Red de adaptación Π
La red Π es una red de adaptación de impedancias cuya función es hacer que haya máxima transferencia de potencia de una fuente ac a una resistencia de carga. La red está conformada por tres reactancias (bobinas y condensadores) en forma de la letra pi en donde se puede ajustar un factor de calidad más alto que el que se puede obtener en una red L. Los circuitos básicos, condiciones y ecuaciones de diseño se muestran en la siguiente tabla:
La ecuación de voltaje en la resistencia de carga RL es:
Y la potencia en RL es:
Tenga en cuenta:
- A diferencia de la red L en donde el factor de calidad es fijo y dado por el circuito, en la red pi se puede ajustar un factor de calidad más alto que alto según se desee.
- Hay ocho configuraciones básicas, cuatro para cuando la resistencia de fuente es mayor que la resistencia de carga y cuatro para cuando la resistencia de carga es mayor que la resistencia de fuente.
- Los circuitos forma 3, forma 4, forma 7 y forma 8 desacoplan el nivel dc.
Para entender mejor se realizarán 2 ejemplos.
Descarga la simulación en Proteus 7.9 de Red de adaptación Π aquí.
Descarga la simulación en Proteus 8.3 de Red de adaptación Π aquí.
Descarga la simulación en Proteus 7.9 de Red de adaptación Π aquí.
Descarga la simulación en Proteus 8.3 de Red de adaptación Π aquí.
Ejemplo 1. Diseñe una red П con factor de calidad de 7 que acople una resistencia de fuente de 50Ω a una resistencia de carga de 25Ω para una señal de entrada de 1v @ 10MHz. Halle también el voltaje y potencia de salida.
Solución. En vista que el valor de RS es mayor que el de RL sirven para realizar el diseño las redes 1, 2, 3 y 4. En este caso se usara la red 1 aunque se puede usar cualquiera de las otras. Hallamos el valor de C1:
Ahora hallamos el valor de L:
Y finalmente hallamos el valor de C2:
El circuito queda de la siguiente manera:
Hallamos ahora el valor del voltaje de salida:
Y hallamos la potencia en RL:
En la siguiente gráfica se puede observar que la potencia en RS (línea amarilla) y en RL (línea verde) es la misma en exactamente 10MHz.
Y en la siguiente gráfica se puede observar el voltaje y la fase de salida.
Se puede ver que el voltaje de salida es de 353mV en 10MHz.
Ejemplo 2. Diseñe una red П que acople una resistencia de fuente de 50Ω a una resistencia de carga de 150Ω para una señal de entrada de 1v @ 100MHz. Que el factor de calidad sea de 3. Halle también el voltaje y potencia de salida.
Solución. En vista que RL es mayor que RS se usara la red 5 (también se pueden usar las redes 6, 7 y 8). Hallamos el valor de C1:
Hallamos el valor de L:
Y finalmente hallamos el valor de C2:
El circuito queda de la siguiente manera:
Ahora hallamos el voltaje de salida:
Y la potencia de salida es:
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