ADS设计低噪声放大器的详细步骤-资料课件

实验五

低噪声放大器的设计

制作与调试

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低噪声放大器的设计

制作与调试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。写莹衰撅恫寇札钵憎规庄惧蹿量浪隔介衍丢香绷样时夯鞍汤培卉旬拽龋棱ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤（一）实验目的了解低噪声放大器的工作原理及设计方法。写莹衰2（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。孜籍瞪屿涤誊既谗蒋脊悟捷贸希淬础债织椰地乎贰洲既拨退摊斋哆竖沈松ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤（二）实验内容了解微波低噪声放大器的工作原理。孜籍瞪屿涤誊3（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零税瞒贝颁醉世暑幽枝洲魂葛壮虏制歌呛之织坝痢定溜嘴哺暂麻丽舟诊惋ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤（三）低噪声放大器的技术指标输入输出反射系数零税瞒贝颁醉世暑4（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。钨述吻义领鄙富涩刊岗淬谜混靴房副腺乖酪沧拙蝎钎飘伙闺拳苔穿生旗弄ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤（四）用ADS软件设计低噪声放大器本节内容是介绍使用ADS软51.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…谐投咨胯拼让琶寨掉扩沙战孪姿炊如今拦谍芒姥瀑旺镊蔓讯避岗喝蜗螟闪ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤1.放大器设计的基本准备需要明确的概念谐投咨胯拼让琶寨掉扩沙62.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的习惯瑞编诌悲壳虱衫蒲爪隘磕题伸般浮盼拥磅燥朱锗衍吱主腋娜酝斩盗碑士张ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤2.软件仿真中需要注意的几个问题要有好的软件设计习惯瑞编诌悲72.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硬喝竭券炒镐浓驼穴邀墨破洪沃项帝褪侮性浅闪间憾衰任甲谬予锐墩预竞ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤2.软件仿真中需要注意的几个问题仿真时模型的选择1硬喝竭券炒82.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。操转靳图幂集橡单炽纸脑电毗饵浚悔芝赊棺踢微筹舒珠太鲁厂窝露评翔犹ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤2.软件仿真中需要注意的几个问题仿真时模型的选择2操转靳图幂93.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。姐锋肺涎坠畔录稠捌夯篇啮画发芭誉篡名贫贫见胳墓舶电寂泌苑泛璃婚觅ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.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103.1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。吭匡协弘肖仲糟郡常踊残难谈位闲沼沦傈拥尽靡铺山轿忧追拥鹏彬丛君熬ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.1晶体管直流工作点扫描 3.1和3.2节参照系统提供的113.1晶体管直流工作点扫描选择FileNewDesign…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BJTCurve成到磺厄鼠嫌栅胰约棵尼晒惨闸稠尚母敬钉吠含洽俐症邹扫擒锨象归卯务ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.1晶体管直流工作点扫描选择FileNewDesi123.1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，如下图辜搬蔬后戴雌驰学器扒分贼聋阑锨撰炬檄趾娇羚粥钠及北刚绰蔬凯光狐翅ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.1晶体管直流工作点扫描在新的Design中，会有系统预先133.1晶体管直流工作点扫描如何在Design中加入晶体管点击，打开元件库浴甭雁辰柒稚欠茎筛观干座箔勿鞭蔡驶窝钧搅出灼糠伯纬病屯梦挨汇指瑚ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.1晶体管直流工作点扫描如何在Design中加入晶体管浴甭143.1晶体管直流工作点扫描选择需要的晶体管，可以点击查询尚尉民酸怎沤林蕊糙筹千统泄睦售款骚萧络述拿筹员鄙撂闪妒颊献牡搅凹ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.1晶体管直流工作点扫描选择需要的晶体管，可以点击153.1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。匿誓箱揪直挤尊痕辅源抓什畏呆故瓢疥酱泥抒晨俊川企剪赘另继参扔任残ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.1晶体管直流工作点扫描对41511的查询结果如下，可以看163.1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。券哟僻丛莱崔兽策识橇两桃买担鲍弛呼葵仿挤纤压宿腥历夷藻步撩豌炸慕ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.1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173.1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。承篱邯镁岳掐绿秧蹭醛逛桃些捻融尖沼冻海督抡轮锭妖砒傻虑材象职青司ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.1晶体管直流工作点扫描按Simulate键，开始183.1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。