实验五、s参数仿真与优化

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1、实验五、S参数仿真与优化概述本练习继续进行amp_1900设计。它将讲述如何对各种S参数进行设置、运行、优化以及对结果绘图。此外，优化器也用于创建阻抗匹配网络。任务l测量增益和阻抗l设置并使用扫描计划，参数扫描和阻抗方程l计算匹配网络的值l对匹配网络调整l优化处理，以满足设计目标l使用噪声和增益圆图目录1.设置理想元件电路和仿真…………………………………………………732.仿真并对数据绘图，其中包括修正的读出标记…………………………743.写出改变终端阻抗的方程…………………………………………………754.在数据显示中计算L、C值……

2、…………………………………………755.代入L和C计算并仿真……………………………………………………766.添加匹配元件L和C，仿真，并对结果绘图……………………………787.调整输入端匹配值…………………………………………………………798.添加输出匹配元件…………………………………………………………809.设置优化控制器和优化目标………………………………………………8010.使元件能够进行优化处理（启动元件优化处理）………………………8211.对结果绘图…………………………………………………………………8412.更新优化值并禁用O

3、pt函数………………………………………………8613.对最终匹配电路仿真………………………………………………………8814.带增益和噪声圆图的稳态方程……………………………………………8915.选学—对S2P文件读/写S参数数据……………………………………9194步骤1.设置理想元件电路和仿真a．以s_params名保存上一原理图设计（ac_sim）b．按如下步骤修改设计以匹配原理图：l删除AC源和控制器，并删除测量方程、参数扫描以及所有无用变量等。l从SimulationS_Parameter模板（Palette）中插入终端负载（T

4、erm）。l从集总元件模板中插入两个理想电感：DC_feed以隔离RF与直流通路。l插入两个理想的隔离（DCblock）电容。l点击Name图表删除节点名，使其为空，再点击节点名（Vin和Vout）。对于S参数仿真，端口终端（Num1和Num2）本身提供了节点。c．插入一个S参数（S_Parameter）仿真控制器，并设置Start=100MHz，Stop=4GHz，Step=100MHz。d．保存（Save）设计。941.仿真并对数据绘图，其中包括修正的读出标记a．确认数据组名为s_params,然后仿真。b．仿真完成后，引入S21

5、（dB）的矩形图，在1900MHz处插入一标记，并确认此处增益为20dB。c．引入S11的史密斯圆图（Smithchart），并在1900MHz插入标记。选中读出器（readout），按方向键可移动标记。d．编辑标记读出器（markerreadout）（通过双击标签栏）。在史密斯标签栏中把Zo改为50Ω941.写出改变终端阻抗的方程a．在原理图中，对端口2写方程，使其终端Z在频率大于400MHz时阻抗为35Ω：Z=iffreq<400MHzthen50else35endif。b．仿真，然后引入PortZ（2）的列表（list）。检查在

6、频率大于400MHz时Z是否为35Ω。c．把端口2阻抗重置到Z=50Ω.2.在数据显示中计算L、C值有偏置电路的传输和反射特性表现为20dB增益，但在输入口处与50Ω有失配。直流供电和隔离（feedsandblocks）也是理想的并需要实际元件值。a．在数据显示器中，写一方程XC，对应为1900MHz处的10pF的容抗。然后，对方程XC列表（list），如下图所示。如果需要的话，用PlotOptions命名列表。作为低电抗，10pF值的电容为一隔直电容。94a．改变方程中的电容值，检查XC列表是否自动刷新（例如把电容值改为20pF，X

7、C值变为-4.188）。b．创建一个表示电感值和感抗范围的表格。L_val的扫描范围从1nH到200nH，步长为10nH。在ADS中，两个冒号句法表示未定计划（wildcard）（对所有值），也可用来表示范围，如下所示。方括号用于生成扫描。写好方程并列表后（如下图所示），下拉列表的滚动条，随着电感值增加，1.9GHz处的电抗值也增加，因此，120nH对于DC馈电已足够（RF扼流圈）。关于方程和表格的备注：你可将方程和表格拷贝至另一数据显示（CtrlC/CtrlV），或者使用命令File>SaveAsTemplate以模板格式保存数据显

8、示文件，这样可被其他任务引用。c．保存（Save）当前的数据显示文件和原理图。2.代入L和C的计算值并仿真a．以新文件名s_match保存原理图b．把两个隔直电容的文件名（DC_Block）改为C，它们将自动变为集总参数