微波电路与系统仿真实验3.ppt

实验实验3 低噪声放大器设计与仿真低噪声放大器设计与仿真高源慈高源慈高源慈高源慈电子科技大学电子科技大学电子科技大学电子科技大学20122012年年年年9 9月月月月School of Electronic Engineering,School of Electronic Engineering,University of Electronic Science and Technology of ChinaUniversity of Electronic Science and Technology of China耽渠鸿狠辊沫亨埂鸦坪关萄幻糕嘘推靠宣讽瓶男灰瞬革累痉里吃花条胖烟微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3低噪声放大器设计与仿真低噪声放大器设计与仿真实验目的：实验目的：实验目的：实验目的：1.1.了解微波低噪声放大器的技术指标和设计方法；了解微波低噪声放大器的技术指标和设计方法；了解微波低噪声放大器的技术指标和设计方法；了解微波低噪声放大器的技术指标和设计方法；2.2.掌握使用掌握使用掌握使用掌握使用ADSADS软件进行微波有源电路的设计、仿真与优软件进行微波有源电路的设计、仿真与优软件进行微波有源电路的设计、仿真与优软件进行微波有源电路的设计、仿真与优化。化。化。化。东往液肖谭五汲雪杜徊老籽购诗赤哮隧咀凉篆欣陌趁躬很童惠鞭闯特茹榨微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3低噪声放大器设计与仿真低噪声放大器设计与仿真实验内容：实验内容：实验内容：实验内容：3.1 3.1 低噪声放大器的基础知识低噪声放大器的基础知识低噪声放大器的基础知识低噪声放大器的基础知识3.2 3.2 晶体管直流工作点扫描晶体管直流工作点扫描晶体管直流工作点扫描晶体管直流工作点扫描3.3 3.3 晶体管晶体管晶体管晶体管S S参数扫描参数扫描参数扫描参数扫描3.4 SP3.4 SP模型的仿真设计模型的仿真设计模型的仿真设计模型的仿真设计骂残逊甚蜡咯纂买敝姨哲胜武赂破奴客谈煎虎纂苇蝴嘶甜扭盐错发瞳闻健微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验33.1 低噪声放大器的基础知识低噪声放大器的基础知识1.低噪声放大器的作用低噪声放大器的作用低噪声放大器的作用低噪声放大器的作用l l放大微弱信号放大微弱信号放大微弱信号放大微弱信号l l降低噪声干扰降低噪声干扰降低噪声干扰降低噪声干扰 在接收机或各种特定的无线通信系统中，能有效在接收机或各种特定的无线通信系统中，能有效在接收机或各种特定的无线通信系统中，能有效在接收机或各种特定的无线通信系统中，能有效提高灵提高灵提高灵提高灵敏度敏度敏度敏度的关键因素就是的关键因素就是的关键因素就是的关键因素就是降低接收机的噪声系数降低接收机的噪声系数降低接收机的噪声系数降低接收机的噪声系数，而决定接收机，而决定接收机，而决定接收机，而决定接收机的噪声系数的关键部件就是的噪声系数的关键部件就是的噪声系数的关键部件就是的噪声系数的关键部件就是处于接收机最前端的低噪声放大处于接收机最前端的低噪声放大处于接收机最前端的低噪声放大处于接收机最前端的低噪声放大器器器器。因此，低噪声放大器的设计对整个接收机来说是至关重。因此，低噪声放大器的设计对整个接收机来说是至关重。因此，低噪声放大器的设计对整个接收机来说是至关重。因此，低噪声放大器的设计对整个接收机来说是至关重要的。要的。要的。要的。群诵炊凭火陋友响背配研忽爵步庄官面宁罕断环汀阿辙郭匙臆东半刀陡棘微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验32.2.低噪声放大器的主要技术指标低噪声放大器的主要技术指标低噪声放大器的主要技术指标低噪声放大器的主要技术指标l l噪声系数噪声系数噪声系数噪声系数l l放大器增益放大器增益放大器增益放大器增益l l增益平坦度增益平坦度增益平坦度增益平坦度l l稳定系数稳定系数稳定系数稳定系数l l输入输出驻波比输入输出驻波比输入输出驻波比输入输出驻波比l l通频带、中心频率通频带、中心频率通频带、中心频率通频带、中心频率l l输出功率输出功率输出功率输出功率l l 闰拳半篷堡邻喂恿秩播尺万乔资摈饯咱慨漓适康蓬冈剧与绘泛冰存瀑楔鞋微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3l 噪声系数噪声系数噪声系数噪声系数定义定义定义定义：放大器输入信号与输出信号信噪比的比值。：放大器输入信号与输出信号信噪比的比值。：放大器输入信号与输出信号信噪比的比值。：放大器输入信号与输出信号信噪比的比值。