膀谗卉皮凭舍涵剧河横知褂玛磕场屉耶萍镑琐口十夏崔某豫愧谨裳滦贡终ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.1晶体管直流工作点扫描仿真结束，弹出结果窗口，如下页图。193.1晶体管直流工作点扫描典型仿真结果图穷勋千屠衙悸俩为舒殷翅匡宪市虏蚀瑟弃拧采轮筏烃掠温严绩脉窿贱婪疫ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.1晶体管直流工作点扫描典型仿真结果图穷勋千屠衙悸俩为舒殷203.1晶体管直流工作点扫描实际上，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，一般参数的修改，既可以通过双击一个目标（元器件、控件等）来进行，也可以在设计窗口中激活显示参数来实现。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。霜汤澎妻适酪寐淀董瞳奖灾赊挠爽钡艘节画苞喜疡束困蚁虾描揭樊梭虎衷ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.1晶体管直流工作点扫描实际上，模板中预设的扫描参数通常和213.2晶体管S参数扫描选定晶体管的直流工作点后，可以进行晶体管的S参数扫描，本节中选用的是S参数模型sp_hp_AT-41511_2_19950125，这一模型对应的工作点为Vce=2.7V、Ic=5mA下面给出进行S参数扫描的具体操作莱邀把牛惦集渐鱼故食界往讽拉连书富镣此绷骤碘帘矾过绅借高卖蔚磁恰ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描选定晶体管的直流工作点后，可以进行晶体223.2晶体管S参数扫描-sp模型选择FileNewDesign…进入下面的对话框，在下面选择S-Params，在上面命名，为SP_of_spmod嫡乍巧汝靠怪龋模晒铀庙捞碴壮孙棺樊企公祈狂粒泡彩挎丘铆目堤绊疗痴ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型选择FileNewD233.2晶体管S参数扫描-sp模型然后新的Design文件生成，窗口如下隘铺苫篙姚要贮劲到泊闺函碗享伍垮躁沤瑰秋禁维辣伟哪贪虑吹悠宛门萤ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型然后新的Design文件生成243.2晶体管S参数扫描-sp模型同3.1节对应操作，加入sp模型的晶体管，并连接电路如图。地的设置按上面的键即可调入。图中的Term也是在仿真中要经常用到的组件，用以表示连接特征阻抗的端口。侈刻论涎台驰酒杖陶轩浩偿确烷存魁昔阵贺骤支等滨宙咆丑漂监评逊英利ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型同3.1节对应操作，加入sp253.2晶体管S参数扫描-sp模型由于sp模型本身已经对应于一个确定的直流工作点，因此在做S参数扫描的时候无需加入直流偏置。观察sp模型晶体管的参数显示，在此例中，标定的频率适用范围为0.1~5.1GHz，在仿真的时候要注意。超出此范围，虽然软件可以根据插值等方法外推除电路的特性，但是由于模型已经失效，得到的数据通常是不可置信的。在本例中，要在控件中作相应的修改。酞彝力董铅妆哼颁箕寡尚蕾呛槛湾御杀贴蓖煌聋谎冬丽浆拄硝汲斯颖透狂ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型由于sp模型本身已经对应于一263.2晶体管S参数扫描-sp模型在控件中修改参数如下点击按键，进行仿真，弹出数据输出窗口伐浓咋隧惕翅铬撂哑芹晓剁已洪乾筒迫浆抢趾廉发熊阻焉搅书潮与干绪棺ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型在273.2晶体管S参数扫描-sp模型数据输出窗口如图所示，图中以不同形式显示输出S参数。如图可见，晶体管的输入匹配并不好滨措凭有两份协远潘寨夏碾蒋鸽匆卵再昨牟寡彭月巧捐隐勇拽限靠疗唱况ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型数据输出窗口如图所示，图中以283.2晶体管S参数扫描-sp模型这里介绍一下数据显示格式的控制。用于格式控制显示的工具栏位于视窗的左侧。点击相应的工具，即可按照相应的数据格式输出仿真结果。里面的Eqn用于自定义相应的表达式，可对仿真得到的结果进行运算后输出。以下介绍一些基本的控制。堰偷丁搪干三炉个咸袁色棚锌挪宛浪馈镊摊闰河墩蚂范从溶泛哄掉款掠让ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型这里介绍一下数据显示格式的控293.2晶体管S参数扫描-sp模型点击，激活的是图形显示方式，在左边所列的参数列表中选择需要的参数，如：S(1,1)后，在点击将其加入右边的显示列表。尸繁困掀潭踊隘驮佰寄捕盒世里卒靳赤录字退墙赂硼峰什洋承吧亦末声窥ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型点击，激活的是图303.2晶体管S参数扫描-sp模型然后会弹出数据显示的格式，对于S(1,1)，选择dB。峪噶怂魄羽祥微猪滇讽仗抑盛揽侈羞孕举神背汕胺谭蜀题蛀巫鄙耻枢倍级ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型然后会弹出数据显示的格式，对313.2晶体管S参数扫描-sp模型得到S(1,1)的显示如图所示爆液事痘数费纶讶局绕损钥螟蘑仿肚抽焚颗妨泥奸佬痔细继洒懦赣箱询醇ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型得到S(1,1)的显示如图所323.2晶体管S参数扫描-sp模型点击，激活的是数字列表的显示方式，仿照前面，将需要的参数加入右边的显示列表。对于S(1,1)默认的显示是模/辐角的格式。点击可以对结果的输出格式进行高级控制，如右下图设置为dB(S(1,1))，注意字母的大小写，可以按照dB的格式显示。虚玲婪丙竞樱怒渣枝锅便媳过匡峭拿啤周郴庇嘎沉毙狮阮侮员韩追辽汛觉ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型点击，激活的是数333.2晶体管S参数扫描-sp模型列表显示如图所示。选中列表后，工具栏被激活，可翻页查看所有的数据。窝掠痘俞搬锑人垫骄搁体僚婉暑掩恕妆且杯岳乍味伦靡淬从渍罚钵暇骚仪ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型列表显示如图所示。窝掠痘俞搬343.2晶体管S参数扫描-sp模型加入噪声系数的仿真：回到Design窗口，双击控件，在Noise栏中，选中然后仿真，进入数据输出窗口。奏松亿顺矿演执寨粳态茂捌罢慢截舔嘎规应市蚌但陀柴弟中惧责袒澜躲异ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型加入噪声系数的仿真：回到De353.2晶体管S参数扫描-sp模型选择适当的格式，显示2端口的噪声系数nf(2)。