Topologías clase E para operación eficiente con carga variable en la banda de 433.92 MHz

Abstract

En los esquemas de transmisión inalámbrica, ya sea de señales de comunicación basados en el concepto de modulación dinámica de la impedancia de carga (tipo outphasing), como de potencia, resulta imprescindible la inclusión de etapas amplificadoras o inversoras capaces de operar de forma eficiente ante variaciones de su resistencia de carga. En un caso, ello facilitaría la reproducción lineal y con bajas pérdidas de la señal. En el otro, aseguraría una operación con amplitud de tensión aproximadamente constante. A partir de resultados previos en la implementación de amplificadores dentro de la continuidad de modos clase E, en este trabajo se propone como objetivo abordar un estudio comparativo de los amplificadores dentro de estos modos que permitan aproximar la operación teórica con conmutación a tensión cero (ZVS) y derivada variable ante un barrido de su resistencia de carga. Se prestará especial atención a la reducción del valor efectivo de la corriente por el conmutador, en tanto redundaría en una minimización de los mecanismos de pérdidas asociados a la resistencia en estado de conducción, RON. Utilizando un transistor GaN HEMT comercial del fabricante WolfSpeed, dicho estudio conducirá a la elección de una o varias topologías circuitales con parámetros concentrados que ofrezcan las mejores prestaciones. Orientado a la banda ISM de 433.92 MHz, se diseñarán dichos amplificadores en simulación y se compararán dichas topologías. Se perseguirá conseguir prestaciones cercanas al estado de la técnica.