實(shí)驗(yàn)三_交流仿真設(shè)計(jì)

1、實(shí)驗(yàn)四、交流(AC仿真概述該實(shí)驗(yàn)繼續(xù)amp_1900任務(wù)并與上一實(shí)驗(yàn)使用相同子電路。這個(gè)練習(xí)教交流 (AC仿真的基礎(chǔ)，包括小信號(hào)增益和噪聲，也給出了許多數(shù)據(jù)顯示中控制和操 作數(shù)據(jù)的許多細(xì)節(jié)特性。任務(wù)進(jìn)行交流(AQ小信號(hào)和噪聲仿真調(diào)整引腳/導(dǎo)線符號(hào)變量掃描和建立方程控制圖表，曲線，數(shù)據(jù)組和交流(AC源目錄1. 從一個(gè)設(shè)計(jì)到另一個(gè)設(shè)計(jì)的復(fù)制&粘貼(Ctrl+C/ Ctrl+V )操作 562. 對復(fù)制的電路和引腳符號(hào)進(jìn)行改正 563. 層次(push and pop ) 操作驗(yàn)證子電路584. 設(shè)置帶噪聲的 AC仿真 585. 對噪聲數(shù)據(jù)仿真并列表 606. 控制方程和節(jié)點(diǎn)電壓的輸出 617. 無

2、噪聲仿真 638. 用測量方程寫出數(shù)據(jù)顯示方程 639. 使用測量和數(shù)據(jù)顯示子方程 6310. 對AC分析數(shù)據(jù)繪出相位和群時(shí)延圖6511. 變量信息和 what函數(shù) 6812. 選學(xué) Vcc掃描(如同電源電壓在減小) 68步驟1. 從一個(gè)設(shè)計(jì)到另一個(gè)設(shè)計(jì)的復(fù)制 &粘貼(Ctrl+C/ Ctrl+V )操作a. 打開上一設(shè)計(jì)(dc_net),并通過在周圍區(qū)域拖動(dòng)鼠標(biāo)復(fù)制變亮的電路， 這被稱為橡皮條(rubber banding)。當(dāng)該項(xiàng)目變亮?xí)r，通過 Ctrl+C鍵或 EditCopy命令復(fù)制。推薦使用Ctrl+C，這樣可以省去鼠標(biāo)點(diǎn)擊。b. 用FileNew Design 命令創(chuàng)建一個(gè)新原理圖

3、，命名為：ac_sim。然后，用Ctrl+V鍵或EditPaste并通過點(diǎn)擊新原理圖插入（ghost鏡像）復(fù)制 容。Haro衣 4irwl:g/F；F廠 DiaTjgnd哼星匚i烈特噂pgn n:txrter* Wndo C 網(wǎng)沖 SkhEiribcWiftdoi* C Nert Lci.Wnch-QKian Conrt島Schnmrtr WpflifjDigrt riinphcJsO|Vc. 保存ac_sim設(shè)計(jì)。你必須保存它，否則它不會(huì)被寫入數(shù)據(jù)庫。d. 點(diǎn)擊Windowdesign Open命令。這個(gè)命令可以讓你進(jìn)入那些在存中但在窗口中未顯示或未存在記錄中的設(shè)計(jì)。出現(xiàn)對話框后，選擇dc_

4、net并點(diǎn)擊0K然后用FileClose Design 命令關(guān)閉dc_net設(shè)計(jì)(不需要保存改 變的設(shè)置)。e. 在空的原理圖窗口中，用 FileOpen Design圖標(biāo)重新打開設(shè)計(jì)ac_sim。 它可給出該任務(wù)中的設(shè)計(jì)列表。如果一個(gè)設(shè)計(jì)創(chuàng)建了但最初并未保存，則 不會(huì)在列表中。你需要用 Win dowdesign Open命令打開并進(jìn)入它。2. 對復(fù)制的電路和引腳符號(hào)進(jìn)行改正刪除引線，插入新的元件，并按需要重新連線。步驟如下：a. 斷開DC源，并把它和地線移到邊上。b. 從集總元件面板中或用元件歷史欄中插入兩個(gè)理想的DC_Block電容。c. 從頻域源(Sources-Freq Domain