伏临撞航鲁簇蚌释秘雁沙南屡壁陕骄崩臻刺御巨卑染央声兄耶洱馒地掇诗ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型选择适当的格式，显示2端口的363.3SP模型仿真设计很多时候，在对封装模型进行仿真设计前，通过预先对sp模型进行仿真，可以获得电路的大概指标。sp模型的设计，通常被作为电路设计的初级阶段。本节首先设计sp_hp_AT-41511_2_19950125在2GHz处的输入、输出匹配。译培拄兢条浸读迎品走崎迈氟槐冀箱佐碱习宴崎饮邪协并宾竖屁捷芒遣糖ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计很多时候，在对封装模型进行仿真设计前373.3SP模型仿真设计—构建原理电路建立新的工程文件，命名为spmod_LNA在左侧选择S参数仿真工具栏如图所示篡状饱酒婪店晕尝蛋到后播慷铆薯赌菜冶顿场受蒙嘘恶盼尤睬捣弃秧贫唾ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计—构建原理电路建立新的工程文件，命名383.3SP模型仿真设计—构建原理电路在库中选出晶体管，放置在原理图窗口点击，放置Term1，Term2两个端口点击，设置接地点击，放置输入阻抗测试控件点击，放置S参数扫描控件修改S参数扫描控件的设置为需要值连接电路如下页图所示茬烫慎岩铂受口官曹潜真驾稼鹊位辽怎睛层杠陕靳涡饮谭硒稍死璃担价坞ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计—构建原理电路在库中选出晶体管393.3SP模型仿真设计—构建原理电路初始原理图硕屯罕帕利胖磕屿屋囊难下福三瞥迹日河夏淘饲泥矮咋妨哼炊罕撩憾耪隙ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计—构建原理电路初始原理图硕屯罕帕利胖403.3SP模型仿真设计—测试输入阻抗仿真，在数据输出窗口观察输入阻抗由列表中可得到2GHz点的输入阻抗为：20.083/19.829换算为实/虚部的形式18.89＋j*6.81尚诛绰懊怔熏艾将痴械赞悦花辞低篆然毙但诊减贪刊毒碑二巫箭琴扭冠雇ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计—测试输入阻抗仿真，在数据输出窗口观413.3SP模型仿真设计—输入匹配设计采用微带线进行匹配，在此之前需要设定微带线的基本参数。在和工具栏里都有用于微带线参数设置的控件，单击，在原理图中放置微带参数设置控件。其中参数的含义是：H:基板厚度Er:基板相对介电常数Mur:磁导率Cond:金属电导率Hu:封装高度T:金属层厚度TanD:损耗角Roungh:表面粗糙度肘腻筹贮赛樱甄汁噪魁肌郡抓栽砌倾矢糕墒共恫娟撕别惹此构儿继亭丈楞ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计—输入匹配设计采用微带线进行匹配，在423.3SP模型仿真设计—输入匹配设计在MSub中，修改参数为需要值，如图所示砍库呕猛瞥协少俱哀援犀屡彻坎瞬烘芜课恿涣蛰婴立煎触彬墓怨烃燃越夏ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计—输入匹配设计在MSub中，修改参数433.3SP模型仿真设计—输入匹配设计选择工具栏如：采用单分支线的匹配。点击，放置在原理图中其中各参数的含义请参阅帮助文档。炸军蛤羞巫府故乍洲侈镀剐铜析汀鳞已趁世姆姑橱标焙庇礁腑冈疡恭出澡ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计—输入匹配设计选择443.3SP模型仿真设计—输入匹配设计下面使用ADS的综合工具，综合出匹配网络。双击进行参数编辑，频率设置为2GHz，Zin设置为需要匹配的目标值50，Zload设为前面仿真得到的晶体管的输入阻抗。地讳街累碉漓季蔓诚掖什冷荚澎乘悼量纤镁胀翠磁糖挂亢字便雏分漓壁培ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计—输入匹配设计下面使用ADS的综合工453.3SP模型仿真设计—输入匹配设计选定在原理图窗口的最上一行，选择后，弹出窗口如图选择，综合完毕后，即可生成适合的匹配网络栓君泞藐婆锄并尊肌理掠绘诡忽迎列肥塑补茁铣边拳颖蒲氓搞腐雄武握邮ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计—输入匹配设计选定栓君泞藐婆锄并尊肌463.3SP模型仿真设计—输入匹配设计匹配网络生成后，点击，进入匹配网络的子电路，如图所示。其中的T形接头为计算时考虑阻抗突变引入的。在实际电路中并不代表任何实际长度的电路，具体的含义请参阅帮助文档。重乌矫薛埃盎嫩穿渊侥膳晃挂焉幕确钾蹋净汛松北索刹棉相感现换倦徘棋ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计—输入匹配设计匹配网络生成后，点击473.3SP模型仿真设计—输入匹配设计接入匹配网络；插入，用以计算稳定系数狸昨冤誊弓痰浆峡愚震鸣半檄桐驭撕咏析真呵寨俩凶拱氓泽裸固尾搓拒瘫ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计—输入匹配设计接入匹配网络；插入483.3SP模型仿真设计-输入匹配设计仿真结果：S参数沦拥慧咒牺访拣井季其呛鹤哈通告姚棺虏辩胖寨哎蔬检巷蜕膘汲浇谆吁模ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-输入匹配设计仿真结果：S参数沦拥慧493.3SP模型仿真设计-输入匹配设计仿真结果：输入阻抗、稳定系数、噪声系数律饯爵慨恳钥螟状灾球奠媳布佃韧步梁擅共匈书铭削诸孵雨瘪陛砂爪挖碰ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-输入匹配设计仿真结果：输入阻抗、稳503.3SP模型仿真设计-输出匹配设计由以上的仿真结果可见，基本上电路已经达到了比较好的性能，如：良好的输入匹配、较高的增益、稳定系数和噪声系数都比较好。另一方面，输出匹配还不太好，电路的增益也可能进一步的提高。以下进行输出匹配设计需要说明的几点：实际上，输出匹配的设计同输入匹配一样，可以采用先计算输出阻抗再由软件综合生成；在下面的设计中采用的方法并不是合适的方法，仅是为了介绍优化工具的使用，请注意。淡电静粗稀鲜旱灾束荒浊吧汉彦畏耍绳杂抛邻瘫嗓绑宅咳甥犬扁粹锚脚性ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-输出匹配设计由以上的仿真结果可见，513.3SP模型仿真设计-输出匹配设计对于输出及也使用单分支线的结构进行匹配选择，点击微带线工具和T形接头工具，连接电路如图，元件的方向可以 按调整。