Red de adaptación L

La red L es una red de adaptación cuya función es hacer que haya máxima transferencia de potencia de una fuente ac hacia una resistencia de carga. Consta de dos elementos reactivos (bobina y/o condensador) puestos en forma de L entre la resistencia de fuente RS y la resistencia de carga RL. En la siguiente tabla se muestran las cuatro configuraciones básicas con sus respectivas ecuaciones de diseño.

El voltaje de salida en RL es:

Y la potencia en RS y RL es:

Tenga en cuenta:

- La red L es la configuración más sencilla de adaptación de impedancias pero tiene la desventaja de que el factor de calidad no es configurable.

- Hay cuatro configuraciones básicas, dos para cuando RS es menor que RL y dos para cuando RS es mayor que RL. Además los circuito forma 2 y forma 4 desacoplan el nivel dc.

- Se puede observar que la red hace que haya la misma potencia en RS y RL a una frecuencia elegida, esto no implica que haya el mismo voltaje en RS y RL.

Para entender mejor se realizaran dos ejemplos.

Descarga la simulación en Proteus 7.9 de Red de adaptación L aquí.
Descarga la simulación en Proteus 8.3 de Red de adaptación L aquí.

Ejemplo 1. Realice el diseño de una red que acople una resistencia de fuente de 50Ω a una resistencia de carga de 5Ω a para una señal de entrada de 1 voltio @ 100MHz. Halle además el voltaje de salida y la potencia en RS y RL.

Solución. En vista que la resistencia de fuente RS es mayor que la resistencia de carga RL se usara la forma 4 (aunque también se puede usar la forma 3). Hallamos el valor de Q:

Hallamos el valor de L:

Hallamos el valor del capacitor C:

El circuito queda de la siguiente manera:

Ahora hallamos el voltaje de salida:

Y finalmente hallamos la potencia en la resistencia de fuente y en la resistencia de carga:

En la siguiente simulación se puede observar que la potencia en RS (línea verde) y la potencia en RL (línea amarilla) es de 5mW en 100MHz.

Y en la siguiente gráfica se puede observar el voltaje de salida (línea verde) y la fase de salida (línea amarilla). Se puede ver que el voltaje de salida es de 158mV en 100MHz.

Ejemplo 2. Acople una resistencia de fuente de 50Ω a una resistencia de carga de 100Ω para una señal de entrada de 1V @ 10MHz. Halle además el voltaje de salida y la potencia en las resistencias de fuente y de carga.

Solución. En vista que RS es menor que RL se usara la forma 1. Hallamos el valor del factor de calidad Q:

Hallamos ahora el valor de L:

Hallamos el valor de C:

El circuito queda de la siguiente manera:

Hallamos el voltaje de salida:

Y finalmente hallamos la potencia en RS y en RL:

En la siguiente gráfica se puede observar que la potencia en la resistencia de carga (línea amarilla) y en la resistencia de fuente (línea verde) es de 5mW en exactamente 10MHz.

Y en la siguiente gráfica se puede observar el voltaje de salida (línea verde) y la fase de salida (línea amarilla). Se puede ver que el voltaje de salida es de 707mV aproximadamente en 10MHz.