使用S2P文件進(jìn)行低噪聲放大器設(shè)計(jì)課件

如何使用.S2P文件

進(jìn)行低噪聲放大器設(shè)計(jì)15電信1班黃武奇2017.12.10如何使用.S2P文件

進(jìn)行低噪聲放大器設(shè)計(jì)15電信1班低噪聲放大器仿真一般步驟[1]1.下載并安裝晶體管的庫(kù)文件2.直流分析DCTracing3.偏置電路的設(shè)計(jì)4.穩(wěn)定性分析5.噪聲系數(shù)圓和輸入匹配6.最大增益的輸出匹配7.匹配網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)8.版圖的設(shè)計(jì)9.原理圖—版圖聯(lián)合仿真（co-simulation）參考資料：[1].[2014.05]ADS2011射頻電路設(shè)計(jì)與仿真實(shí)例[徐興福著]低噪聲放大器仿真一般步驟[1]1.下載并安裝晶體管的庫(kù)文件參使用.S2P文件仿真步驟1穩(wěn)定性分析2噪聲系數(shù)圓和輸入匹配3最大增益的輸出匹配4匹配網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)總之，仿真的目的是為了對(duì)放大器進(jìn)行參數(shù)匹配放大器，使得放大器能穩(wěn)定工作。S極匹配影響穩(wěn)定性，輸入阻抗匹配影響放大器噪聲，輸出阻抗匹配影響放大器的增益使用.S2P文件仿真步驟1穩(wěn)定性分析2噪聲系數(shù)圓和輸入匹配31.穩(wěn)定性分析(1).從DataTtems庫(kù)中選擇S2P模型1.穩(wěn)定性分析(1).從DataTtems庫(kù)中選擇S2P模1.穩(wěn)定性分析(2).選擇S_Params仿真工具，并設(shè)置S_Params仿真范圍1.穩(wěn)定性分析(2).選擇S_Params仿真工具，并設(shè)置S1.穩(wěn)定性分析(3).加入穩(wěn)定性分析控件和最大增益控件，然后運(yùn)行仿真，在仿真結(jié)果中添加Mu1穩(wěn)定性分析曲線，可看到運(yùn)行結(jié)果如右下圖，可以看出在10GHz處大于1.1.穩(wěn)定性分析(3).加入穩(wěn)定性分析控件和最大增益控件，然后1.穩(wěn)定性分析(4).放大器雖然在10GHz穩(wěn)定，但是我們需要讓晶體管在盡可能大的范圍內(nèi)穩(wěn)定，常用的方法為在S極加電感。微帶線等效為電感。在TLines-Microstrip庫(kù)中加入MSUB和兩個(gè)MLSC，并設(shè)置MSUB。加入VAR來(lái)設(shè)置S極微帶線。1.穩(wěn)定性分析(4).放大器雖然在10GHz穩(wěn)定，但是我們需1.穩(wěn)定性分析(5).可見(jiàn)LS=0.2mm時(shí)有較寬的穩(wěn)定性，因此可以將LS直接用0.2mm表示。至此，穩(wěn)定性已經(jīng)分析完畢，下面進(jìn)行噪聲分析和輸入匹配。1.穩(wěn)定性分析(5).可見(jiàn)LS=0.2mm時(shí)有較寬的穩(wěn)定性，2.噪聲分析和輸入匹配(1).將S參數(shù)仿真工具中的噪聲計(jì)算功能打開(kāi)，設(shè)置單點(diǎn)仿真，設(shè)置為10GHz2.噪聲分析和輸入匹配(1).將S參數(shù)仿真工具中的噪聲計(jì)算功2.噪聲分析和輸入匹配(2).在Simulation-S_Param庫(kù)中加入NsCircle和GaCircle1，并設(shè)置NsCircle1=ns_circle(,NFmin,Sopt,Rn/50,51,3,0.1)和GaCircle1=ga_circle(S,,51,3,0.5)。運(yùn)行仿真，加入GaCircle1和NsCircle1圓圖。2.噪聲分析和輸入匹配(2).在Simulation-S_P2.噪聲分析和輸入匹配(3).在噪聲圓的中心點(diǎn)加Marker，可以得到放大器在噪聲最低時(shí)的輸入阻抗，為Z0*(0.179+j*0.399)即為(8.95+j*19.95),在SmithChartMatching中加入匹配。