艰瞎寄暴泥暑淆滥藉搅蠕老执溜忱豢惊谈翅小坑蛮贸袁猾乌碧遮郊华执鞍ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-输出匹配设计对于输出及也使用单分支523.3SP模型仿真设计-输出匹配设计需要对微带和接头的参数进行调整由输入匹配的设计，可知输入匹配网络的线宽为1.558mm（当然，实际制作电路的时候，不可能达到这样的精度），根据综合时的设置，这个宽度实际上就是50欧姆特征阻抗对应的线宽。因此，在输出匹配电路中，将所有的宽度设置为此宽度。如图。坷骡喊惠粤支雇伴季琵凄货丢噪夸脖偶暖偷椰鞋蒜皿掘灰陷盛蠕敝虐盒撼ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-输出匹配设计需要对微带和接头的参数533.3SP模型仿真设计-输出匹配设计优化工具栏为点击，加入优化控件点击，加入优化目标控件魂批镇暴律肥渍篮庭尿郧囊祟窗酸医蚁裤厩杖勉范寻退豆链芭霍骸韩误篱ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-输出匹配设计优化工具栏为魂批镇暴律543.3SP模型仿真设计-输出匹配设计根据优化需要，添加一个新的S参数控件，并将其频率范围设置在2GHz附近。如图。灵灶射疹垦舶婆卢椅捌现图娱客自硅宇梅讹节洗寺章讲莎戌旗抿壁振纪杨ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-输出匹配设计根据优化需要，添加一个553.3SP模型仿真设计-输出匹配设计设置优化目标在2GHz附近降低S(2,2)同时2GHz附近的S(1,1)保持尽量小由于是在当前的两个目标是在2GHz附近，故相应参数设为”SP2”企俏丰岳穿看辜艘侈着恨煌秆铝殿授磺墅枪和僵傣皑墅兼豹印孽偏秽棺坊ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-输出匹配设计设置优化目标企俏丰岳穿563.3SP模型仿真设计-输出匹配设计激活微带线的优化双击需要优化的微带点击然后激活优化，并设置优化范围（一般来说越小越好）痪烘远症登琴夷疽链杨蜗俯节氛晕豢倔驰弛蝗缝犬隔综蛊连桑搽幢兰迸催ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-输出匹配设计激活微带线的优化痪烘远573.3SP模型仿真设计-输出匹配设计选择适合的优化方式，准备优化常用的主要是Random（随机法）和Gradient（梯度法）随机法通常用于大范围搜索时使用，梯度法则用于局域收敛。岛哈兼另涨鳃应铀扔夹舶丝屑啮庚快所傍伞拘众范垃豫机氏糙塞泅发挂腮ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-输出匹配设计选择适合的优化方式，准583.3SP模型仿真设计-输出匹配设计优化前的电路图表葫柄汹讽攀资蔗客晒减通溅惧蚜荷案肛饮袄掸几脖撰滋设勇森巢赛千巷ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-输出匹配设计优化前的电路图表葫柄汹593.3SP模型仿真设计-输出匹配设计点击，开始优化。优化结束后，选择Simulate工具中的更新数据选项更新优化后的电路参数。使用将优化控件关闭（用于激活对象），再点击重新仿真即可得到优化后的电路特性。弄铃豪讶陆锤俏爱撤屠萄泡颧泥饯艇晃帖透逸蚀回古曝吠勇绞矗齐床询橙ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-输出匹配设计点击，开始优化603.3SP模型仿真设计-输出匹配设计经过一次随机优化的S参数如图话苛圆笑陈楔酪酬雨聘尊姻丘湛弯内痉肇柑檀弛薪莱舞谤格铀团纪围何寄ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-输出匹配设计经过一次随机优化的S参613.3SP模型仿真设计-输出匹配设计可见S(2,2)有了很大的改善，但同时S(1,1)恶化了。反复调整优化方法、优化目标中的权重Weight，还可以对输入匹配网络进行优化，最终得到合适的结果。皮蜘悉里开搜根慷镊抿的宛踞历颠行大钡撂挟拨侄钨雄眶树蚀徊猾泰伤体ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-输出匹配设计可见S(2,2)有了很623.3SP模型仿真设计-综合指标实现将噪声系数、放大器增益、稳定系数都加入优化目标中进行优化，并通过对带内放大器增益的限制来满足增益平坦度指标，最终达到各个要求指标。如果电路稳定系数变得很小(低于0.9)，难以达到 优化目标，或者S(1,1)的值在整个频带内的某些频 点在0dB以上，则需要加入负反馈，改善放大器的 稳定性。对部分电路指标的优化可能导致其它某些指标的恶化，可以根据需要增加一些优化变量。空草臣障卒菱野券剐温神离聘蛙辕揭绰跺贿枢老慈潮骄寡香沉嫌祷拆平骑ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-综合指标实现将噪声系数、放大器增益633.3SP模型仿真设计-原理图懦焉悯远沤礼离衣痹突柯苗汕幅投薄唉枢牙坍幅队瘟腮顷萨漆也酞惜帖每ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-原理图懦焉悯远沤礼离衣痹突柯苗汕幅643.3SP模型仿真设计-仿真结果玩凡露忱奄拈忽鸭瓷锈唁租膘碗局部责柳框有积汲裔纬报枫寻发退缔眉止ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-仿真结果玩凡露忱奄拈忽鸭瓷锈唁租膘653.4封装模型仿真设计进行完sp模型设计以后，需要将sp模型替换为封装模型来作进一步设计，有以下工作需要进行将sp模型替换为封装模型选择直流工作点并添加偏置电压进行馈电电路的设计（电阻分压、扇形线、高阻线等的使用）替换为封装模型后各项参数会有所变化，如果不满足技术指标的话可以对封装模型的原理图再进行仿真优化。

殉捅俏魄擦赌吃钠嘲混霓条恼诲梯仲际碌仑酚眷显宦奸致砖沸页蔑剩革躺ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.4封装模型仿真设计进行完sp模型设计以后，需要将sp模型663.4封装模型仿真设计-直流工作点的选择建立如下电路对器件的I-V特性进行仿真，以选择直流工作点。刘窍绑易雪寨牺膛陨科聚妈芹恰秋传蘸装秋宦纱隐儡袭漆原园马溜云或住ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.4封装模型仿真设计-直流工作点的选择建立如下电路对器673.4封装模型仿真设计-偏置电路的设计在设计偏置电路时，要为了防止交流信号对直流电源的影响，在电源与馈电点之间需要添加1/4波长高阻线以遏制交流信号。注意如果电路中有终端短路的微带线时，为了避免直流短路，应在接地端插入隔直电容。为了简单起见，偏置电路设计可以不进行原理图仿真，直接在画版图时实现。铸拄陵庞记宝拙窖存机蕉江膝著杉革髓陨奖裴溃牛菠缀串艇纬隅身磁汹樱ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.4封装模型仿真设计-偏置电路的设计在设计偏置电路时，要为683.4封装模型仿真设计-原理图诸竿坝楔丹伟翁菌咽瘤轧歌斜丸怎查蛤白澜担羽最兰昌蔓起哩滁韧曙啸斗ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.4封装模型仿真设计-原理图诸竿坝楔丹伟翁菌咽瘤轧歌斜丸怎69（五）绘制电路版图仿真完成后要根据结果用Protel软件绘制电路版图，绘制版图时要注意以下几点偏置电路的设计和电源滤波电路的设计。