Indutores e Ganho em RF

Mais uma publicação no canal Ibytes Brasil, dessa vez o vídeo é Como Fazer a Sintonia Para Maior Ganho do Amplificador de Radiofrequência – Qual Capacitor e Indutor

Segue a transcrição do vídeo:

Olá pessoal, meu nome é Pedro e esse é o canal Ibytes Brasil.

Agradeço a todos os inscritos no canal, e vamos aí para para mais um vídeo.

E nesse vídeo eu falo sobre os amplificadores de radiofrequência.

 

 

A radiofrequência está presente em todos os lugares, para parar o mundo, bastaria um enorme campo eletromagnético que impedisse as comunicações através das ondas eletromagnéticas.

 

Toda vez que alguém liga uma TV, um telefone, ou qualquer dispositivo baseado em ondas de rádio, na estação transmissora um ou mais amplificadores de radiofrequência estão sendo utilizados.

 

Equipamentos potentes são montados e neles vários estágios são instalados de acordo com a necessidade da potência de transmissão.

 

Aqui vou falar sobre um amplificador de radiofrequência de 100 miliwatts de apenas um estágio, que é a mesma coisa que 20 dBm, parece uma potência muito pequena, mas, pode transmitir para longas distâncias.

 

É claro que toda transmissão não é baseada só no amplificador de radiofrequência, além da antena, existem outros fatores envolvidos.

 

O foco agora é o amplificador de radiofrequência, e os componentes que fazem parte dele, e para não complicar, vou falar de um estágio. 

 

Como elemento ativo vou usar um transistor do tipo SBB5089Z, e como em UHF é quase tudo 5 volts, esse transistor também tem como alimentação máxima tensão de 5.5 volts

 

Nesse esquema, C1, C2 e C3 devem ter o mesmo valor, C1 acopla o sinal de entrada, C2 acopla o sinal para o estágio seguinte ou para a antena e C3, filtra o sinal de radiofrequência que circula pelo positivo e pelo negativo da alimentação.

 

C4 e C5 fazem o desacoplamento da fonte, R1 é de 10 Ohms.

 

Depois do transistor, o elemento mais importante nesse tipo de circuito é o indutor, para muitos, é mais um pedaço de fio enrolado, mas ele tem função muito importante nos circuitos de radiofrequência.

 

Um indutor apresenta uma resistência praticamente nula para um circuito de corrente contínua, a resistência nesse caso, é a resistência do comprimento do fio que forma o indutor.

 

Mas para os sinais que mudam de estado, a resistência deve ser alta para impedir que o sinal oscilante se perca passando pela fonte.

 

Nos circuitos de radiofrequência, o indutor deve apresentar uma resistência tão alta que pareça uma chave aberta para a frequência de operação.

 

Só assim, que o máximo do sinal é transferido para o estágio seguinte.

 

Essa capacidade de permitir ou não a passagem de sinais em um indutor é especificada em henry, e em divisões menores.

 

Aqui tenho um indutor de 175 nano henry, a capacidade dele se opor a passagem de sinais é mostrada nas curvas desse gráfico, nota-se que a curva mostra uma alta oposição a passagem dos sinais em 721 MHz.

 

Então, esse indutor de 175 nano henry é bom para ser usado em circuitos cuja frequência seja 731 MHz, outros indutores irão funcionar, mas o rendimento do amplificador de radiofrequência não será tão bom, pois a resistência ao sinal cuja frequência é de 731 MHz será menor para outras frequências.

 

Existe um meio para controlar e ajustar as necessidades, esse meio consiste em sintonizar o sinal para o qual eu desejo um ganho maior.

 

Se eu colocar um capacitor em paralelo com o indutor para sintonizar na frequência desejada, quase sempre melhora o ganho na sintonia, eu disse quase sempre, pois o fator de qualidade do indutor também é importante.

 

Outra coisa que acontece é que ao colocar um capacitor em paralelo com um indutor, teremos um circuito tanque, cuja sintonia depende do valor do indutor e do valor do capacitor.

 

Vou colocar um um capacitor de 2 picofarad em paralelo com o indutor e ver em qual frequência vai ficar a sintonia e consequentemente onde o ganho é maior.

 

Lembro que na leitura, o instrumento soma todas as capacitâncias e todas as indutâncias, exatamente como num circuito real.

.

Agora as curvas do gráfico mostram o ganho do circuito sintonizado e a nova frequência onde o circuito LC formado pelo indutor e pelo capacitor fazem a sintonia.

 

Com indutor de 175 nano henry em paralelo com um capacitor de 2 picofarad a sintonia é em torno de 269 MHz, é exatamente isso que as curvas do gráfico mostram.

 

Esse capacitor de 2 picofarad que usei em paralelo com o indutor não faz parte do esquema, e sobre os capacitores C1, C2 e C3 devem ter valores iguais, mas não disse o valor, mas eu digo agora.

 

Para frequências acima de 500 MHz, valores de 68 nF funcionam bem, quando a aplicação for acoplamento, para frequências abaixo de 500 MHz, é recomendável a utilização de capacitores cuja reatância capacitiva seja adequada para a frequência de trabalho.

 

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Até a próxima publicação.

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