放大器输入输入输出输出 、输入信号功率和输入噪声功率。输入信号功率和输入噪声功率。输入信号功率和输入噪声功率。输入信号功率和输入噪声功率。、输出信号功率和输出噪声功率。输出信号功率和输出噪声功率。输出信号功率和输出噪声功率。输出信号功率和输出噪声功率。物理含义物理含义物理含义物理含义：信号通过放大器后，信噪比变坏的倍数。：信号通过放大器后，信噪比变坏的倍数。：信号通过放大器后，信噪比变坏的倍数。：信号通过放大器后，信噪比变坏的倍数。单位单位单位单位：伺水溢寨污黍戴胜捕歉少肄撬编攻删廊淀掖迎椰滓劝谐承抛谜茅扭破坦凿微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3l 放大器增益放大器增益放大器增益放大器增益定义定义定义定义：放大器输出功率与输入功率的比值。：放大器输出功率与输入功率的比值。：放大器输出功率与输入功率的比值。：放大器输出功率与输入功率的比值。提高提高提高提高低噪声放大器的低噪声放大器的低噪声放大器的低噪声放大器的增益增益增益增益对对对对降低接收机的噪声系数降低接收机的噪声系数降低接收机的噪声系数降低接收机的噪声系数是非常有利的，但是低噪声放大器的增益是非常有利的，但是低噪声放大器的增益是非常有利的，但是低噪声放大器的增益是非常有利的，但是低噪声放大器的增益过高过高过高过高会会会会影响到影响到影响到影响到整个接收机的动态范围整个接收机的动态范围整个接收机的动态范围整个接收机的动态范围。因此，一般来说，低噪声放大。因此，一般来说，低噪声放大。因此，一般来说，低噪声放大。因此，一般来说，低噪声放大器的增益应与系统的整机噪声系数、接收机的动态范围器的增益应与系统的整机噪声系数、接收机的动态范围器的增益应与系统的整机噪声系数、接收机的动态范围器的增益应与系统的整机噪声系数、接收机的动态范围等结合起来考虑。等结合起来考虑。等结合起来考虑。等结合起来考虑。卓裸像佛绞姥燃比娠擎摩旭栅喉氏镭腹乒态赖笺功尔赂篆误时给刨午悄佛微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3l 增益平坦度增益平坦度增益平坦度增益平坦度带内起伏：带内起伏：G（dB）起伏斜率：起伏斜率：dB/MHzl 输入输出驻波比输入输出驻波比输入输出驻波比输入输出驻波比物理含义物理含义：表征输入输出回路的匹配情况。：表征输入输出回路的匹配情况。绊济完萄聊离需听疲幸陀预陛瞳巨生钠崩诗拇粮良吻磋雨氛七次雍绩藏蛾微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验33.3.低噪声放大器的设计方法低噪声放大器的设计方法低噪声放大器的设计方法低噪声放大器的设计方法 选择合适的晶体管，下载并安装晶体管的库文件。选择合适的晶体管，下载并安装晶体管的库文件。选择合适的晶体管，下载并安装晶体管的库文件。选择合适的晶体管，下载并安装晶体管的库文件。进行直流分析，确定直流工作点。进行直流分析，确定直流工作点。进行直流分析，确定直流工作点。进行直流分析，确定直流工作点。偏置电路设计。偏置电路设计。偏置电路设计。偏置电路设计。稳定性分析。稳定性分析。稳定性分析。稳定性分析。噪声系数圆和输入匹配设计。噪声系数圆和输入匹配设计。噪声系数圆和输入匹配设计。噪声系数圆和输入匹配设计。最大增益的输出匹配设计。最大增益的输出匹配设计。最大增益的输出匹配设计。最大增益的输出匹配设计。匹配网络的实现。匹配网络的实现。匹配网络的实现。匹配网络的实现。版图的设计。版图的设计。版图的设计。版图的设计。原理图和版图的联合仿真。原理图和版图的联合仿真。原理图和版图的联合仿真。原理图和版图的联合仿真。吞喝兔教内惩耻卉披缸篓狂辉聊仙娥侈萍碘币龄产戚亢纵譬咀嫁城挡怔失微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3l 选择合适的放大管选择合适的放大管选择合适的放大管选择合适的放大管双极性晶体管双极性晶体管双极性晶体管双极性晶体管 BJT BJT场效应管场效应管场效应管场效应管 GaAs FET GaAs FET高迁移率晶体管高迁移率晶体管高迁移率晶体管高迁移率晶体管 HEMT HEMT、PHEMT PHEMT 具有极低的具有极低的具有极低的具有极低的NF NF 例：例：例：例：2GHz NF=0.5dB2GHz NF=0.5dB赂渴除蔑蔗电鄙惠栋揩缨滦锦稿岂窍昌目葫贰蜂夺琳奢聪伴圃放象潮伍花微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3l 稳定性分析稳定性分析稳定性分析稳定性分析 根据管子参数计算稳定系数根据管子参数计算稳定系数根据管子参数计算稳定系数根据管子参数计算稳定系数K K，判断其是否工作在稳定区。，判断其是否工作在稳定区。，判断其是否工作在稳定区。，判断其是否工作在稳定区。