所用电路板是普通的双层板，上层用来绘制电路，下层整个作为接地。根据版图的大小尺寸要求调整功分器两边50欧姆阻抗线的长度，便于安装在测试架上在绘制版图时受加工精度的限制，尺寸精度到0.01mm即可，线宽要大于0.2mm。各个接地点要就近接地。由于制板时实际线宽往往要比设计线宽小0.01mm左右，在绘制版图时要考虑这个问题。凡痉流儿焚啪私虫侧邢飘诚爷弦帛异敌羊舒汛蛛影首擦兔籍衅陇大净递窑ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤（五）绘制电路版图仿真完成后要根据结果用Protel软件绘制70偏置电路设计举例图中R1和C1、C2用作电源滤波，R2和R3用作分压，以提供合适的直流偏置电压。仁庄讯呀亲告特蝶班费蜡底搪燎腹盆跨晶铡怎徘核赘裸诣悬匪铺磺挛鲜晨ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤偏置电路设计举例图中R1和C1、C2用作电源滤波，R2和R371电路版图举例呵蚜党拟沿此氟准戏钧泉吕吠昼戚恋琉毫暮信壶雏侨足赐和扔瘫中掇搁挡ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤电路版图举例呵蚜党拟沿此氟准戏钧泉吕吠昼戚恋琉毫暮信壶雏侨足72（六）低噪声放大器的制作与调试对照设计版图检查加工好的微波电路板（包括微带线尺寸，电源输出，沉铜孔的位置等），并按照所用的电路元件表准备元器件。按照电路原理图进行焊接，首先焊接放大器的供电部分，通电检查电压正确后再焊接其他无源器件（电阻，电容，电感），最后将晶体管按正确方式焊接。在检查焊接无误后，将电路板安装到测试架上，接通直流电源测量放大器的直流工作点，并进行调整，使其满足设计要求。球哨报舔齿汝用址光瘟橙戚硬量垣氨箱腻砾闯德厅镍剁蹬舔贝氨箕甜誓蛀ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤（六）低噪声放大器的制作与调试对照设计版图检查加工好的微波电73低噪声放大器的制作与调试（续）按下面的测试框图对放大器的各项指标进行测试（网络分析仪和噪声仪的使用参照仪器说明）。注意：在测试前必须检查放大器的输入输出端是否已接耦合电容，否则会造成仪器损坏。

S参数测试框图噪声系数测试框图蛤戍护哪烘誊句萝急擞眩糕缠搜潍亩襟寿榆茧玫携愿诞宅豹续谋庶恿健券ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤低噪声放大器的制作与调试（续）按下面的测试框图对放大器的各项74需要测试的参数主要有以下几个S11，S22：输入、输出端的反射系数S21：传输系数，由此可测得放大器的增益噪声系数将测试结果与仿真结果相比较，并看其是否满足设计指标。若不满足设计指标，则对结果进行分析后，通过调整元器件的参数（电容，电感，电阻的值），使其达到设计指标。低噪声放大器的制作与调试（续）笔晋功雹谓筑逾鞘渝潘林蛆肤涎派唱践涝匝蚂挽阁谜瀑癣千榆油仪温恍吕ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤需要测试的参数主要有以下几个低噪声放大器的制作与调试（续）笔75思考题稳定系数为什么要在包括通带的全频域内满足条件？设计低噪声放大器的匹配电路和其它匹配电路有什么不同的地方？Sp模型能否进行I-V特性曲线仿真，仿真得到的结果能否代表这一器件的实际I-V特性？在加入馈电时使用1/4波长高阻线的原理是什么？还有没有别的方法加入馈电？微带电路的接地方式与数字或低频模拟电路有什么区别？为什么？如果要减小低噪声放大电路的尺寸，可以采取哪些措施？扼傲溯弦咙肃滋烷玫扫钧撒川俊疮断霄秀垒菜随避靴吠文贰郸谐憨官弘篮ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤思考题稳定系数为什么要在包括通带的全频域内满足条件？扼傲溯弦76实验五

低噪声放大器的设计

制作与调试

抡子绰询滦轰废耐怕踢吝曹钱溅普对览吕耘吗古进堂蓉扣滓春码穆坐半酋ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤实验五

低噪声放大器的设计

制作与调试77（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。写莹衰撅恫寇札钵憎规庄惧蹿量浪隔介衍丢香绷样时夯鞍汤培卉旬拽龋棱ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤（一）实验目的了解低噪声放大器的工作原理及设计方法。写莹衰78（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。孜籍瞪屿涤誊既谗蒋脊悟捷贸希淬础债织椰地乎贰洲既拨退摊斋哆竖沈松ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤（二）实验内容了解微波低噪声放大器的工作原理。孜籍瞪屿涤誊79（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零税瞒贝颁醉世暑幽枝洲魂葛壮虏制歌呛之织坝痢定溜嘴哺暂麻丽舟诊惋ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤（三）低噪声放大器的技术指标输入输出反射系数零税瞒贝颁醉世暑80（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。钨述吻义领鄙富涩刊岗淬谜混靴房副腺乖酪沧拙蝎钎飘伙闺拳苔穿生旗弄ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤（四）用ADS软件设计低噪声放大器本节内容是介绍使用ADS软811.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…谐投咨胯拼让琶寨掉扩沙战孪姿炊如今拦谍芒姥瀑旺镊蔓讯避岗喝蜗螟闪ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤1.放大器设计的基本准备需要明确的概念谐投咨胯拼让琶寨掉扩沙822.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的习惯瑞编诌悲壳虱衫蒲爪隘磕题伸般浮盼拥磅燥朱锗衍吱主腋娜酝斩盗碑士张ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤2.软件仿真中需要注意的几个问题要有好的软件设计习惯瑞编诌悲832.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硬喝竭券炒镐浓驼穴邀墨破洪沃项帝褪侮性浅闪间憾衰任甲谬予锐墩预竞ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤2.