5、)面板中插入一個(gè)V_AC源,接地。然后,在輸出端添加一接地的50Q負(fù)載電阻。d. 修正引腳/導(dǎo)線（節(jié)點(diǎn)）符號(hào)。點(diǎn)擊Name圖標(biāo)，同時(shí)對RC和DC源添加一 個(gè)Vcc符號(hào)，它們以電氣而不是導(dǎo)線連結(jié)。RC R=5WOfm4-TT-SRC1 =5 0 VR=SWire/Pin LabelRemove Wire/Pi n Label.c raLMv far va * fcflvang ipriv 4 BM 神I f JbHlVCEH 九疚t *. whM-w y Ajj i afi * v j nf. 檢查電路，使之如下圖所示VttRc iR=SK OhmVcc1-=-SRC1Vdt-S.OV兒RL K

6、uA R=55 kOhiHIIVoulWnJ LL.1DCBIodfcDlacMlSRC2Jac=pcrf日n 1.0;Fr*qianiqb| phg-QfK.BIQC*Ma-ieo凹關(guān)于 Wire/Pin LabelAttributes （屬性）的備注：你可通過拖動(dòng)這些符號(hào)來移動(dòng)它們，并雙擊它們或用命令EditWire/PinLabelWire/Pin LabelAttributes 進(jìn)行屬性(attributes )編輯。3. 層次(push and pop )操作驗(yàn)證子電路a.在設(shè)計(jì)ac_sim窗口點(diǎn)擊圖標(biāo)，然后選中bjt_pkg，并進(jìn)入子電路(見下圖)2、點(diǎn)擊北圖杯 跳出了豈朋1.進(jìn)入

7、子EJT_ModlBJTU1 Bf* bBl Vlf50HtQ.a7rl2 C2C1pFBJT1Mad6|-3JtWlb.檢查后跳出子電路。FartNun-14. 設(shè)置帶噪聲的AC仿真a.插入一個(gè)AC仿真控制器。插入AC仿AC1Star! = 1.0 GNsStop=lC.O GHzStep=1.0GHz100MHz 到對AC仿真控制器的開始、停止頻率和步長進(jìn)行編輯:40GHz 步長 100MHzb.在噪聲(Noise)標(biāo)簽欄中。對噪聲計(jì)算進(jìn)行檢驗(yàn)，并添加 Vout節(jié)點(diǎn)。 對每個(gè)噪聲設(shè)置模式，按名分類(Sort by Name)；對于大電路使用按值 分類(Sort by Value )，可以首

8、先更好的查看最大影響。當(dāng)然，如果沒 有設(shè)置動(dòng)態(tài)圍(門限值)，則所有的噪聲都會(huì)被仿真。C.對所示的每個(gè)參數(shù)打開顯示，如圖所示5. 對噪聲數(shù)據(jù)仿真并列表a仿真（F7）b.在數(shù)據(jù)顯示中，用Ctrl鍵可同時(shí)選擇插入名稱（Name與VnC（電壓噪聲 影響）的列表（list）（圖標(biāo)）。如圖所示，在每個(gè)頻率點(diǎn)Q1.BJT1代表了元 件的全部噪聲電壓，包括：和，但是，它們并非相關(guān)電壓，按下式被加起來作為噪聲功率：（Vtotal）2 （Vibe）2 （Viee）2。整個(gè)VnC與Vout噪聲相同c保存原理圖與顯示數(shù)據(jù)（實(shí)驗(yàn)報(bào)告）6. 控制方程和節(jié)點(diǎn)電壓輸出a .在ac_sim原理圖中，從任一原理圖仿真控制面板中插