2.噪聲分析和輸入匹配(3).在噪聲圓的中心點(diǎn)加Marker2.噪聲分析和輸入匹配(4).雙擊DA_SmithChartMatch設(shè)置.在菜單欄Tools中選擇SmithChart。對(duì)SmithChart進(jìn)行設(shè)置2.噪聲分析和輸入匹配(4).雙擊DA_SmithChar2.噪聲分析和輸入匹配(5).采用如圖微帶線匹配，匹配好后，單擊左下角BuildADSCircuit生成電路，在菜單中單擊來(lái)查看子電路。2.噪聲分析和輸入匹配(5).采用如圖微帶線匹配，匹配好后，2.噪聲分析和輸入匹配(6).將子電路復(fù)制到原理圖，運(yùn)行仿真，可以看到最小噪聲已經(jīng)匹配到50歐姆。至此，輸入匹配已經(jīng)結(jié)束。2.噪聲分析和輸入匹配(6).將子電路復(fù)制到原理圖，運(yùn)行仿真3.最大增益的輸出匹配(1).添加Zin控件，設(shè)置為Zin1=zin(S22,PortZ2)，將S參數(shù)仿真器設(shè)置為線性。運(yùn)行仿真，在查看窗中添加Zin1的實(shí)部和虛部。可見(jiàn)在10GHz時(shí)的輸出阻抗為10.605-j*14.6623.最大增益的輸出匹配(1).添加Zin控件，設(shè)置為Zin13.最大增益的輸出匹配(2).依舊添加DA_SmithChartMatch1并設(shè)置注意Zg=(10.605+j*14.662)3.最大增益的輸出匹配(2).依舊添加DA_SmithCha3.最大增益的輸出匹配(3).依舊調(diào)出SmithChart工具進(jìn)行匹配3.最大增益的輸出匹配(3).依舊調(diào)出SmithChart3.最大增益的輸出匹配(4).使用SmithChart工具進(jìn)行匹配，點(diǎn)擊BuildADSCircuit生成相應(yīng)子電路，再將子電路復(fù)制到原理圖，方法同噪聲匹配3.最大增益的輸出匹配(4).使用SmithChart工具3.最大增益的輸出匹配(5).運(yùn)行仿真，可見(jiàn)輸出阻抗已經(jīng)匹配到50歐,輸出匹配已經(jīng)完成。3.最大增益的輸出匹配(5).運(yùn)行仿真，可見(jiàn)輸出阻抗已經(jīng)匹配4.匹配網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)(1).到目前為止，放大器的前級(jí)匹配和后級(jí)匹配都是使用的理想微帶線，因此需要把圖中的TL3、TL4、TL5、TL6使用實(shí)際微帶線代替4.匹配網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)(1).到目前為止，放大器的前級(jí)匹配和后級(jí)4.匹配網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)(2).將TL3和TL6用MLIN替代，將TL4和TL5用MLOC替代。以TL4為例，使用Tools中的微帶線設(shè)計(jì)工具，可見(jiàn)匹配后的微帶線W=0.97mm，L=2.98mm4.匹配網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)(2).將TL3和TL6用MLIN替代，將4.匹配網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)(3).其他的匹配同上，得到如下圖4.匹配網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)(3).其他的匹配同上，得到如下圖4.匹配網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)(4).運(yùn)行仿真4.匹配網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)(4).運(yùn)行仿真謝謝！謝謝！謝謝！謝謝！如何使用.S2P文件