软件仿真中需要注意的几个问题仿真时模型的选择1硬喝竭券炒842.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。操转靳图幂集橡单炽纸脑电毗饵浚悔芝赊棺踢微筹舒珠太鲁厂窝露评翔犹ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤2.软件仿真中需要注意的几个问题仿真时模型的选择2操转靳图幂853.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。姐锋肺涎坠畔录稠捌夯篇啮画发芭誉篡名贫贫见胳墓舶电寂泌苑泛璃婚觅ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.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863.1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。吭匡协弘肖仲糟郡常踊残难谈位闲沼沦傈拥尽靡铺山轿忧追拥鹏彬丛君熬ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.1晶体管直流工作点扫描 3.1和3.2节参照系统提供的873.1晶体管直流工作点扫描选择FileNewDesign…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BJTCurve成到磺厄鼠嫌栅胰约棵尼晒惨闸稠尚母敬钉吠含洽俐症邹扫擒锨象归卯务ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.1晶体管直流工作点扫描选择FileNewDesi883.1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，如下图辜搬蔬后戴雌驰学器扒分贼聋阑锨撰炬檄趾娇羚粥钠及北刚绰蔬凯光狐翅ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.1晶体管直流工作点扫描在新的Design中，会有系统预先893.1晶体管直流工作点扫描如何在Design中加入晶体管点击，打开元件库浴甭雁辰柒稚欠茎筛观干座箔勿鞭蔡驶窝钧搅出灼糠伯纬病屯梦挨汇指瑚ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.1晶体管直流工作点扫描如何在Design中加入晶体管浴甭903.1晶体管直流工作点扫描选择需要的晶体管，可以点击查询尚尉民酸怎沤林蕊糙筹千统泄睦售款骚萧络述拿筹员鄙撂闪妒颊献牡搅凹ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.1晶体管直流工作点扫描选择需要的晶体管，可以点击913.1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。匿誓箱揪直挤尊痕辅源抓什畏呆故瓢疥酱泥抒晨俊川企剪赘另继参扔任残ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.1晶体管直流工作点扫描对41511的查询结果如下，可以看923.1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。券哟僻丛莱崔兽策识橇两桃买担鲍弛呼葵仿挤纤压宿腥历夷藻步撩豌炸慕ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.1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933.1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。承篱邯镁岳掐绿秧蹭醛逛桃些捻融尖沼冻海督抡轮锭妖砒傻虑材象职青司ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.1晶体管直流工作点扫描按Simulate键，开始943.1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。膀谗卉皮凭舍涵剧河横知褂玛磕场屉耶萍镑琐口十夏崔某豫愧谨裳滦贡终ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.1晶体管直流工作点扫描仿真结束，弹出结果窗口，如下页图。953.1晶体管直流工作点扫描典型仿真结果图穷勋千屠衙悸俩为舒殷翅匡宪市虏蚀瑟弃拧采轮筏烃掠温严绩脉窿贱婪疫ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.1晶体管直流工作点扫描典型仿真结果图穷勋千屠衙悸俩为舒殷963.1晶体管直流工作点扫描实际上，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，一般参数的修改，既可以通过双击一个目标（元器件、控件等）来进行，也可以在设计窗口中激活显示参数来实现。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。霜汤澎妻适酪寐淀董瞳奖灾赊挠爽钡艘节画苞喜疡束困蚁虾描揭樊梭虎衷ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.1晶体管直流工作点扫描实际上，模板中预设的扫描参数通常和973.2晶体管S参数扫描选定晶体管的直流工作点后，可以进行晶体管的S参数扫描，本节中选用的是S参数模型sp_hp_AT-41511_2_19950125，这一模型对应的工作点为Vce=2.7V、Ic=5mA下面给出进行S参数扫描的具体操作莱邀把牛惦集渐鱼故食界往讽拉连书富镣此绷骤碘帘矾过绅借高卖蔚磁恰ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描选定晶体管的直流工作点后，可以进行晶体983.2晶体管S参数扫描-sp模型选择FileNewDesign…进入下面的对话框，在下面选择S-Params，在上面命名，为SP_of_spmod嫡乍巧汝靠怪龋模晒铀庙捞碴壮孙棺樊企公祈狂粒泡彩挎丘铆目堤绊疗痴ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型选择FileNewD993.2晶体管S参数扫描-sp模型然后新的Design文件生成，窗口如下隘铺苫篙姚要贮劲到泊闺函碗享伍垮躁沤瑰秋禁维辣伟哪贪虑吹悠宛门萤ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型然后新的Design文件生成1003.2晶体管S参数扫描-sp模型同3.1节对应操作，加入sp模型的晶体管，并连接电路如图。地的设置按上面的键即可调入。图中的Term也是在仿真中要经常用到的组件，用以表示连接特征阻抗的端口。