使用.S2P文件进行低噪声放大器设计

1、如何使用.S2P文件进行低噪声放大器设计1515电信电信1 1班班黄武黄武奇奇2017.12.102017.12.10低噪声放大器仿真一般步骤11.下载并安装晶体管的库文件2.直流分析DC Tracing3.偏置电路的设计4.稳定性分析5.噪声系数圆和输入匹配6.最大增益的输出匹配7.匹配网络的实现8.版图的设计9.原理图版图联合仿真（co-simulation）参考资料：1.2014.05 ADS2011射频电路设计与仿真实例 徐兴福著使用.S2P文件仿真步骤1稳定性分析2噪声系数圆和输入匹配3最大增益的输出匹配4匹配网络的实现总之，仿真的目的是为了对放大器进行参数匹配放大器，使得放大器能稳

2、定工作。S极匹配影响稳定性，输入阻抗匹配影响放大器噪声，输出阻抗匹配影响放大器的增益1.稳定性分析(1).从Data Ttems库中选择S2P模型1.稳定性分析(2).选择S_Params仿真工具，并设置S_Params仿真范围1.稳定性分析(3).加入稳定性分析控件和最大增益控件，然后运行仿真，在仿真结果中添加Mu1稳定性分析曲线，可看到运行结果如右下图，可以看出在10GHz处大于1.1.稳定性分析(4).放大器虽然在10GHz稳定，但是我们需要让晶体管在尽可能大的范围内稳定，常用的方法为在S极加电感。微带线等效为电感。在TLines-Microstrip库中加入MSUB和两个MLSC，并设

3、置MSUB。加入VAR来设置S极微带线。1.稳定性分析(5).可见LS=0.2mm时有较宽的稳定性，因此可以将LS直接用0.2mm表示。至此，稳定性已经分析完毕，下面进行噪声分析和输入匹配。2.噪声分析和输入匹配(1).将S参数仿真工具中的噪声计算功能打开，设置单点仿真，设置为10GHz2.噪声分析和输入匹配(2).在Simulation-S_Param库中加入NsCircle和GaCircle1，并设置NsCircle1=ns_circle(,NFmin,Sopt,Rn/50,51,3,0.1)和GaCircle1=ga_circle(S,51,3,0.5)。运行仿真，加入GaCircle1

4、和NsCircle1圆图。2.噪声分析和输入匹配(3).在噪声圆的中心点加Marker，可以得到放大器在噪声最低时的输入阻抗，为Z0*(0.179+j*0.399)即为(8.95+j*19.95),在Smith Chart Matching中加入匹配。2.噪声分析和输入匹配(4).双击DA_Smith Chart Match设置.在菜单栏Tools中选择Smith Chart。对Smith Chart进行设置2.噪声分析和输入匹配(5).采用如图微带线匹配，匹配好后，单击左下角Build ADS Circuit生成电路，在菜单中单击 来查看子电路。2.噪声分析和输入匹配(6).将子电路复制到原

5、理图，运行仿真，可以看到最小噪声已经匹配到50欧姆。至此，输入匹配已经结束。3.最大增益的输出匹配(1).添加Zin控件，设置为Zin1=zin(S22,PortZ2)，将S参数仿真器设置为线性。运行仿真，在查看窗中添加Zin1的实部和虚部。可见在10GHz时的输出阻抗为10.605-j*14.6623.最大增益的输出匹配(2).依旧添加DA_SmithChartMatch1并设置注意Zg=(10.605+j*14.662)3.最大增益的输出匹配(3).依旧调出Smith Chart工具进行匹配3.最大增益的输出匹配(4).使用Smith Chart工具进行匹配，点击Build ADS Circuit生成相应子电路，再将子电路复制到原理图，方法同噪声匹配3.最大增益的输出匹配(5).运行仿真，可见输出阻抗已经匹配到50欧,输出匹配已经完成。4.匹配网络的实现(1).到目前为止，放大器的前级匹配和后级匹配都是使用的理想微带线，因此需要把图中的TL3、TL4、 TL5、 TL6使用实际微带线代替4.匹配网络的实现(2).将TL3和TL6用MLIN替代，将TL4和TL5用MLOC替代。以TL4为例，使用T