9、入一MeasEqn或者你可以從元件歷史欄中輸入MeasEqnb.直接在原理圖屏幕中編輯方程，用節(jié)點(diǎn)（引腳）符號(hào)Vin和Vout計(jì)算電壓 增益。用鍵盤上的方向鍵移動(dòng)相等（=）符號(hào)。|鬻計(jì) MeasEqnMeasl gain_voltage=mag(Vou1)Anag(yin)c .編輯AC仿真控制器并進(jìn)入Output標(biāo)簽，默認(rèn)值在數(shù)據(jù)組中給出的所有符 號(hào)節(jié)點(diǎn)電壓（引腳/導(dǎo)線符號(hào)）和所有的測量方程。在接下來的步驟你要改 變這些設(shè)置。d .不勾節(jié)點(diǎn)電壓框，點(diǎn) Add/Remove按鈕。e.從有效輸出端列表選擇 Vin和Vout，如圖所示添加（Add）它們，然后點(diǎn) Apply。在仿真后只有這些節(jié)點(diǎn)電壓

10、會(huì)被寫進(jìn)數(shù)據(jù)組，而Vcc則不會(huì)。這些操作對測量方程是一樣的。A1U0MU.E| ! FL *A* * 41匪ip覧n和妙慘稼 出選tf疋f. 點(diǎn)擊OK關(guān)閉對話框 你現(xiàn)在可以進(jìn)行仿真了。（實(shí)驗(yàn)報(bào)告）J&c ShbLI 5ijSlmiL At mz IDisplay 標(biāo)簽中勾上關(guān)于顯示節(jié)點(diǎn)名備注：你可以顯示節(jié)點(diǎn)名（在 Node named），但這并非必需。7. 無噪聲仿真（選做）a 在原理圖中，如下圖所示通過把 Yes變?yōu)閚o （鍵盤輸入亦可）關(guān)閉噪聲計(jì) 算。仿真時(shí)間和記錄會(huì)保存下來，特別是對大電路。當(dāng)然，這會(huì)使你的數(shù)據(jù) 組列表（名稱和vnc）無效。AC SbbII lienal Siam I i

11、 or: Iclua j OuiTA *AC .-.AC1Start=1OQ MH；Stop=4 GHeSt0p=1OQMHz NciseNod&ij=A/out b 保存原理圖，并仿真（F7）8. 用測量方程寫出數(shù)據(jù)顯示子方程a 在數(shù)據(jù)顯示子窗口中，刪除（delete ）無效噪聲列表。b 插入一個(gè)數(shù)據(jù)顯示方程式（使用圖標(biāo)）c .在對話框中，如下所示以dB為單位寫出增益方程。注意你是把原理圖中的 測量方程插入你的數(shù)據(jù)顯示方程，完成后點(diǎn)擊OKEcn憚3點(diǎn)擊 OK禪關(guān)于方程備注：如果電壓增益的測量方程沒有計(jì)算出來， 你就要對所有需 要值寫出數(shù)據(jù)顯示子方程。例如：gain_dB=20*log(mag

12、(Vout)/mag(Vi n), 但 是如果電壓增益已計(jì)算出來，就只需簡單地插入方程即可。9使用測量和數(shù)據(jù)顯示子方程(實(shí)驗(yàn)報(bào)告)a .插入測量方程gain_voltage 和你剛才寫的DDS方程gain_dB的列表。原 理圖測量方程會(huì)再次自動(dòng)寫入數(shù)據(jù)組， 如下所示。但是你在數(shù)據(jù)顯示中寫 的方程則不同，它們進(jìn)入數(shù)據(jù)顯示子方程記錄。點(diǎn)擊箭頭框(如下所示) 可顯示你的數(shù)據(jù)組方程gain_dB,然后選擇它并加上它，點(diǎn)擊 0K兩個(gè)方 程則都會(huì)出現(xiàn)在列表中。粗E Ttt | Fl si.|読嚴(yán)*読嚴(yán)*iTpqIS4CC+CSJfi4If. 421i eitOH：藥他14 111i cenofrt5.J5

13、,K40F1 HF；GMI4沏i sac ok5.2 !l 1 BN1 EjBuMC*TWM1N3.晤tQ的i匚衛(wèi)尋L 1 Um Tjk | C-i.ib .向下拖動(dòng)列表值于1900MHZ附近，使用如下所示的箭頭按鈕|TT*WC4Ctrlt4i14C 宙-Ihil r*g(| |e：ivhUgain dB1 9W WL2 00CGH7 1KHZ；200 CUE2MOOIZ2 4(K Olz3 WOlz2 fifv r-nrSure 11 I at a: GQ g T 202虛區(qū) 盧F J- . 1 致.-* - -C2 ? J S 2 2 5 5fMfTRTXddl上 點(diǎn)擊Scroll Dot