耻胎整慷酌瞻躁碴褐颧杨障汐琶癣骨璃琼易摊搓媳娶谩薪源洞购顺鬼立奎微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3l 设计输入输出匹配电路设计输入输出匹配电路设计输入输出匹配电路设计输入输出匹配电路输入端按最小噪声系数设计输入端按最小噪声系数设计输入端按最小噪声系数设计输入端按最小噪声系数设计 为获得最小噪声系数，应选择最佳信号源反射系数。为获得最小噪声系数，应选择最佳信号源反射系数。为获得最小噪声系数，应选择最佳信号源反射系数。为获得最小噪声系数，应选择最佳信号源反射系数。输出端按共轭匹配设计输出端按共轭匹配设计输出端按共轭匹配设计输出端按共轭匹配设计堆惋犯蔗沂枝遍雨捎圃矗苟丫崔锦桐理蔼卉兄看戒共锅继肤嘛椰合绑岛钧微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验34.4.软件仿真注意事项软件仿真注意事项软件仿真注意事项软件仿真注意事项 仿真时模型的选择仿真时模型的选择仿真时模型的选择仿真时模型的选择1 1晶体管晶体管晶体管晶体管spsp模型模型模型模型：属于小信号线性模型，模型中已经带有了确定：属于小信号线性模型，模型中已经带有了确定：属于小信号线性模型，模型中已经带有了确定：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，和在一定范围内的的直流工作点，和在一定范围内的的直流工作点，和在一定范围内的的直流工作点，和在一定范围内的S S参数，仿真时要注参数，仿真时要注参数，仿真时要注参数，仿真时要注意适用范围。意适用范围。意适用范围。意适用范围。SpSp模型只能得到初步的结果，对于某些模型只能得到初步的结果，对于某些模型只能得到初步的结果，对于某些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，或者应用来说已经足够，不能用来做大信号的仿真，或者应用来说已经足够，不能用来做大信号的仿真，或者应用来说已经足够，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。直流馈电电路的设计，不能直接生成版图。直流馈电电路的设计，不能直接生成版图。直流馈电电路的设计，不能直接生成版图。大信号模型大信号模型大信号模型大信号模型：可以用来仿真大、小信号，需要自行选：可以用来仿真大、小信号，需要自行选：可以用来仿真大、小信号，需要自行选：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。带有择直流工作点，仿真时要加入馈电电路和电源。带有择直流工作点，仿真时要加入馈电电路和电源。带有择直流工作点，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。封装的大信号模型可以用来生成版图。封装的大信号模型可以用来生成版图。封装的大信号模型可以用来生成版图。腆实完谩妄鄂艘宗巢襟田戎瞩须渗莲遗懊泞酚直段墅羚拿销胀贵酣吼肘倦微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3l 软件仿真注意事项软件仿真注意事项软件仿真注意事项软件仿真注意事项仿真时模型的选择仿真时模型的选择仿真时模型的选择仿真时模型的选择2 2集总参数元件：电容、电阻、电感集总参数元件：电容、电阻、电感集总参数元件：电容、电阻、电感集总参数元件：电容、电阻、电感在进行电路优化时，可直接选用参数连续变化的模型在进行电路优化时，可直接选用参数连续变化的模型在进行电路优化时，可直接选用参数连续变化的模型在进行电路优化时，可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在系统设计最后，需要把这些优化过的元件替换为器在系统设计最后，需要把这些优化过的元件替换为器在系统设计最后，需要把这些优化过的元件替换为器件库中系列中的元件才是可以制作电路、生成版图的。件库中系列中的元件才是可以制作电路、生成版图的。件库中系列中的元件才是可以制作电路、生成版图的。件库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，替换后要重新仿替换时选择与优化结果相近的数值，替换后要重新仿替换时选择与优化结果相近的数值，替换后要重新仿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。真一次，检验电路性能是否因此出现恶化。真一次，检验电路性能是否因此出现恶化。真一次，检验电路性能是否因此出现恶化。痞奔嫩揣阻杂十轧篓缓低纺惮词土坪忻在债贵逛脂沏斧泛眶廓狮肄镀泥睫微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验35.5.