Análise de distorção em multiplicadores utilizando 2D-INLF

Abstract

Este trabalho apresenta uma comparação entre três metodologias de avaliação de distorção na operação de multiplicadores analógicos: a função integral não-linear bidimensional e a distorção harmônica total considerando sinais senoidais em duas entradas, ambas propostas por nosso grupo de pesquisa, e a clássica distorção harmônica total considerando sinal senoidal em apenas uma entrada. Ao contrário da distorção harmônica total clássica, os dois critérios propostos levam em consideração o efeito da aplicação simultânea de sinais nas duas entradas e de sua interação sobre a distorção da operação multiplicadora. Uma análise teórica foi desenvolvida com a finalidade de relacionar os três critérios estudados com os coeficientes de distorção do multiplicador. Embora limitadas ao caso de distorção de até quinta ordem, as expressões obtidas permitiram determinar teoricamente a variação das três figuras de mérito com as amplitudes dos sinais na sua entrada, utilizando coeficientes de distorção hipotéticos ou extraídos por meio de ajuste de características DC levantadas experimentalmente. Medições DC e AC foram realizadas sobre circuitos integrados disponíveis comercialmente. As medições DC consistem do levantamento de superfícies características relacionando o sinal de saída do multiplicador e os sinais em suas duas entradas. Com estas medidas foi possível determinar experimentalmente a função integral não-linear bidimensional de cada multiplicador testado. Foi possível também estimar os coeficientes de distorção por ajuste às superfícies pelo método dos mínimos quadrados. As medições AC consistem da busca de componentes espectrais de potência significativa na saída do multiplicador, utilizando um analisador de espectros. Com estas medidas foi possível calcular os valores experimentais da distorção harmônica total clássica e da que considera sinais senoidais nas duas entradas. As dificuldades bem como os benefícios implícitos nos procedimentos envolvidos em cada metodologia são realçadas.