实验四低噪声放大器的设计制作与调试

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1、（一）实验目的了解低噪声放大器的工作原理及设计方法。学习使用ADS软件进行微波有源电路的设计，优化，仿真。掌握低噪声放大器的制作及调试方法。1（二）实验内容了解微波低噪声放大器的工作原理。使用ADS软件设计一个低噪声放大器，并对其参数进行优化、仿真。根据软件设计的结果绘制电路版图，并加工成电路板。对加工好的电路进行调试，使其满足设计要求。2（三）低噪声放大器的技术指标输入输出反射系数噪声系数放大器增益稳定系数通带内的增益平坦度3（四）用ADS软件设计低噪声放大器本节内容是介绍使用ADS软件设计低噪声放大器的方法：包括

2、原理图绘制，电路参数的优化、仿真，版图的仿真等。下面开始按顺序详细介绍用ADS软件设计低噪声放大器的方法。41.放大器设计的基本准备需要明确的概念S参数、放大器增益（平坦度）、噪声系数、噪声温度、动态范围、三阶交调与1dB压缩点、稳定性、匹配。。。需要学习的知识匹配电路有哪些形式对晶体管如何馈电Andsoon…52.软件仿真中需要注意的几个问题要有好的软件设计习惯各种文件的命名电路的布局以及参数的设置和选择要有合理的设计顺序要记住你在使用的是软件物理概念要明确，不要在无意义的地方花时间比如：按照加工精度，有些线条太

3、细是不能实现的，另外追求小数点后面N位的精确也是无聊的。注意仿真中使用模型的适用范围，比如：小信号模型就不能用来看三阶交调等非线性的曲线（看了也是错的），微带线仿真的时候，注意要L>W，软件中的模型才是对的。等等。注意如何规划仿真，才能尽快得到需要的电路要按照先局部后整体的优化，切忌直接全局优化，最好能够预先计算设置优化元件的初值。要注意仿真的数值稳定性，对于对参数以来敏感的仿真结果在最后制作的时候是很难实现的。适当的时候需要考虑改系统拓扑。养成不明白就多看看help的习惯62.软件仿真中需要注意的几个问题仿真时模型的选择1晶体

4、管sp模型：属于小信号线性模型，模型中已经带有了确定的直流工作点，和在一定范围内的S参数，仿真时要注意适用范围。Sp模型只能得到初步的结果，对于某些应用来说已经足够，不能用来做大信号的仿真，或者直流馈电电路的设计，不能直接生成版图。大信号模型：可以用来仿真大、小信号，需要自行选择直流工作点，仿真时要加入馈电电路和电源。带有封装的大信号模型可以用来生成版图72.软件仿真中需要注意的几个问题仿真时模型的选择2集总参数元件电容、电阻、电感：在进行电路优化时，可以直接选用参数连续变化的模型，在系统设计最后，需要把这些优化过的元件替换为器件库

5、中系列中的元件才是可以制作电路、生成版图的。替换时选择与优化结果相近的数值，替换后要重新仿真一次，检验电路性能是否因此出现恶化。83.ADS的使用启动软件后建立新的工程文件并打开原理图设计窗口。93.1晶体管直流工作点扫描3.1和3.2节参照系统提供的典型电路设置，用以帮助大家熟悉ADS的一些最简单的操作。对于各种工具的详尽使用，请自行参阅帮助文件。103.1晶体管直流工作点扫描选择FileNewDesign…进入下面的对话框在下面选择BJT_curve_tracer，在上面给新建的Design命名，这里命名为BJTCurve113.

6、1晶体管直流工作点扫描在新的Design中，会有系统预先设置好的组件和控件，如下图123.1晶体管直流工作点扫描如何在Design中加入晶体管点击，打开元件库133.1晶体管直流工作点扫描选择需要的晶体管，可以点击查询143.1晶体管直流工作点扫描对41511的查询结果如下，可以看到里面有这种晶体管的不同的模型以sp为开头的是S参数模型，这种模型不能用来做直流工作点的扫描选择pb开头的模型，切换到Design窗口，放入晶体管，按Esc键终止当前操作。153.1晶体管直流工作点扫描按照下图所示接入晶体管，连线按键为，注意确认线完

7、全接好，由于此晶体管发射极有两个管脚，在此处接一个即可。163.1晶体管直流工作点扫描按Simulate键，开始仿真，这时会弹出一个窗口，该窗口会现实仿真或者优化的过程信息。如果出现错误，里面会给出出错信息，应该注意查看。173.1晶体管直流工作点扫描仿真结束，弹出结果窗口，如下页图。注意关闭的时候要保存为适宜的名字。另外图中的Marker是可以用鼠标拖动的。由于采用的是ADS的设计模板，所以这里的数据显示都已经设置好了。一般情况下，数据的显示需要人为自行设置。183.1晶体管直流工作点扫描典型仿真结果图193.1晶体管直流工作点扫描

8、实际上，模板中预设的扫描参数通常和需要的并不一致，需要在Design窗口的原理图上进行修改，修改的方法比较简单。参数扫描控件很重要，在很多情况下会经常用到。另外，