ads培训单管仿真介绍.ppt

基本流程 0 模型的下载与加载 1 静态工作点的确定（可以参考器件资料） 2 输出最佳负载的确定（参考Loadpull的使用） 3 依据确定的输出负载，进行输出匹配设计 4 输入阻抗的确定 5 根据输入阻抗进行输入匹配设计 6 添加功放管模型，偏置电路，对单管进行仿真 7 根据仿真数据进行优化 8 稳定性仿真 9 生成版图 功放管主流厂家 Freescale NXP Infineon 飞思卡尔的网站建设相对较好，模型提供较完善，器件资料更新相对比较及时。其他两个厂家的模型，可以向供应商索取，或者向原厂技术支持索取。 Freescale模型下载与加载 1 登陆freescale的网站 2 注册一个账号 3 找到所需要管子的design kit，如下图 是一个.zip的文件，然后点击下载即可。 4 模型加载到ADS中 在ADS的主窗口中，点击DesignKit下的install design kit 或者 set up design kit两个选项均可，现在以install design kit为例。点击install design kit，打开如下图所示的窗口 （注明，下载后的压缩包是一个.zip文件，需要对其进行解压) 点击path旁边的browse按钮，加载刚才.zip解压后的文件。 5 加载成功与否的判别标准 如果是黑色的显示，代表加载成功，点击OK即可。（反之如果路径，名字等显示为红色，代表加载失败） 静态工作点的确定 将功放管模型添加直流仿真中去，设置Vg，Vd的扫描范围。开始仿真，出现如下所示的数据结果。 一般静态工作点的选取可以参考器件资料。 最佳负载阻抗的确定（Loadpull） 实际的Loadpull测试系统（如下图所示） 功率放大器在某一频率大信号工作的时候，它的最佳负载阻抗会随着输入功率的增加而跟着发生改变。所以，我们必须在smith原图上，根据不同的输入功率定位。每给定一个输入功率值时，绘制出在不同的负载阻抗时候的等输出功率曲线，帮助我们找出最大输出功率时候的最佳负载阻抗，这样的方法就称为Loadpull。 ADS软件中的Loadpull系统 上图为ADS中的Loadpull，调用方式：从原理图窗口中，菜单栏中DesignGuide下拉菜单中选择Loadpull，然后选择单音模式， 就可以弹出上图所示的窗口。 Loadpull中参数设置 1 设置输入功率和偏置电压 Pavs为输入功率，Vhigh为漏极电压，Vlow为栅极电压。 2 参数S11的设置 上图中参数设置说明 S11_rho为圆的半径 S11_center为圆的圆心坐标 Pts为在所圈定的圆的范围内的扫描的点数 Z0为参考特性阻抗 该圆图中参数的计算方法，参见右图文档 仿真结果的说明 仿真结束后会弹出如右图的数据结果。每一个阻抗值对应一个在该点的效率值和一个功率值。 上图是根据扫描的点数绘制出来的等功率和等效率曲线。 从图中可以看出：红色曲线为等效率曲线，蓝色为等功率曲线。旁边的方框会显示一个最大效率和一个最大功率值。 根据数据结果，选择一个功率和效率的最佳折中点，确定为最佳负载阻抗ZL 匹配网络示意图 弄清楚 Zin, Zout, ZL, ZS几个阻抗的具体含义，（可以参考功率放大器设计书籍中的阻抗匹配设计章节中的内容） 我们通过Loadpull所找出来的，就是图示中的ZL，称为最佳负载阻抗。 设计输出匹配微带 根据所确定的ZL来进行输出匹配的设计 具体设计方法有两种： 1 将ZL取共轭后，匹配到50欧 2 从50欧匹配到ZL 使用工具：ADS中的smithchart，打开后如下图所示。 Smithchart说明 1 在network schematic中设置源阻抗和目标阻抗值。 2 为避免操作时候将源阻抗挪动，操作的时候可以选择smith圆图下面的Lock选项 3 在右图中的元件面板中可以选择 匹配设计时候所需要的元件。 4 smith圆图中Q圆的说明 Smith圆图中可以添加等Q值圆，设定相应的Q值后，点击OK，在smith圆图上就会出现对应的Q圆。 Q值越小，匹配带宽越大；反之亦然 整个匹配网络的带宽是由smith圆图中Q值最大的点决定的。 5 在smith圆图中将匹配设计完成后，点击圆图下面的Build ADS Circuit按钮，可以生成如下图所示的匹配电路。 上面生成的匹配电路中的微带是用电长度，频率和阻抗值来表示的。我们需要将其转换为我们实际板材所对应的微带。如下图所示。 实际的微带是用板材，宽度和长度来表示的，电容可以选择ATC的电容库来添加。 电长度到实际微带的转换 在上图中 Electric中设置阻抗和电长度 Substrate Parameters中设置，相对介电常数，板厚，覆铜厚度，损耗正切（这