PARTIE 1 : AMPLIFICATEUR EN BANDE MILLIMETRIQUE

Soit un transistor FET dont les paramètres S ont été mesurés entre 1GHz et 26 GHz. Les mesures sont accessibles dans le fichier mesure.mat. La méthode pour exploiter ces mesures sous matlab est la suivante : Sous la fenêtre de commande Matlab : taper load mesure. Vous pourrez alors accéder aux variables f (fréquences de mesure) ainsi qu’aux paramètres S11 S12 S21 et S22 de la matrice de répartition. On souhaite réaliser un amplificateur présentant un maximum de gain à la fréquence de 20 GHz. a) Etude du transistor Sous Matlab : • Tracer les paramètres S (en dB) sur la gamme de fréquence mesurée : [1 GHz, 26 GHz] le pas en fréquence est fixé à 0.1GHz. Quel est le gain du transistor à la fréquence d’intérêt ? Peut on considérer le transistor comme unilatéral à cette fréquence ? • Quelle est la zone de stabilité du transistor ? Ce transistor est-il inconditionnellement stable ? Remarque : faire le tracé des cercles de stabilité en entrée et en sortie sur abaques de Smith (à la main), puis sous matlab utilisez les programmes (fournis) : • abaque_smith : Qui permet de tracer l’abaque de Smith sous Matlab • trace_cercle : qui trace les cercles de stabilité sur l’abaque de smith. trace_cercle (centre, rayon, couleur), centre est défini comme imaginaire, rayon est réel et couleur spécifie la couleur du cercle (‘b’ : bleu, ‘r’ : rouge, ‘k’ : noir, ‘c’ : cyan, ‘g’ : vert) Exemple : trace_cercle(1.1*exp(j*45*pi/180),0.2,'b');
ABAQUE DE SMITH

b) Conception l’amplificateur optimisé en gain • Connaissant la zone de stabilité du transistor, quelle conséquence cela a-t-il sur les valeurs des coefficients de réflexion Γ1 et Γ2 des réseaux d’entrée et sortie Q1 et Q2 du montage amplificateur suivant ? :
D G S Γ1 (z1) Γ2 (z2)

Q1
Z0

Q2
Z0

[S1]

[S2]

Γ1

t1 [S2]=
Γ1

Γ2

t2
Γ2

[S1]= t1

t2

• Calculer les valeurs de Γ1 et Γ2 permettant d’atteindre le gain maximum. En déduire les impédances z1 et z2