14、h s, 唄 IN點(diǎn)擊該犍7 SOt7 567T 19；7 0J4& 36$d 點(diǎn)擊數(shù)據(jù)顯示undo （回到上一步）命令，返回并撤銷 dB函數(shù)e 編輯（雙擊）列表，選擇圖標(biāo)變?yōu)榫匦螆D形。（實(shí)驗(yàn)報(bào)告）險(xiǎn)7 耳 |匚辭魄J IjN點(diǎn)菊詰關(guān)于dB值的備注把AC電壓轉(zhuǎn)變?yōu)閐B單位不同于S參數(shù)分析中的dB格式，后者以功率為準(zhǔn)（電壓和電流）并含有 50Q源阻抗。10對AC數(shù)據(jù)分析并繪出相位和群時(shí)延圖（選做）a 插入 Vin和Vout相位的矩形圖并在1900MHz處標(biāo)記。反相不是180 是由于bjt_pkg的產(chǎn)生參數(shù)造成的。增加標(biāo)記你就會(huì)發(fā)現(xiàn)相位在更低頻率 點(diǎn)處更接近180,如果你想設(shè)置熱鍵來插入標(biāo)記，可用

15、命令OptionsHot key，與原理圖中類似。Vul uF ：CIT1V V-r ou ao占也Mg ”p濟(jì) 宿暗to a ooi ih貳內(nèi) 兇網(wǎng)曲dl dilit.C d0piRglpaKImaairrvMitTine domain 字詡Cancelb .插入一個(gè)新的方程計(jì)算群時(shí)延，如圖所示。使用Vout相位和diff函數(shù),然后對方程函數(shù)繪圖。diff函數(shù)用于計(jì)算在下降曲線上不同點(diǎn)之間的斜 率差別。其中的負(fù)號(hào)表明結(jié)果 為下降值。在曲線上放置標(biāo)記并注意到因 diff 函數(shù)在1900MHz( +/-50MHz)兩邊都會(huì)有標(biāo)記。Eqn4.5F114.0E-113.5E-113.D&112.5B

16、-11m3freq= 1.95GHz grwp d 巳 lmy=37.4pgroup_delay = (1/360) * (- difftphase (Vout)I I 1 I r 1 r I 1 r i r r i r i | 1 r i r r|riirir|ij|ri00O 百101.52 02.53.03.544fr&q, GHzc. 回到原理圖，改變步長（step ）到10MHz重新仿真，并觀察更新的曲線。步長為10MHz時(shí)的仿真結(jié)果yruujj_iJt!ldy - (1/360) * (-VouL)d. 編輯（雙擊）標(biāo)記（Marker）。在readout標(biāo)簽欄中，把Format設(shè)置

17、為 Engineering，重要數(shù)字（SignificantDigits ）為2,如圖所示。你會(huì)看到Y(jié)軸的值變到PS （皮秒）,X軸能分辨到1.9GHzgroupie lay = (1/360 * (- diff( phase (Vout)e. 選學(xué)一一嘗試對群時(shí)延方程和曲線進(jìn)行合并，則當(dāng)移動(dòng)時(shí)，它們會(huì)在一起移動(dòng)。方法是用Shift鍵選擇方程和曲線，然后點(diǎn)擊EditGroup ,現(xiàn)在 它們在數(shù)據(jù)顯示窗口中就應(yīng)在一起移動(dòng)了。11.變量信息和what函數(shù)（選做）a .插入一個(gè)新列表（數(shù)據(jù)組仍為 ac_sim）,添加Vout并選中，點(diǎn)Advaneed 按鈕。出現(xiàn)對話框后，點(diǎn) Variable Inf

18、o按鈕，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)另一對話框如 右圖所示。選擇Vout數(shù)據(jù)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)Vout依賴于391個(gè)頻率點(diǎn)。數(shù)據(jù)組 中所有項(xiàng)目的操作與此相似，因?yàn)橹粚︻l率進(jìn)行掃描。 ”丄電 Tx BTeH- 1：電電 si口鼻 z BA Trr-n Ent rjr: IDFl*t Tw* AE m3,點(diǎn)擊Valable Infatfe色ultiT I Junriw1、嗤中變壘* out4.2,貞擊Adwint匕J樓 R仆 PHlil DriitDOM IHIDMHf/k $.B7Tri?3 B$l&9T1 f 173 DiW uuf t me1.變晝”:yx改咸 ?UU WTTT&3C I N 七T800MME171!