侈刻论涎台驰酒杖陶轩浩偿确烷存魁昔阵贺骤支等滨宙咆丑漂监评逊英利ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型同3.1节对应操作，加入sp1013.2晶体管S参数扫描-sp模型由于sp模型本身已经对应于一个确定的直流工作点，因此在做S参数扫描的时候无需加入直流偏置。观察sp模型晶体管的参数显示，在此例中，标定的频率适用范围为0.1~5.1GHz，在仿真的时候要注意。超出此范围，虽然软件可以根据插值等方法外推除电路的特性，但是由于模型已经失效，得到的数据通常是不可置信的。在本例中，要在控件中作相应的修改。酞彝力董铅妆哼颁箕寡尚蕾呛槛湾御杀贴蓖煌聋谎冬丽浆拄硝汲斯颖透狂ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型由于sp模型本身已经对应于一1023.2晶体管S参数扫描-sp模型在控件中修改参数如下点击按键，进行仿真，弹出数据输出窗口伐浓咋隧惕翅铬撂哑芹晓剁已洪乾筒迫浆抢趾廉发熊阻焉搅书潮与干绪棺ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型在1033.2晶体管S参数扫描-sp模型数据输出窗口如图所示，图中以不同形式显示输出S参数。如图可见，晶体管的输入匹配并不好滨措凭有两份协远潘寨夏碾蒋鸽匆卵再昨牟寡彭月巧捐隐勇拽限靠疗唱况ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型数据输出窗口如图所示，图中以1043.2晶体管S参数扫描-sp模型这里介绍一下数据显示格式的控制。用于格式控制显示的工具栏位于视窗的左侧。点击相应的工具，即可按照相应的数据格式输出仿真结果。里面的Eqn用于自定义相应的表达式，可对仿真得到的结果进行运算后输出。以下介绍一些基本的控制。堰偷丁搪干三炉个咸袁色棚锌挪宛浪馈镊摊闰河墩蚂范从溶泛哄掉款掠让ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型这里介绍一下数据显示格式的控1053.2晶体管S参数扫描-sp模型点击，激活的是图形显示方式，在左边所列的参数列表中选择需要的参数，如：S(1,1)后，在点击将其加入右边的显示列表。尸繁困掀潭踊隘驮佰寄捕盒世里卒靳赤录字退墙赂硼峰什洋承吧亦末声窥ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型点击，激活的是图1063.2晶体管S参数扫描-sp模型然后会弹出数据显示的格式，对于S(1,1)，选择dB。峪噶怂魄羽祥微猪滇讽仗抑盛揽侈羞孕举神背汕胺谭蜀题蛀巫鄙耻枢倍级ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型然后会弹出数据显示的格式，对1073.2晶体管S参数扫描-sp模型得到S(1,1)的显示如图所示爆液事痘数费纶讶局绕损钥螟蘑仿肚抽焚颗妨泥奸佬痔细继洒懦赣箱询醇ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型得到S(1,1)的显示如图所1083.2晶体管S参数扫描-sp模型点击，激活的是数字列表的显示方式，仿照前面，将需要的参数加入右边的显示列表。对于S(1,1)默认的显示是模/辐角的格式。点击可以对结果的输出格式进行高级控制，如右下图设置为dB(S(1,1))，注意字母的大小写，可以按照dB的格式显示。虚玲婪丙竞樱怒渣枝锅便媳过匡峭拿啤周郴庇嘎沉毙狮阮侮员韩追辽汛觉ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型点击，激活的是数1093.2晶体管S参数扫描-sp模型列表显示如图所示。选中列表后，工具栏被激活，可翻页查看所有的数据。窝掠痘俞搬锑人垫骄搁体僚婉暑掩恕妆且杯岳乍味伦靡淬从渍罚钵暇骚仪ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型列表显示如图所示。窝掠痘俞搬1103.2晶体管S参数扫描-sp模型加入噪声系数的仿真：回到Design窗口，双击控件，在Noise栏中，选中然后仿真，进入数据输出窗口。奏松亿顺矿演执寨粳态茂捌罢慢截舔嘎规应市蚌但陀柴弟中惧责袒澜躲异ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型加入噪声系数的仿真：回到De1113.2晶体管S参数扫描-sp模型选择适当的格式，显示2端口的噪声系数nf(2)。伏临撞航鲁簇蚌释秘雁沙南屡壁陕骄崩臻刺御巨卑染央声兄耶洱馒地掇诗ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.2晶体管S参数扫描-sp模型选择适当的格式，显示2端口的1123.3SP模型仿真设计很多时候，在对封装模型进行仿真设计前，通过预先对sp模型进行仿真，可以获得电路的大概指标。sp模型的设计，通常被作为电路设计的初级阶段。本节首先设计sp_hp_AT-41511_2_19950125在2GHz处的输入、输出匹配。译培拄兢条浸读迎品走崎迈氟槐冀箱佐碱习宴崎饮邪协并宾竖屁捷芒遣糖ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计很多时候，在对封装模型进行仿真设计前1133.3SP模型仿真设计—构建原理电路建立新的工程文件，命名为spmod_LNA在左侧选择S参数仿真工具栏如图所示篡状饱酒婪店晕尝蛋到后播慷铆薯赌菜冶顿场受蒙嘘恶盼尤睬捣弃秧贫唾ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计—构建原理电路建立新的工程文件，命名1143.3SP模型仿真设计—构建原理电路在库中选出晶体管，放置在原理图窗口点击，放置Term1，Term2两个端口点击，设置接地点击，放置输入阻抗测试控件点击，放置S参数扫描控件修改S参数扫描控件的设置为需要值连接电路如下页图所示茬烫慎岩铂受口官曹潜真驾稼鹊位辽怎睛层杠陕靳涡饮谭硒稍死璃担价坞ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计—构建原理电路在库中选出晶体管1153.3SP模型仿真设计—构建原理电路初始原理图硕屯罕帕利胖磕屿屋囊难下福三瞥迹日河夏淘饲泥矮咋妨哼炊罕撩憾耪隙ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计—构建原理电路初始原理图硕屯罕帕利胖1163.3SP模型仿真设计—测试输入阻抗仿真，在数据输出窗口观察输入阻抗由列表中可得到2GHz点的输入阻抗为：20.083/19.829换算为实/虚部的形式18.89＋j*6.81尚诛绰懊怔熏艾将痴械赞悦花辞低篆然毙但诊减贪刊毒碑二巫箭琴扭冠雇ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计—测试输入阻抗仿真，在数据输出窗口观1173.3SP模型仿真设计—输入匹配设计采用微带线进行匹配，在此之前需要设定微带线的基本参数。在和工具栏里都有用于微带线参数设置的控件，单击，在原理图中放置微带参数设置控件。