低噪声放大器的设计指标低噪声放大器的设计指标低噪声放大器的设计指标低噪声放大器的设计指标设计指标设计指标设计指标设计指标：频率：频率：频率：频率：1.82.2 GHz1.82.2 GHz噪声系数：噪声系数：噪声系数：噪声系数：3.0 dB 10 dB 10 dB增益平坦度：增益平坦度：增益平坦度：增益平坦度：0.5 dB/5MHz(0.5 dB/5MHz(带内带内带内带内)输入驻波比：输入驻波比：输入驻波比：输入驻波比：2.0 2.0输出驻波比：输出驻波比：输出驻波比：输出驻波比：2.5 2.5此处选择此处选择此处选择此处选择AgilentAgilent公司的公司的公司的公司的AT41511AT41511，也可选择其他公司的管子。，也可选择其他公司的管子。，也可选择其他公司的管子。，也可选择其他公司的管子。馆徒讣部亚叭摩猩浴和轴毅甜秃钻局拷峪遵郁甫薄撤祈唁醚礼嗽息悄脐舰微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验33.2 晶体管直流工作点的扫描晶体管直流工作点的扫描p 建立工程建立工程建立工程建立工程p 晶体管直流工作点扫描晶体管直流工作点扫描晶体管直流工作点扫描晶体管直流工作点扫描目的目的目的目的：进行直流工作点扫描和分析；：进行直流工作点扫描和分析；：进行直流工作点扫描和分析；：进行直流工作点扫描和分析；检查电路的静态工作点。检查电路的静态工作点。检查电路的静态工作点。检查电路的静态工作点。p 偏置电路的设计偏置电路的设计偏置电路的设计偏置电路的设计p 稳定性分析稳定性分析稳定性分析稳定性分析彼岸敷立疵忽神商击梁金对壤蝶佳饺挞周箍甥禾坤情曾凯耻睛食煌瑞臀藤微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3p 建立工程建立工程建立工程建立工程建立工程的具体步骤如下：建立工程的具体步骤如下：建立工程的具体步骤如下：建立工程的具体步骤如下：运行运行运行运行ADSADS，弹出，弹出，弹出，弹出ADSADS的主窗口。的主窗口。的主窗口。的主窗口。选择【选择【选择【选择【FileFile】【New ProjectNew Project】命令，弹出】命令，弹出】命令，弹出】命令，弹出“New New ProjectProject”（新建工程）对话框。对话框中的默认工作路径（新建工程）对话框。对话框中的默认工作路径（新建工程）对话框。对话框中的默认工作路径（新建工程）对话框。对话框中的默认工作路径为为为为“C:UsersdefaultsC:Usersdefaults”，在路径的末尾输入工程名：，在路径的末尾输入工程名：，在路径的末尾输入工程名：，在路径的末尾输入工程名：lnalna。在【。在【。在【。在【Project Technology FilesProject Technology Files】栏中选择】栏中选择】栏中选择】栏中选择“ADS ADS StandardStandard：Length unit-millimeterLength unit-millimeter”，即工程中的默认长，即工程中的默认长，即工程中的默认长，即工程中的默认长度单位为毫米。度单位为毫米。度单位为毫米。度单位为毫米。点击【点击【点击【点击【OKOK】按钮，完成新建工程，此时原理图设计窗口】按钮，完成新建工程，此时原理图设计窗口】按钮，完成新建工程，此时原理图设计窗口】按钮，完成新建工程，此时原理图设计窗口会自动打开。会自动打开。会自动打开。会自动打开。憋粉轧果煌罪连诛恋票菱策界界屉鸽挽卒腔捌蝇襟碴桶拈姥杂读我函饰刮微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3p 建立工程建立工程建立工程建立工程输入工程名输入工程名输入工程名输入工程名选择工程中的默认长度单位选择工程中的默认长度单位选择工程中的默认长度单位选择工程中的默认长度单位新建工程对话框新建工程对话框新建工程对话框新建工程对话框勾递党寒繁痪讲侵氨郭裤掖赊爪绑推荫神瑟笨暮肩吼自浙滴航从进疤赋悼微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3p 晶体管直流工作点扫描晶体管直流工作点扫描晶体管直流工作点扫描晶体管直流工作点扫描晶体管直流工作点扫描的具体步骤如下：晶体管直流工作点扫描的具体步骤如下：晶体管直流工作点扫描的具体步骤如下：晶体管直流工作点扫描的具体步骤如下：选择【选择【选择【选择【FileFile】【New DesignNew Design】在工程中新建一个原】在工程中新建一个原】在工程中新建一个原】在工程中新建一个原理图。理图。理图。理图。