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Hola a todos,
mi nombre es Juan Antonio Becerra.
Soy un ingeniero de telecomunicaciones
y estudiante de doctorado
en la Universidad de Sevilla en España.
También soy miembro del IEEE
y del MTT-S.
Me gustaría hablaros hoy
sobre los conceptos básicos de los amplificadores de potencia.
Este video se divide en tres partes.
En la primera parte doy algunas definiciones básicas.
En la siguiente sección explicaré brevemente
la caracterización de los amplificadores de potencia.
En la última parte me gustaría dar un ejemplo
de la forma en la que la ingeniería de microondas
nos ayuda a resolver un problema práctico.
Un amplificador es un dispositivo diseñado para aumentar la
la potencia de una señal mediante el uso de una fuente de energía externa.
En un amplificador electrónico de la señal de entrada
es por lo general una tensión o una corriente.
Los amplificadores se pueden clasificar de diferentes formas
dependiendo de su aplicación,
la gama de frecuencias que cubren
o los dispositivos activos utilizados.
Idealmente, un amplificador aumenta la potencia de una señal
por lo contrario,
los amplificadores reales tienen distorsión y ruido
que invariablemente se añade a la señal.
Entrando en el dominio de la frecuencia,
en un amplificador ideal la salida es una réplica escalada de la entrada.
Ese no es el caso cuando se trata de amplificadores reales,
cuya salida tiene nuevas frecuencias, aumentando el ancho de banda ocupado.
Este circuito es la placa de evaluación de un amplificador de potencia
para aplicaciones de bajo coste.
Este dispositivo coaxial es un atenuador de 10 dB
con una respuesta plana en un amplio rango de frecuencias, es decir,
no produce distorsión en la señal.
Se utiliza para proteger el receptor
de altos niveles de señal.
Este es un analizador de red vectorial.
Lo usaremos para medir la relación entrada-salida
o característica AM-AM.
En un dispositivo lineal, esta relación está dada por una ganancia constante
que se muestra como una línea recta
pero este amplificador es un sistema no lineal
y con un nivel suficiente de potencia de entrada
la salida satura y la característica AM-AM ya no es lineal
como se muestra en este experimento.
Esto es un generador vectorial de señal.
Se utiliza para crear cualquier forma de onda,
en particular, señales de comunicaciones.
Y este es un analizador de señal vectorial.
Se utiliza para mostrar el espectro de la señal.
Ahora hemos cargado una señal de excitación consistente en dos tonos
en el generador de señal.
Si se activa el puerto de salida,
la pantalla del analizador de señal muestra
el espectro de esta señal.
Esta señal de dos tonos se aplica ahora a
la entrada del dispositivo bajo prueba,
llevando al amplificador a un nivel saturado.
Estos son los tonos fundamentales.
Estos picos son los productos de intermodulación de tercer orden.
Éstos son los de quinto orden.
Ahora vamos a probar una señal de comunicación digital
utilizada para su emisión estándar de televisión terrestre.
Como se puede observar el ancho de banda de la señal es de 8 MHz,
correspondiente a un canal de televisión.
A continuación se aplica esta señal a la entrada del amplificador de potencia.
Se puede observar que hay un recrecimiento espectral significativo,
especialmente en los canales adyacentes.
Este efecto depende del nivel de señal.
Si se reduce el nivel de entrada,
la señal se ve con menor recrecimiento espectral
a expensas de una eficiencia muy pobre.
La ingeniería de microondas nos ayuda a solucionar este problema
por medio de, por ejemplo, predistorsión.
Con la aplicación de la característica inversa a la señal de entrada
podemos llegar a obtener una salida lineal
evitando la ocupación de los canales adyacentes.
Por supuesto, siempre queda camino por recorrer.