19、r 1T1 併 pn?0 5Mif IH9 9BH ?1 109 2ftlL Mi f iH 卜 3?C &羽ac?b. 關(guān)閉對話框，點(diǎn)OK回到Vout列表，在Vout欄中插入光標(biāo)，如下輸入 what函數(shù)：what （Vout），你就會(huì)得到與之相同的變量信息。隨后你將 用此函數(shù)決定在多路掃描或有混頻產(chǎn)物的條件下如何檢索數(shù)據(jù)組表格。whaK 如 ut) Dependency freq Nurri. Points: p91 Matn：Sie scaar Type : Comply關(guān)于函數(shù)的備注：當(dāng)你無論何時(shí)向數(shù)據(jù)顯示中插入方程或表達(dá)式時(shí)，便可通過點(diǎn)擊Functions Help按鈕查閱what函數(shù)

20、和其他 ADS函數(shù)（abs,veal， s_stab_circle 等）的功能。當(dāng)幫助（help ）瀏覽窗口完全打開，選中 MeasEqnFunction Referenee， 向下拖動(dòng)滾動(dòng)至感興趣的函數(shù)。如果你有 時(shí)間可進(jìn)行此操作并對有關(guān)信息大致過目，看ADS函數(shù)是如何使用的。12 .選學(xué) Vcc掃描（如同電源電壓在減?。┍静叫枰獞?yīng)用你在前面實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)學(xué)習(xí)過的技巧。你將對Vcc設(shè)置從5V到2V以步長0.25V的參數(shù)掃描。a.在原理圖中，插入一 VAR（變量方程），初始值Vbias=5Vb.重新定義源：Vdc=Vbiasc. 從任一仿真面板中插入一Parameter Sweep （參數(shù)掃描），

21、然后設(shè)置SweepVar（掃描變量）為Vbias，確認(rèn)AC仿真控制器的仿真實(shí)例名，要進(jìn)行 如圖所示的設(shè)置。A DS3f険叫i.社九薦1數(shù)扛悔插幷Simul4lian-ACFnivr i kl朮 SwSid* 3,雌甘 真莫例畧T Si掃描變雖tr丹r*n篩啲. 卩 .Swettpl . r ,., SwFtpVabw4 S*n|nrtQF 賓Mr 叩甘ACT SW-nlrKtarr rMMrSrnlml anc MAtr |3= SrnlrKl:imcePlMV*|4 rA|n*| ai-f 曲r 產(chǎn)卜 SmlrKtarceiiafr e|6J=Start*2帥蘆SfespFO 25d. 通過

22、下拉菜單 Simulate Simulation Setup 改變數(shù)據(jù)組名（dataset nam =ac_bat_sup 并仿真。仿真完成后，DDS打開，出現(xiàn)一個(gè)對話框詢問你是否要改變數(shù)據(jù)組一一回 答NO然后對Vout的幅度（mag繪圖。這時(shí)會(huì)出現(xiàn)對應(yīng)每一步長的一 組曲線，如圖所示。QndA-L 云巨e.在 Trace Option以顯示Vbias的軌跡線。標(biāo)簽欄中對軌跡進(jìn)行編輯，并勾上 Display Label框,IxIrsee Options = 4Tz* tea I托9fll litijia f Idt Axqe | Trac-a lprcssi |細(xì)冷 Sus Li=2 | Ej ertril | Hi sUcrm Di ci 1.41Lj帕TpeJ hsAng 10-10)DoIqijog- pg號(hào)libi pliCB 5vmbd 0 3a.vlii