在新建设计窗口中给新建原理图命名，此处命名为在新建设计窗口中给新建原理图命名，此处命名为在新建设计窗口中给新建原理图命名，此处命名为在新建设计窗口中给新建原理图命名，此处命名为“bjt_curvebjt_curve”，并在【，并在【，并在【，并在【Schematic Design TemplesSchematic Design Temples】栏】栏】栏】栏中选择中选择中选择中选择“BJT_curve_tracerBJT_curve_tracer”，这是个专门用来扫描，这是个专门用来扫描，这是个专门用来扫描，这是个专门用来扫描BJTBJT工作点的模板。工作点的模板。工作点的模板。工作点的模板。馏廖奇怎钓阔楷侦是到透嫡惟你粗纯叠寄啃俺细铰誉洞撞徐诧遣汪吞傅险微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3新建原理图对话框新建原理图对话框新建原理图对话框新建原理图对话框输入原理图名输入原理图名输入原理图名输入原理图名选择模板选择模板选择模板选择模板溪酌兄腊盔奈噪髓站迢尉航垃尚卧子玛齐拌咳宪喇极机更碰敏衔燕邹怎筐微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3BJTBJT工作测试模板工作测试模板工作测试模板工作测试模板点击【点击【点击【点击【OKOK】按钮确认，新的原理图窗口会被打开。窗口中有】按钮确认，新的原理图窗口会被打开。窗口中有】按钮确认，新的原理图窗口会被打开。窗口中有】按钮确认，新的原理图窗口会被打开。窗口中有系统预先设计好的组件和控件。系统预先设计好的组件和控件。系统预先设计好的组件和控件。系统预先设计好的组件和控件。参数扫描控件参数扫描控件参数扫描控件参数扫描控件柱鲍刽捅约喘垣缀砚浑哀舱拽绽香聂怪纺嘲炭沽壮无清蒜讯蓉畜彝窗涨看微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3元件库窗口元件库窗口元件库窗口元件库窗口单击工作栏中的按钮单击工作栏中的按钮单击工作栏中的按钮单击工作栏中的按钮 【Display Component Library ListDisplay Component Library List】，】，】，】，打开元件库打开元件库打开元件库打开元件库“Component LibraryComponent Library”。戏永召膏作凄瞅侠玫扫液晦徒泌痹款蛛烙胃些帽很碑小岁隋尉揭址芹促缮微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3在【在【在【在【ComponentComponent】的【】的【】的【】的【SearchSearch】中输入元件名称】中输入元件名称】中输入元件名称】中输入元件名称“4151141511”，按按按按EnterEnter键，可以看到该种晶体管的不同模型。键，可以看到该种晶体管的不同模型。键，可以看到该种晶体管的不同模型。键，可以看到该种晶体管的不同模型。选择选择选择选择pbpb开头的开头的开头的开头的模型模型模型模型“pb_hp_AT41511_19950125pb_hp_AT41511_19950125”，切换到，切换到，切换到，切换到DesignDesign窗口，放窗口，放窗口，放窗口，放入晶体管，按入晶体管，按入晶体管，按入晶体管，按EscEsc键终止当前操作。键终止当前操作。键终止当前操作。键终止当前操作。注意注意注意注意：以以以以spsp为开头的是为开头的是为开头的是为开头的是S S参数模型，这种模型不能用来做直流参数模型，这种模型不能用来做直流参数模型，这种模型不能用来做直流参数模型，这种模型不能用来做直流工作点的扫描。工作点的扫描。工作点的扫描。工作点的扫描。晴碳鹿品烙青稗少南蘸疫避留且什罪祈焙佬徘杆级踢慕三蹿事器泰抑衰堑微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3按下图接入按下图接入按下图接入按下图接入BJTBJT元件。连线单击按扭元件。连线单击按扭元件。连线单击按扭元件。连线单击按扭 ，按，按，按，按EscEsc键终止当键终止当键终止当键终止当前操作。前操作。前操作。前操作。注意注意注意注意：该晶体管有两个管脚，此处接：该晶体管有两个管脚，此处接：该晶体管有两个管脚，此处接：该晶体管有两个管脚，此处接1 1个即可。个即可。个即可。个即可。沏荡攘服找睬巾蚤亢脏材赋宫评庶童要刷沤坦协十化囚定非钓侗鸣治像禁微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3按按按按SimulateSimulate键键键键 ，开始仿真，这时会弹出一个窗口，该窗口，开始仿真，这时会弹出一个窗口，该窗口，开始仿真，这时会弹出一个窗口，该窗口，开始仿真，这时会弹出一个窗口，该窗口会显示仿真或者优化的过程信息。