Estudo da reconfigurabilidade do estágio de potência e da rede de impedância de saída de um amplificador de potência CMOS

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pereira, Jonathas Henrique Mariano
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/55747
Resumo: Orientador: Prof. Dr. André A. Mariano
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spelling Leite, Bernardo, 1984-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaMariano, André Augusto, 1980-Pereira, Jonathas Henrique Mariano2024-04-25T16:01:54Z2024-04-25T16:01:54Z2018https://hdl.handle.net/1884/55747Orientador: Prof. Dr. André A. MarianoCoorientador: Prof. Dr. Bernardo LeiteDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Defesa: Curitiba, 27/03/2018Inclui referências: p.85-86Área de concentração: Sistemas EletrônicosResumo: A cada dia que passa os dispositivos móveis ganham mais destaque em nosso dia a dia, sendo essenciais para acompanhar o ritmo acelerado de vida que levamos. Novas funções e tecnologias são implantadas a todo momento, o que torna o uso do dispositivo móvel muito mais intenso, exigindo que a bateria seja recarregada ou trocada com grande frequência. Um dos desafios dos desenvolvedores é ter um dispositivo móvel com alta velocidade e que consuma menos energia, aumentando a vida útil da bateria. Esse desafio faz com que pesquisadores trabalhem na melhoria da eficiência energética do dispositivo, sendo os transmissores de radiofrequência, mais especificamente o amplificador de potência (PA), o alvo de muitas pesquisas e trabalhos. O PA é o responsável pelo maior consumo de energia do transceptor RF, pois trabalha para elevar a potência de saída para transmitir a informação. Na maioria das vezes, os PAs trabalham com o nível de potência acima do necessário, fazendo com que o consumo de energia seja alto, diminuindo a vida útil da bateria. Desenvolver um amplificador com controle, tanto da potência de saída, como do nível de consumo de energia, é fundamental para melhorar a eficiência e tempo de duração da bateria de um dispositivo móvel. Neste trabalho, um PA com estágios de reconfigurabilidade é apresentado para aplicações em 2,4 GHz. Os estágios de potência de saída e da rede de impedância de saída podem ser reconfigurados digitalmente, fazendo com que o amplificador de potência opere com alta eficiência, mesmo para níveis de potências mais baixos. Outro ajuste utilizado no projeto, é a variação da tensão de alimentação, de 1,1 V até 1,8 V. Essa variação faz com que o nível de consumo de energia seja baixo. O projeto foi desenvolvido na tecnologia CMOS 0,13 ?m, e é capaz de operar com uma variação de potência entre 10,09 dBm e 18,22 dBm, consumindo uma energia mínima de 94,66 mW e máxima de 341,40 mW, com uma eficiência máxima de 19,4%, permitindo com que a vida útil da bateria seja prolongada.Abstract: With each passing day mobile devices gain more prominence in our daily life, being essential to accompany the fast pace of life that we take. New functions and technologies are deployed at all times, making the use of the mobile device much more intense, requiring the battery to be recharged or changed frequently. One of the challenges of the developers is to have a mobile device with high speed and that consumes less energy, increasing the battery life. This challenge makes researchers work on improving the energy efficiency of the device, with radio frequency transmitters, more specifically the power amplifier (PA), the target of much research and work. The PA is responsible for the highest power consumption of the RF transceiver, as it works to raise the output power to transmit the information. Most often, PAs work at above-average power levels, making power consumption high, shortening battery life. Developing an amplifier with control of both output power and power consumption is critical to improving the efficiency and battery life of a mobile device. In this work, a PA with reconfigurability stages is presented for 2.4 GHz applications. The output power stages and the output impedance network can be digitally reconfigured, causing the power amplifier to operate with high efficiency , even for lower power levels. Another adjustment used in the design is the variation of the supply voltage, from 1.1 V to 1.8 V. This variation causes the level of power consumption to be low. The desing was developed in 0.13 ?m CMOS technology and is capable of operating with a power range between 10.09 dBm and 18.22 dBm, consuming a minimum energy of 94.66 mW and a maximum of 341.40 mW, with a maximum efficiency of 19.4%, allowing the battery life to be prolonged.1 recurso online : PDF.application/pdfAmplificadores de potenciaEngenharia ElétricaEnergia - ConsumoImpedância (Eletricidade)Estudo da reconfigurabilidade do estágio de potência e da rede de impedância de saída de um amplificador de potência CMOSinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - JONATHAS HENRIQUE MARIANO PEREIRA.pdfapplication/pdf3432510https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/55747/1/R%20-%20D%20-%20JONATHAS%20HENRIQUE%20MARIANO%20PEREIRA.pdfbd919583bcd13f131fc6653323d96ec6MD51open access1884/557472024-04-25 13:01:54.887open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/55747Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-04-25T16:01:54Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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