ads教程第12章

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1、实用标准文案附录C：电路包络仿真器对调制的瞬态高频信号，电路包络仿真提供给设计者一个有效的方法去分析放大器、混频器、振荡器和反馈环。这个仿真器能对当前通信电路和子系统中复杂的调制信号进行有效的和精确的分析。这种仿真技术结合了时域和频域方法的优点，克服了谐波平衡法仿真和SPICE仿真器的限制。电路包络仿真过程电路包络仿真将谐波平衡法的元素和时域仿真技术结合在一起。类似谐波平衡法，电路包络仿真描述了电路的非线性行为和信号包含的谐波成分。然而，电路包络仿真在时域中得到扩展，它不被局限在仅描述稳态行为。电路包络仿真有效地描述了谐波平

2、衡结果的时间变化级数。在电路包络仿真中，输入波形被描绘成带有调制包络的RF载波，调制包络用时域状态表示。输入波形由载波项和时间变化项组成，时间变化项描述了对载波的调制。幅度、相位和频率调制，或这些调制的联合运用，不再要求信号被描绘成正弦曲线的总和或是稳态。这使得在实际中描绘数字调制（伪随机）输入波形成为可能。步长大小和停止时间在电路包络仿真中，步长大小（时间步）和仿真的总时程（stoptime）影响仿真的时间和需要的空间。这两个参数都关系到仿真中点的个数。时间步也能影响精度，如果时间步太大则不能对波形精确取样。在一些电路包络

3、仿真中，全部的时间间隔必须的包括一个或几个完整的波周期以避免傅立叶分析中的数学误差。电路包络法同SPICE法相比的一个优点是时间步长由调制带宽决定。在电路包络仿真中，带宽相对较窄，一般只有几兆赫兹，因此可以采用相对较大的时间步长而不会增加取样误差。在SPICE中，时间步长依赖于RF载波频率精彩文档实用标准文案或它的谐波频率，有些频率非常高。因此，为了达到相对应的精度，必须采用更多的时间步，这就大大增加了计算时间和存储容量的要求。仿真器理论在电路包络仿真中，输入信号按照时域中载波的调制被定义中。时间步和仿真中总的时间间隔也被定

4、义。当仿真运行时，输出端和其它希望节点的频谱在每个时间点被计算出来。这使得任意频谱分量的幅度和相位都可得到，频谱分量是关于时间的函数。计算傅立叶系数在电路包络仿真中，任一节点的电压由下式给出：其中,是电路中包括输入端的任一节点电压，傅立叶系数可以随时间变化，代表了每个载波的任意的调制。由于每个时变频谱都可看作是具有中心频率的调制波，经常把t作为“包络”。这个频谱可以表述具有低音频谱的瞬态信号，例如对RF载波的数字调制包络或是具有离散谱线的周期信号，像这种对两个RF的调谐需要进行互调失真分析。在通常的谐波平衡仿真中，系数是复常

5、数。当电路包络仿真运行时，仿真器在时域中对载频的调制包络取样，在间隔一个时程的每个时间点计算载频和它的谐波的离散谱。如果电路中含有频率的混频，在每个时间点上也需要计算互调项。电路包络和载频电路包络仿真在所需的时间和空间上都有较高的计算效率。调制波直接在时域中描述而不采用正弦曲线求和的形式。取样率（时间步）由相对较窄的调制带宽决定而与RF信号频率无关。精彩文档实用标准文案在谐波平衡仿真中，调制信号必须以正弦曲线和的形式表示，调制波形越复杂，正弦曲线求和项就越多。因此，特别是当必须考虑高次产物时，仿真所需的存储空间很容易超出可用

6、空间。在SPICE中，信号必须以足够快的速率抽样使它能够捕获最高的频率。因为频率非常高，需要很多短的时间步，因此在仿真中就需要很多的时间和很大的空间。如果只对电路包络感兴趣，那么使用电路包络仿真是一个比较好的选择。在电路包络仿真中，每个节点的电压用具有时变傅立叶系数的离散谱表示。用户自定义一组谱频率。每个谱频率的幅度和相位都能随时间变化。在谐波平衡法中，代表谐波的信号不再局限于是一个常量。每个谱频率都能看作是一个频谱的中心频率。每个频谱的带宽是0.5/时间步。在很多情况中，调制信号的带宽与用户自定义的谱频率（它和载波频率相对

7、应）相比较非常小。每个频谱内的带限信号能获得周期性的、瞬态的或者是随机性的调谐。像SPICE这样的时域仿真器在高频情况下数字积分精度与在低频或直流情况下相比较，精度一般会恶化。例如，用标准的梯形二阶积分法仅能计算在给定频率下流过电容器的电流，对1%的精度，需要10倍于载频的抽样率；对0.1%的精度，需要大约32倍于载频的抽样率。对调制载波的应用，最好的精度是在载波频度，而不是DC，这是因为载波频段的信息比较集中。对这些时域仿真器，在DC段精度最高，在高频段精度减小。对包络仿真器，对载波频率周围的每个中心进行多重积分。因此，每

8、个载波都能取得最好的精度。由时域积分引起的减少仅能影响每个载波周围的外层调制频率。包络时间步长必须设置的足够小以维持期望的包络频谱精度。但是，在非常靠近实际载波处的精度与稳态时的基本谐波平衡仿真器的精度相同。电路包络仿真器的另外一个优点是每个载波的瞬时幅度，相位、输入输出信息随时可用。因此