如果出现错误，里面会给会显示仿真或者优化的过程信息。如果出现错误，里面会给会显示仿真或者优化的过程信息。如果出现错误，里面会给会显示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。出出错信息，应该注意查看。出出错信息，应该注意查看。出出错信息，应该注意查看。硝欧吊龚戚银台莹裴吨暇胞障刨降铭镶脚壤秃血严钡缕斌诈髓吠迂驾寇土微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3仿真结束，弹出结果窗口，如下图。仿真结束，弹出结果窗口，如下图。仿真结束，弹出结果窗口，如下图。仿真结束，弹出结果窗口，如下图。直流工作点扫描曲线直流工作点扫描曲线直流工作点扫描曲线直流工作点扫描曲线直流工作点和功耗直流工作点和功耗直流工作点和功耗直流工作点和功耗 因采用的是因采用的是因采用的是因采用的是ADSADS的设计模板，故数据显示都已经设置好了。一般情况下，的设计模板，故数据显示都已经设置好了。一般情况下，的设计模板，故数据显示都已经设置好了。一般情况下，的设计模板，故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数据的显示需要人为自行设置数据的显示需要人为自行设置数据的显示需要人为自行设置。注意注意注意注意:关闭的时候要保存为适宜的名字。图中的关闭的时候要保存为适宜的名字。图中的关闭的时候要保存为适宜的名字。图中的关闭的时候要保存为适宜的名字。图中的MarkerMarker可用鼠标拖动。可用鼠标拖动。可用鼠标拖动。可用鼠标拖动。恩耽托麓蒸提乱凿爆仆黄海尿模暴拥鞠将乘视厘奠毕傲首雀埠茶诗抿咨恶微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3直流工作点扫描注意事项直流工作点扫描注意事项实际上，模板中预设的扫描参数通常和需要的并不一致，实际上，模板中预设的扫描参数通常和需要的并不一致，实际上，模板中预设的扫描参数通常和需要的并不一致，实际上，模板中预设的扫描参数通常和需要的并不一致，需要在需要在需要在需要在DesignDesign窗口的原理图上通过窗口的原理图上通过窗口的原理图上通过窗口的原理图上通过参数扫描控件参数扫描控件参数扫描控件参数扫描控件进行修进行修进行修进行修改。参数扫描控件按钮改。参数扫描控件按钮改。参数扫描控件按钮改。参数扫描控件按钮 很重要，在很多很重要，在很多很重要，在很多很重要，在很多情况下会经常用到。情况下会经常用到。情况下会经常用到。情况下会经常用到。另外，一般参数的另外，一般参数的另外，一般参数的另外，一般参数的修改修改修改修改，既可以通过，既可以通过，既可以通过，既可以通过双击一个目标双击一个目标双击一个目标双击一个目标（元（元（元（元器件、控件等）来进行，也可以在设计窗口中器件、控件等）来进行，也可以在设计窗口中器件、控件等）来进行，也可以在设计窗口中器件、控件等）来进行，也可以在设计窗口中激活显示激活显示激活显示激活显示参数参数参数参数来实现。高级设置的修改只能通过双击目标实现。来实现。高级设置的修改只能通过双击目标实现。来实现。高级设置的修改只能通过双击目标实现。来实现。高级设置的修改只能通过双击目标实现。在本例中，可以适当调整扫描参数，然后仿真，在结果在本例中，可以适当调整扫描参数，然后仿真，在结果在本例中，可以适当调整扫描参数，然后仿真，在结果在本例中，可以适当调整扫描参数，然后仿真，在结果曲线上选择合适的直流工作点，获得相应的直流偏置电曲线上选择合适的直流工作点，获得相应的直流偏置电曲线上选择合适的直流工作点，获得相应的直流偏置电曲线上选择合适的直流工作点，获得相应的直流偏置电压（或电流）值。压（或电流）值。压（或电流）值。压（或电流）值。孜箭胳勺拢苍菏祝爷舅幂氮林聋朱批苹幸叮雕眨膝秆玫刺纂充玖镜栖距赊微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3p 偏置电路的设计偏置电路的设计偏置电路的设计偏置电路的设计 创建新的原理图，可命名为创建新的原理图，可命名为创建新的原理图，可命名为创建新的原理图，可命名为“bjt_biasbjt_bias”.”.在原理图设计窗口中选择偏置工具栏在原理图设计窗口中选择偏置工具栏在原理图设计窗口中选择偏置工具栏在原理图设计窗口中选择偏置工具栏此时，窗口左侧的工具栏变为右图所示。此时，窗口左侧的工具栏变为右图所示。此时，窗口左侧的工具栏变为右图所示。此时，窗口左侧的工具栏变为右图所示。在工具栏中点击选择在工具栏中点击选择在工具栏中点击选择在工具栏中点击选择”BJT BiasBJT Bias“，并在右，并在右，并在右，并在右侧的绘图区放置。侧的绘图区放置。侧的绘图区放置。侧的绘图区放置。