实验二-直流仿真和建立电路模型.doc
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1、实验二 直流仿真和建立电路模型 作者: 日期:2 个人收集整理 勿做商业用途实验三、直流仿真和建立电路模型概 述本章将介绍参数的子网络,在分层设计中如何创建和使用它们。我们将从一个元件建模开始。对于性能较好的元件模型,最低层的子网络应包括封装寄生参数。一个测试模板将用来对一个可以计算,建立并检验的偏置网络的响应进行仿真并输出响应曲线.该实验中的电路是本教材中其它实验使用的放大器基础。任 务l 建立一个考虑寄生参数的通用BJT模型,并保存在自电路中。l 设置并运行大量DC仿真来确定其性能.l 在数据显示中计算偏置电阻.l 在DC仿真基础上建立一个偏置网络。l 测试偏置网络。目 录1. 新建任务:
2、amp_1900 372. 设置一个通用BJT符号和模型卡373. 对电路添加寄生参数和连接部分394. 观察缺省符号395. 设置设计参数和内建符号406. 用曲线指示模板测试bjt_pkg的子电路 427. 修改参数扫描模板438. 在Beta=100和160时仿真449. 打开一个新设计,并在主窗口中查看你的所有文件4510. 对直流偏置的参数扫描进行设置并仿真4611. 计算共射电路偏置电阻Rb, Rc的值4912. 偏置网络5013. 对直流解作仿真和注释5114. 选学:温度扫描52步骤1、新建任务:amp_1900a。 如果你还没有创建该任务,就请现在创建.然后在该信任务amp_
3、1900中打开一个新的原理图窗口并以bjt_pkg为名保存它,并在Optionpreferences中进行你希望的设置.2、设置一个通用BJT符号和模型卡a。 在原理图窗口中,选择面板Devices-BJT.。选择BJTNPN放入原理图中,如下所示.b。 插入BJT_Model模型元件,如下所示.c。 双击BJT-Model卡.出现对话框后,点击Component Options,在下一对话框中,点击Clear All使参数可见.然后点击Apply,该操作会删掉原理图中的Gummel-Poon参数表。不要关闭该对话框.关于Binning的备注:你可以插入多模型组卡,用Binning元件改变模型
4、元件的变量值。这些变量可作为例如温度、长度、宽度等参数。Binning元件允许你创建一个参考模型的矩阵。d。 接着,在BJT_Mode对话框中选择Bf参数,并输入Beta如下图所示.并在Display parameter on schematic前面打上勾。然后,点击Apply.Beta此时成为该电路的一个参数,接下来你就可以按调整变量的方法对其进行调整。e. 设置Vaf(预置电压)=50,并显示。f。 令Ise(E、B漏电流)=0。02e-12。并显示.然后点击OK关闭Bipolar Transistor Model:1对话框.现在该元件就有了更多的实际参数。g。 去掉BJT元件的一些不希望
5、显示的参数(例如,面积、区域、温度和模式)。方法是双击BJT1,在打开的对话框中选中不希望显示参数选项。然后去掉display parameter on schematic前面的勾.3、为电路加入寄生参量和电路连接部分 下图为考虑寄生和接头的完整的电路图。注意使用旋转图标把元件调整到合适的方向.放置元件的步骤如下:a. 放置集总参数L、C元件:插入三个320pH的引线电感和两个120fF的结电容。注意使用正确的单位(P、F),否则电路不会得到正确的相应.(提示:如果你已经输入过L或C,可在元件历史栏中直接输入L或C.可不通过面板而直接获得元件)b. 为基极引线电感连接一个R=0.01的电阻,并
6、显示其值(如下图所示).c. 放置端口接头:点击端口接头图标.然后,务必按如下顺序放置接头:1)集电极C;2)基极B;3)发射极E。只有如此,接头才能与ADS BJT符号有相同的顺序。d. 编辑端口名:如:改P1为C,P2为B,P3为E。e. 整理原理图:摆放元件使原理图看起来有序-这是一种很好的实践.按F5键,选中元件,移动鼠标,可把元件文本框移动到需要位置。4、观察缺省符号有三种方法为电路创建符号:1)使用默认符号;2)绘制符号;3)使用ADS内建符号。本练习中,你将使用一个内建的BJT符号。此前,应删除ADS赋给电路的缺省符号。其步骤如下:a. 点击ViewCreate / EditSc
7、hematicSymbol,可以找到找到默认符号。如果系统中没有电路的缺省符号。点击ViewCreate / EditSchematicSymbol后出现下面的对话框,点OK,默认符号就会出现。b. 接着,产生一个三端矩形框.这是默认符号。如果系统中有电路的缺省符号.点击ViewCreate / EditSchematicSymbol后直接会出现下面的三端矩形框.用命令SelectSelect All,点击删除图标或按Del键可删除默认符号.c. 点击ViewCreate / Edit Schematic回到原理图。5、 设置设计参数和内建符号a 点击FileDesign Parameters
8、, 出现下面的对话框。b 在General标签中,作如下修改:1)把元件范例名改为Q,2)点下拉箭头选择符号为SYS_BJT_NPN(内建符号),3)在布线图模型中选择Fixed和SOT23,如图所示。c 点击Save AEL File,写入修改值,但不要关闭对话框。你好要用它设置其它参数。d 点击Parameter标签,在参数名(Parameter Name)框中输入beta,默认值设为100,点击Add按钮.如下图所示,确认Display Parameter框被选中。点击OK保存新的设定并关闭对话框。e 在原理图窗口中,保存设计,不要丢失创建的字电路.下一步,我们将介绍如何使用设计参数。6
9、、 用曲线测试模板测试bjt_pkg子电路a 在当前bjt_pkg的原理图中,点击FileNew Design.对话框出现后,输入名称:dc_curves并选择BJT_curve_tracer模板。如下图所示。点击OK,会生成一个新原理图,就可以放置bjt_pkg了。b 保存设计并点击元件库(Library)图标。c 出现对话框后,选择任务amp_1900,并点击bjt_pkg子电路,放入原理图,如下图所示。你创建的每一个电路,作为子电路在任务重都是有效的。d 按图连接bjt_pkg的元件。你可能要调整线和文本框(F5键)是视图看起来跟合理。现在即可关闭元件库窗口。再次保存dc_curves设
10、计。注意,要养成经常保存设计的好习惯。关于模板的备注:除了用前面的方法插入模板外,我们也可以用原理图窗口命令InsertTemplates插入模板。许多模板都有预设置、节点名(线符号)和变量。因此,必须修改后才能用于你的电路.这些模板也有数据显示模版,在预设格式下自动绘图。这些数据显示模版,在预设格式下自动绘图.这些数据显示模版在数据显示窗口也有效。通常来说,如果你熟悉ADS,运用模板是非常有效和省时的.7、 调整参数扫描模板a 可从0A至100A以10A步长改变扫描参数IBB的值,如图所示。但不要改变DC仿真控制器中关于VCE扫描的默认值,它们是正确的不需要修改.注意变量VAR(VCE=0,
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