進(jìn)行低噪聲放大器設(shè)計(jì)15電信1班黃武奇2017.12.10如何使用.S2P文件

進(jìn)行低噪聲放大器設(shè)計(jì)15電信1班低噪聲放大器仿真一般步驟[1]1.下載并安裝晶體管的庫(kù)文件2.直流分析DCTracing3.偏置電路的設(shè)計(jì)4.穩(wěn)定性分析5.噪聲系數(shù)圓和輸入匹配6.最大增益的輸出匹配7.匹配網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)8.版圖的設(shè)計(jì)9.原理圖—版圖聯(lián)合仿真（co-simulation）參考資料：[1].[2014.05]ADS2011射頻電路設(shè)計(jì)與仿真實(shí)例[徐興福著]低噪聲放大器仿真一般步驟[1]1.下載并安裝晶體管的庫(kù)文件參使用.S2P文件仿真步驟1穩(wěn)定性分析2噪聲系數(shù)圓和輸入匹配3最大增益的輸出匹配4匹配網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)總之，仿真的目的是為了對(duì)放大器進(jìn)行參數(shù)匹配放大器，使得放大器能穩(wěn)定工作。S極匹配影響穩(wěn)定性，輸入阻抗匹配影響放大器噪聲，輸出阻抗匹配影響放大器的增益使用.S2P文件仿真步驟1穩(wěn)定性分析2噪聲系數(shù)圓和輸入匹配31.穩(wěn)定性分析(1).從DataTtems庫(kù)中選擇S2P模型1.穩(wěn)定性分析(1).從DataTtems庫(kù)中選擇S2P模1.穩(wěn)定性分析(2).選擇S_Params仿真工具，并設(shè)置S_Params仿真范圍1.穩(wěn)定性分析(2).選擇S_Params仿真工具，并設(shè)置S1.穩(wěn)定性分析(3).加入穩(wěn)定性分析控件和最大增益控件，然后運(yùn)行仿真，在仿真結(jié)果中添加Mu1穩(wěn)定性分析曲線，可看到運(yùn)行結(jié)果如右下圖，可以看出在10GHz處大于1.1.穩(wěn)定性分析(3).加入穩(wěn)定性分析控件和最大增益控件，然后1.穩(wěn)定性分析(4).放大器雖然在10GHz穩(wěn)定，但是我們需要讓晶體管在盡可能大的范圍內(nèi)穩(wěn)定，常用的方法為在S極加電感。微帶線等效為電感。在TLines-Microstrip庫(kù)中加入MSUB和兩個(gè)MLSC，并設(shè)置MSUB。加入VAR來(lái)設(shè)置S極微帶線。1.穩(wěn)定性分析(4).放大器雖然在10GHz穩(wěn)定，但是我們需1.穩(wěn)定性分析(5).可見(jiàn)LS=0.2mm時(shí)有較寬的穩(wěn)定性，因此可以將LS直接用0.2mm表示。至此，穩(wěn)定性已經(jīng)分析完畢，下面進(jìn)行噪聲分析和輸入匹配。1.穩(wěn)定性分析(5).可見(jiàn)LS=0.2mm時(shí)有較寬的穩(wěn)定性，2.噪聲分析和輸入匹配(1).將S參數(shù)仿真工具中的噪聲計(jì)算功能打開(kāi)，設(shè)置單點(diǎn)仿真，設(shè)置為10GHz2.噪聲分析和輸入匹配(1).將S參數(shù)仿真工具中的噪聲計(jì)算功2.噪聲分析和輸入匹配(2).在Simulation-S_Param庫(kù)中加入NsCircle和GaCircle1，并設(shè)置NsCircle1=ns_circle(,NFmin,Sopt,Rn/50,51,3,0.1)和GaCircle1=ga_circle(S,,51,3,0.5)。運(yùn)行仿真，加入GaCircle1和NsCircle1圓圖。2.噪聲分析和輸入匹配(2).在Simulation-S_P2.噪聲分析和輸入匹配(3).在噪聲圓的中心點(diǎn)加Marker，可以得到放大器在噪聲最低時(shí)的輸入阻抗，為Z0*(0.179+j*0.399)即為(8.95+j*19.95),在SmithChartMatching中加入匹配。2.噪聲分析和輸入匹配(3).在噪聲圓的中心點(diǎn)加Marker2.噪聲分析和輸入匹配(4).雙擊DA_SmithChartMatch設(shè)置.在菜單欄Tools中選擇SmithChart。對(duì)SmithChart進(jìn)行設(shè)置2.噪聲分析和輸入匹配(4).雙擊DA_SmithChar2.噪聲分析和輸入匹配(5).采用如圖微帶線匹配，匹配好后，單擊左下角BuildADSCircuit生成電路，在菜單中單擊來(lái)查看子電路。2.噪聲分析和輸入匹配(5).采用如圖微帶線匹配，匹配好后，2.噪聲分析和輸入匹配(6).將子電路復(fù)制到原理圖，運(yùn)行仿真，可以看到最小噪聲已經(jīng)匹配到50歐姆。至此，輸入匹配已經(jīng)結(jié)束。2.噪聲分析和輸入匹配(6).將子電路復(fù)制到原理圖，運(yùn)行仿真3.最大增益的輸出匹配(1).添加Zin控件，設(shè)置為Zin1=zin(S22,PortZ2)，將S參數(shù)仿真器設(shè)置為線性。運(yùn)行仿真，在查看窗中添加Zin1的實(shí)部和虛部。可見(jiàn)在10GHz時(shí)的輸出阻抗為10.605-j*14.6623.最大增益的輸出匹配(1).添加Zin控件，設(shè)置為Zin13.最大增益的輸出匹配(2).依舊添加DA_SmithChartMatch1并設(shè)置注意Zg=(10.605+j*14.662)3.最大增益的輸出匹配(2).依舊添加DA_SmithCha3.最大增益的輸出匹配(3).依舊調(diào)出SmithChart工具進(jìn)行匹配3.最大增益的輸出匹配(3).依舊調(diào)出SmithChart3.最大增益的輸出匹配(4).使用SmithChart工具進(jìn)行匹配，點(diǎn)擊BuildADSCircuit生成相應(yīng)子電路，再將子電路復(fù)制到原理圖，方法同噪聲匹配3.最大增益的輸出匹配(4).使用SmithChart工具3.最大增益的輸出匹配(5).運(yùn)行仿真，可見(jiàn)輸出阻抗已經(jīng)匹配到50歐,輸出匹配已經(jīng)完成。3.最大增益的輸出匹配(5).運(yùn)行仿真，可見(jiàn)輸出阻抗已經(jīng)匹配4.匹配網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)(1).到目前為止，放大器的前級(jí)匹配和后級(jí)匹配都是使用的理想微帶線，因此需要把圖中的TL3、TL4、TL5、TL6使用實(shí)際微帶線代替4.匹配網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)(1).到目前