矛坐商茵跋奶血遇扯严秀扬酝耳乱霉慨屁叛寝券奄个霉捷怒旬殃函帛祸疚微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3偏置电路原理图偏置电路原理图偏置电路原理图偏置电路原理图追层彭恐刹愚痈伞遵阮致凉缄忻潦俱侠鳃央脱糊妮翰裕脓杜辉妮鸯跨啊床微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3 执行菜单命令【执行菜单命令【执行菜单命令【执行菜单命令【Design GuideDesign Guide】【AmplifierAmplifier】弹出放大器】弹出放大器】弹出放大器】弹出放大器向导对话框，选择向导对话框，选择向导对话框，选择向导对话框，选择”ToolsTransistor Bias UtilityToolsTransistor Bias Utility“对晶对晶对晶对晶体管的直流偏置参数进行设置。体管的直流偏置参数进行设置。体管的直流偏置参数进行设置。体管的直流偏置参数进行设置。驯矣舌恫东讫谊撰雨涯蝴婪宣单魁墓揖些济狂札副仔悉谢业舵则屋提弄铣微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3偏置向导参数设计偏置向导参数设计偏置向导参数设计偏置向导参数设计点击该按钮，并选择点击该按钮，并选择点击该按钮，并选择点击该按钮，并选择Vce=2.7V,Vce=2.7V,IcIc 5mA5mA的点作为偏置点。的点作为偏置点。的点作为偏置点。的点作为偏置点。羌从昨醒例禄透辜珐公醇超窥洁赦柬罚氢婪蝉侣胁卉葱咳乃裔臣羹担黔毅微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3 点击【点击【点击【点击【DesignDesign】按钮，此时会弹出】按钮，此时会弹出】按钮，此时会弹出】按钮，此时会弹出”Bias Network SelectionBias Network Selection“对话框，点击【对话框，点击【对话框，点击【对话框，点击【OKOK】，会生成直流偏置电路，结果如右下图。】，会生成直流偏置电路，结果如右下图。】，会生成直流偏置电路，结果如右下图。】，会生成直流偏置电路，结果如右下图。兽充试御傲社悯谚扬欢夫昭栈们长剂锚跑牌佯胖烈笨薪蹬锋逸碾套文餐妖微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3 选择偏置设置元件，并点击选择偏置设置元件，并点击选择偏置设置元件，并点击选择偏置设置元件，并点击 查看子电路。查看子电路。查看子电路。查看子电路。凹号康干吧塑寥论贸恒炎蔑清喳伤惜淌溺采曾惰蜕煮炯疮择腑邓猩陷桓性微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3 所得到的偏置电路图如下图所示。实际电路中需将电阻用相近的所得到的偏置电路图如下图所示。实际电路中需将电阻用相近的所得到的偏置电路图如下图所示。实际电路中需将电阻用相近的所得到的偏置电路图如下图所示。实际电路中需将电阻用相近的常规标称值电阻代替。常规标称值电阻代替。常规标称值电阻代替。常规标称值电阻代替。邵轧凿匹豪浓薛愉聚淹霹邑沪折珊慎殖峡致颗邱求千辱僻秽览扳尉恬嚣俐微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3 新建偏置电路原理图如下，可命名为新建偏置电路原理图如下，可命名为新建偏置电路原理图如下，可命名为新建偏置电路原理图如下，可命名为“bjt_biascircuitbjt_biascircuit”。仿。仿。仿。仿真后，并点击【真后，并点击【真后，并点击【真后，并点击【SimulationSimulation】【Annotate DC SolutionAnnotate DC Solution】可】可】可】可看到各看到各看到各看到各节节点点点点电压电电压电流流流流。粟摧赫微顾逾君状帘仓作嫩藩戚恃容霖俘拯宁脊历两诫嘉磊茵板诚怜转惧微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3p 稳定性分析稳定性分析稳定性分析稳定性分析 新建电路原理图如下，可命名为新建电路原理图如下，可命名为新建电路原理图如下，可命名为新建电路原理图如下，可命名为“bjt_stabbjt_stab”。射频扼流电路射频扼流电路射频扼流电路射频扼流电路隔直电容隔直电容隔直电容隔直电容曳鸿息和帅瑰胖肤伍及逮县翘铀帕按遭炒沧准根侦呛芬颊慷铣锐逻防殿湛微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3 仿真之后，得到稳定系数仿真之后，得到稳定系数仿真之后，得到稳定系数仿真之后，得到稳定系数K K和最大增益仿真结果如下所示。