trabaja a frecuencias entre 1 MHz y 8 GHz:

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El diseñador colocó en la entrada una resistencia paralela (R3) de 51 ohmios para realizar la coincidencia de impedancia con el generador de señal (que se supone que tiene una impedancia de salida de 50 ohmios) para evitar la reflexión. Pero está completamente en contraste con el criterio anterior.

Tengo una duda similar sobre la impedancia de salida de un dispositivo: en circuitos de radiofrecuencia veo que se elige igual a la impedancia de entrada de la siguiente etapa, mientras que en cursos de electronica analogica aprendi que es importante que sea igual a 0 (o de todos modos debe ser muy bajo).

dado 1pF y 50 ohmios es una constante de tiempo de 50 picosegundos, o alrededor de 3GigaHertz, esperamos que un entorno de 50 ohmios brinde cierta tolerancia para PCB y para el paquete IC y para las capacitancias de silicio. Las estructuras ESD por sí solas pueden absorber gran parte de la energía de RF (o para los circuitos integrados de alta frecuencia, como el silicio de recuperación de datos HardDiskDrive).

Respuestas (1)

En el dominio de RF ya mencionaste lo que es importante: la coincidencia de impedancia .

El hecho es que las señales de RF generalmente tienen una frecuencia tan alta que la longitud de onda de la señal puede acercarse a la longitud de las pistas en una PCB y/o los cables entre las PCB y los conectores. Eso significa que no podemos usar "solo un cable", el cable debe ser una línea de transmisión .

Tenga en cuenta que se puede hacer una línea de transmisión con un cable coaxial, pero también se puede hacer dibujando una línea de "impedancia controlada" en una PCB. Mire en la PCB de la placa base de una PC, las líneas a las ranuras de memoria y las líneas de alta velocidad como las conexiones SATA y USB son todas líneas de impedancia controlada.

Para que una línea de transmisión funcione correctamente (transporte la señal de A a B sin distorsionarla), el inicio y el final de la línea de transmisión deben terminar correctamente . Esto significa que la impedancia de entrada y salida de los circuitos a los que se conecta la línea de transmisión debe coincidir con la impedancia. La impedancia más utilizada para las líneas de transmisión de RF es de 50 ohmios .

Cuando una línea de transmisión no está correctamente terminada, se producirán reflejos de señal que distorsionarán la señal.

Para señales de baja frecuencia, estos reflejos no son un problema real, por lo que no necesitamos la coincidencia de impedancia y podemos elegir la impedancia que sea más conveniente.