ADS仿真 之 直流仿真示例
本文介紹采用ADS2009仿真軟件進行直流仿真,其用于測試設計電路的直流工作特性,它是所有模擬仿真、射頻仿真的基礎,是整個仿真的起點。對電路的直流仿真可以驗證電路設計的DC特性、確定電路功耗、模擬DC傳輸特性(I-V曲線)等。
一、直流仿真過程
1、 選擇器件模型建立原理圖;
2、 在Simulation-DC面板內選擇直流仿真控制器放置在原理圖中;
3、 設置直流仿真器的仿真參數,包括sweep、parameters選項卡內的設置內容;
4、 如果掃描變量較多,則需要在Simulation-DC面板內選擇parameter sweep控件,設置需要的掃描參數;
5、 設置完成后執行仿真并在數據顯示窗口中查看仿真結果。
二、直流仿真示例
3.2.1 掃描 I V 曲線
例舉掃描ADS系統自帶元件庫中的一顆三極管的I-V曲線,通過I-V曲線可以得到設計中想要的如靜態工作點等一系列參數。
1、 新建工程和原理圖
2、 在原理圖中菜單欄選擇insert->Template->BJT Curve Tracer,插入仿真三極管的I-V曲線的模板。
3、 也可以自行添加模板中需要的內容,DC直流仿真器、給三極管供電的VC、三極管是電流控制器件,所以需要一個基級電流IB,掃描的是VCE-IC的對應關系,同時根據控制電流IB的不同,VCE-IC的對應關系也不同,所以需要將VCE和IB設置為掃描變量,同時添加直流計來測試IC的電流。
4、 由上可知,單獨的直流仿真控件已經不能滿足要求,故需要一個parameter sweep控件,來掃描IBB變量,每一次掃描IBB變量的值都會調用DC仿真,DC仿真是計算VCE-IC的關系,如此就可以得到I-V曲線。
5、 設置DC仿真控件和parameter sweep控件的參數
6、 添加ADS系統自帶的一顆三極管,點擊或者在菜單中insert->Component->Component library,打開元件庫,找到需要測試的元件,可以在搜索中輸入關鍵字。
7、 仿真,F7或者單擊,或者菜單中選擇simulate->simulate。
8、 在數據窗口中查看仿真結果。
如下是仿真原理圖:
圖表 14 I-V曲線原理圖
仿真結果窗口中顯示仿真結果。
按照ADS內置函數的格式要求添加所需參數后可以得到別的信息,比如上面仿真中在B極添加了一個節點標識VB,用幾個內置的函數就可以知道在VCE=3V,IC=20mA時的基極電壓VB=0.65V。
3.2.2 直流偏置電路
在仿真I-V曲線主要是為了能夠確定我們想要的晶體管的靜態工作點,如我們選擇上面VCE=2.0V,IC=20mA,即M1點。
1、 在上面建立的工程目錄下新建原理圖
2、 添加上面仿真的三極管在原理圖中,并在Transistor Bias面板中添加晶體管偏置電路控件
,其BCE級分別與三極管連接,在Sources-Time Domain中添加直流 電源,并設置工作電壓值。
3、 在菜單中選擇DesignGuide->Amplifier->Transistor Bias Utility,在彈出的設計窗口中Resistive Networks配置上面確定的靜態參數和三極管的工作電壓。
4、 點擊design后即可進行偏置電路計算,ADS自帶8中偏置網絡可供選擇,確定后即可生成電路。
5、 返回原理圖中,單擊可查看偏置網絡電阻值。
根據上述電阻網絡可以設計偏置電路如下:
1、 新建原理圖,添加相應的電阻值和DC仿真控件
2、 仿真F7,菜單中選擇simulate->Annotate DC Solution可以在電路中顯示各個節點處的電流和電壓值,可以看到與上面分析設定的靜態工作點吻合。
圖表 18 各節點直流參數
總結
以上是生活随笔為你收集整理的ADS仿真 之 直流仿真示例的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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