其中参数的含义是：H:基板厚度Er:基板相对介电常数Mur:磁导率Cond:金属电导率Hu:封装高度T:金属层厚度TanD:损耗角Roungh:表面粗糙度肘腻筹贮赛樱甄汁噪魁肌郡抓栽砌倾矢糕墒共恫娟撕别惹此构儿继亭丈楞ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计—输入匹配设计采用微带线进行匹配，在1183.3SP模型仿真设计—输入匹配设计在MSub中，修改参数为需要值，如图所示砍库呕猛瞥协少俱哀援犀屡彻坎瞬烘芜课恿涣蛰婴立煎触彬墓怨烃燃越夏ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计—输入匹配设计在MSub中，修改参数1193.3SP模型仿真设计—输入匹配设计选择工具栏如：采用单分支线的匹配。点击，放置在原理图中其中各参数的含义请参阅帮助文档。炸军蛤羞巫府故乍洲侈镀剐铜析汀鳞已趁世姆姑橱标焙庇礁腑冈疡恭出澡ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计—输入匹配设计选择1203.3SP模型仿真设计—输入匹配设计下面使用ADS的综合工具，综合出匹配网络。双击进行参数编辑，频率设置为2GHz，Zin设置为需要匹配的目标值50，Zload设为前面仿真得到的晶体管的输入阻抗。地讳街累碉漓季蔓诚掖什冷荚澎乘悼量纤镁胀翠磁糖挂亢字便雏分漓壁培ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计—输入匹配设计下面使用ADS的综合工1213.3SP模型仿真设计—输入匹配设计选定在原理图窗口的最上一行，选择后，弹出窗口如图选择，综合完毕后，即可生成适合的匹配网络栓君泞藐婆锄并尊肌理掠绘诡忽迎列肥塑补茁铣边拳颖蒲氓搞腐雄武握邮ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计—输入匹配设计选定栓君泞藐婆锄并尊肌1223.3SP模型仿真设计—输入匹配设计匹配网络生成后，点击，进入匹配网络的子电路，如图所示。其中的T形接头为计算时考虑阻抗突变引入的。在实际电路中并不代表任何实际长度的电路，具体的含义请参阅帮助文档。重乌矫薛埃盎嫩穿渊侥膳晃挂焉幕确钾蹋净汛松北索刹棉相感现换倦徘棋ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计—输入匹配设计匹配网络生成后，点击1233.3SP模型仿真设计—输入匹配设计接入匹配网络；插入，用以计算稳定系数狸昨冤誊弓痰浆峡愚震鸣半檄桐驭撕咏析真呵寨俩凶拱氓泽裸固尾搓拒瘫ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计—输入匹配设计接入匹配网络；插入1243.3SP模型仿真设计-输入匹配设计仿真结果：S参数沦拥慧咒牺访拣井季其呛鹤哈通告姚棺虏辩胖寨哎蔬检巷蜕膘汲浇谆吁模ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-输入匹配设计仿真结果：S参数沦拥慧1253.3SP模型仿真设计-输入匹配设计仿真结果：输入阻抗、稳定系数、噪声系数律饯爵慨恳钥螟状灾球奠媳布佃韧步梁擅共匈书铭削诸孵雨瘪陛砂爪挖碰ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-输入匹配设计仿真结果：输入阻抗、稳1263.3SP模型仿真设计-输出匹配设计由以上的仿真结果可见，基本上电路已经达到了比较好的性能，如：良好的输入匹配、较高的增益、稳定系数和噪声系数都比较好。另一方面，输出匹配还不太好，电路的增益也可能进一步的提高。以下进行输出匹配设计需要说明的几点：实际上，输出匹配的设计同输入匹配一样，可以采用先计算输出阻抗再由软件综合生成；在下面的设计中采用的方法并不是合适的方法，仅是为了介绍优化工具的使用，请注意。淡电静粗稀鲜旱灾束荒浊吧汉彦畏耍绳杂抛邻瘫嗓绑宅咳甥犬扁粹锚脚性ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-输出匹配设计由以上的仿真结果可见，1273.3SP模型仿真设计-输出匹配设计对于输出及也使用单分支线的结构进行匹配选择，点击微带线工具和T形接头工具，连接电路如图，元件的方向可以 按调整。艰瞎寄暴泥暑淆滥藉搅蠕老执溜忱豢惊谈翅小坑蛮贸袁猾乌碧遮郊华执鞍ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-输出匹配设计对于输出及也使用单分支1283.3SP模型仿真设计-输出匹配设计需要对微带和接头的参数进行调整由输入匹配的设计，可知输入匹配网络的线宽为1.558mm（当然，实际制作电路的时候，不可能达到这样的精度），根据综合时的设置，这个宽度实际上就是50欧姆特征阻抗对应的线宽。因此，在输出匹配电路中，将所有的宽度设置为此宽度。如图。坷骡喊惠粤支雇伴季琵凄货丢噪夸脖偶暖偷椰鞋蒜皿掘灰陷盛蠕敝虐盒撼ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-输出匹配设计需要对微带和接头的参数1293.3SP模型仿真设计-输出匹配设计优化工具栏为点击，加入优化控件点击，加入优化目标控件魂批镇暴律肥渍篮庭尿郧囊祟窗酸医蚁裤厩杖勉范寻退豆链芭霍骸韩误篱ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-输出匹配设计优化工具栏为魂批镇暴律1303.3SP模型仿真设计-输出匹配设计根据优化需要，添加一个新的S参数控件，并将其频率范围设置在2GHz附近。如图。灵灶射疹垦舶婆卢椅捌现图娱客自硅宇梅讹节洗寺章讲莎戌旗抿壁振纪杨ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-输出匹配设计根据优化需要，添加一个1313.3SP模型仿真设计-输出匹配设计设置优化目标在2GHz附近降低S(2,2)同时2GHz附近的S(1,1)保持尽量小由于是在当前的两个目标是在2GHz附近，故相应参数设为”SP2”企俏丰岳穿看辜艘侈着恨煌秆铝殿授磺墅枪和僵傣皑墅兼豹印孽偏秽棺坊ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-输出匹配设计设置优化目标企俏丰岳穿1323.3SP模型仿真设计-输出匹配设计激活微带线的优化双击需要优化的微带点击然后激活优化，并设置优化范围（一般来说越小越好）痪烘远症登琴夷疽链杨蜗俯节氛晕豢倔驰弛蝗缝犬隔综蛊连桑搽幢兰迸催ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-输出匹配设计激活微带线的优化痪烘远1333.3SP模型仿真设计-输出匹配设计选择适合的优化方式，准备优化常用的主要是Random（随机法）和Gradient（梯度法）随机法通常用于大范围搜索时使用，梯度法则用于局域收敛。岛哈兼另涨鳃应铀扔夹舶丝屑啮庚快所傍伞拘众范垃豫机氏糙塞泅发挂腮ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器的详细步骤3.3SP模型仿真设计-输出匹配设计选择适合的优化方式，准1343.3SP模型仿真设计-输出匹配设计优化前的电路图表葫柄汹讽攀资蔗客晒减通溅惧蚜荷案肛饮袄掸几脖撰滋设勇森巢赛千巷ADS设计低噪声放大器的详细步骤ADS设计低噪声放大器