和最大增益仿真结果如下所示。和最大增益仿真结果如下所示。和最大增益仿真结果如下所示。稳定系数稳定系数稳定系数稳定系数K K（稳定性判别系数）：此处（稳定性判别系数）：此处（稳定性判别系数）：此处（稳定性判别系数）：此处K1K1，放大器电路不稳定。需加入负，放大器电路不稳定。需加入负，放大器电路不稳定。需加入负，放大器电路不稳定。需加入负反馈电路。反馈电路。反馈电路。反馈电路。菠佯谬巡微织颤准郝蝶珠零撤推哭放摆驼晾怖统麻固邢黍碴她炯全畏故犀微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3 在晶体管发射极加入小电感作为负反馈，并将其电感值设为在晶体管发射极加入小电感作为负反馈，并将其电感值设为在晶体管发射极加入小电感作为负反馈，并将其电感值设为在晶体管发射极加入小电感作为负反馈，并将其电感值设为变量，利用主菜单【变量，利用主菜单【变量，利用主菜单【变量，利用主菜单【SimulateSimulate】【TuningTuning】功能】功能】功能】功能调调整整整整电电感感感感值值，同，同，同，同时观时观察察察察稳稳定系数定系数定系数定系数K K的的的的变变化，化，化，化，选择选择合适的合适的合适的合适的电电感感感感值值，使使使使K K在工作在工作在工作在工作频频率范率范率范率范围围内均大于内均大于内均大于内均大于1 1。将。将。将。将电电感感感感值值改改改改为标为标称称称称值值。颜妒故银混硅嫁纶粮鸵瞧挞股湛祈臣览锗悸苟赚皿挖柞莎玄毯攀噎疙迷疚微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3 最后得到的仿真结果如下图所示，最后得到的仿真结果如下图所示，最后得到的仿真结果如下图所示，最后得到的仿真结果如下图所示，K K在工作在工作在工作在工作频频率范率范率范率范围围内均大内均大内均大内均大于于于于1 1。贴烬屉姬靶盘灶很漫巳蔼钱邢寻度退牺鹅糊柜焰撞挺模抑鞠淫泌敬范之宰微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3自学自学请同学们下去自学晶体管的请同学们下去自学晶体管的请同学们下去自学晶体管的请同学们下去自学晶体管的交流仿真交流仿真交流仿真交流仿真。唯索释就晤枪茨犁蛛甲卜穷恼力玄逾亚赁举科铬庭径狞仙罕芽囊捏廓敖书微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验33.3 晶体管的晶体管的S参数扫描参数扫描 选定晶体管的直流工作点后，就可以进行晶体管的选定晶体管的直流工作点后，就可以进行晶体管的选定晶体管的直流工作点后，就可以进行晶体管的选定晶体管的直流工作点后，就可以进行晶体管的S S参参参参数扫描和稳定性分析。数扫描和稳定性分析。数扫描和稳定性分析。数扫描和稳定性分析。本节选用本节选用本节选用本节选用S S参数模型：参数模型：参数模型：参数模型：sp_hp_AT-41511_2_19950125sp_hp_AT-41511_2_19950125，该，该，该，该模型对应的工作点为模型对应的工作点为模型对应的工作点为模型对应的工作点为Vce=2.7VVce=2.7V、Ic=5mAIc=5mA。pp 晶体管晶体管晶体管晶体管S S参数的扫描参数的扫描参数的扫描参数的扫描 阵棱骤棵丽堪挠禄蓖耗弯倚吁滴坊觉果次徐挨濒硒樟包拉舱奔钡镑啸弱董微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3p 晶体管的晶体管的晶体管的晶体管的S S参数扫描参数扫描参数扫描参数扫描晶体管晶体管晶体管晶体管S S参数扫描的具体步骤如下：参数扫描的具体步骤如下：参数扫描的具体步骤如下：参数扫描的具体步骤如下：选择【选择【选择【选择【FileFile】【New DesignNew Design】在工程中新建一个原】在工程中新建一个原】在工程中新建一个原】在工程中新建一个原理图。在新建设计窗口中给新建原理图命名，此处命名理图。在新建设计窗口中给新建原理图命名，此处命名理图。在新建设计窗口中给新建原理图命名，此处命名理图。在新建设计窗口中给新建原理图命名，此处命名为为为为“SP_of_spmodSP_of_spmod”，并在【，并在【，并在【，并在【Schematic Design TemplesSchematic Design Temples】栏中选择】栏中选择】栏中选择】栏中选择“S_ParamsS_Params”，这是个专门用来扫描，这是个专门用来扫描，这是个专门用来扫描，这是个专门用来扫描S S参数参数参数参数的模板。的模板。的模板。的模板。磐照傈梅恋捡著朴颖钵疙淫蒸卖作怜疼客捞攀薯搭直憨净妒勋凿绳扔秘雇微波电路与系统仿真实验3微波电路与系统仿真实验3输入原理图名输入原理图名输入原理图名输入原理图