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一、為什麼需要通過datasheet 建立仿真模型
ADS 庫中雖然提供了大量的庫模型,但由於各種器件的種類五花八門,且新品更新太快,很多器件在ADS 中實際上是無法找到對應的模型的。但該器件的datasheet 確是絕對存在的,根據經驗,一般來說,如果器件廠商沒有提供器件的S2P 模型或者其他仿真模型,一般在datasheet 中會有用於建立S2P 模型的參考數據。以AVAGO 的6-18GHz 1W 的功放為例。在datasheet對S 參數的描述如下:
Freq S11 S21 S12 S22
[GHz] dB Mag Phase dB Mag Phase dB Mag Phase dB Mag Phase
6 -3.83 0.64 -7.36 18.46 8.37 -45.38 -49.36 3.41E-03 59.85 -9.89 0.32 - 112.35
7 -4.33 0.61 -37.59 22.06 12.67 -160.68 -47.90 4.03E-03 -10.90 -24.54 0.06 -97.72
8 -4.35 0.61 -57.25 21.82 12.33 105.82 -55.02 1.78E-03 -87.02 -12.59 0.23 -116.00
9 -2.87 0.72 -67.80 20.57 10.67 30.27 -58.31 1.21E-03 155.08 -11.66 0.26 -123.36
10 -2.18 0.78 -81.97 19.45 9.38 -34.10 -56.32 1.53E-03 87.15 -9.47 0.34 -111.81
11 -1.88 0.81 -99.66 19.28 9.21 -91.39 - 50.78 2.89E-03 36.92 -8.10 0.39 -107.66
12 -2.85 0.72 -125.26 20.24 10.27 -154.70 -48.77 3.64E-03 5.73 -8.11 0.39 -96.60
13 -5.02 0.56 -151.04 20.41 10.49 130.30 -45.72 5.17E-03 -42.89 -5.74 0.52 -95.19
14 -6.38 0.48 -177.19 19.28 9.20 56.72 -45.56 5.27E-03 -90.74 -5.64 0.52 -116.87
15 -6.79 0.46 167.29 18.74 8.65 -8.92 -46.62 4.67E-03 -134.99 -6.02 0.50 -158.25
16 -8.64 0.37 129.42 19.07 8.98 -83.27 -47.25 4.34E-03 -179.47 -8.44 0.38 163.63
17 -14.40 0.19 34.52 19.99 9.99 -174.68 -45.92 5.06E-03 31.89 -12.65 0.23 142.26
18 -4.82 0.57 -87.84 18.06 7.99 61.47 - 42.49 7.50E-03 -86.04 -12.88 0.23 -156.34
19 -3.86 0.64 -142.34 9.17 2.88 -58.13 -50.94 2.84E-03 -115.71 -5.42 0.54 127.81
20 -19.84 0.10 171.38 -6.42 0.48 -160.84 -39.18 1.10E-02 -92.64 -6.15 0.49 -6.31
21 -4.51 0.60 -70.79 -16.88 0.14 -164.95 -42.22 7.74E-03 -168.17 -2.48 0.75 -89.99
22 -1.76 0.82 -104.56 -24.20 0.06 137.84 -64.23 6.15E-04 172.50 -1.13 0.88 -122.31
23 -1.30 0.86 -129.94 -33.63 0.02 69.70 -46.41 4.78E-03 -96.28 -1.28 0.86 -144.94
24 -1.04 0.89 -159.31 -42.07 0.01 -90.70 -41.89 8.05E-03 -130.89 -1.01 0.89 -164.03
25 -0.57 0.94 176.91 -50.13 0.00 109.52 -50.58 2.96E-03 122.04 -0.82 0.91 173.03
26 -0.12 0.99 158.94 -44.39 0.01 -58.10 -41.20 8.71E-03 -50.18 -0.33 0.96 155.22
二、S2P 模型的介紹
1. S2P 模型的格式介紹
模型由以下格式組成
# freq_units parameter format Rn
...
意義如下: #
告訴編譯器隨後的符號是關於參數的
freq_units 設置單位,參數是: GHz,MHz,KHz, 或者Hz parameter
設置參數,S1P 器件可以設置S,Y,Z 參數
S2P 器件可以設置S,Y ,Z,H 參數
S3P 和S4P 可以設置S 參數
Format 內容格式 DB for db-angle
MA for magnitude-angle
RI for real-imaginary
R n 阻抗設置,一般是50 歐姆
如果文件開頭沒有以”#” 開始的選項標誌,則表示採用默認的選項為
GHz S MA R 50
注: S2P 中採用”!” 表示註釋
2. S2P 模型的建立
如第一章的數據,由於格式只支持db-angle 或者magnitude-angle ,因此必須刪除其中的dB 或者mag ,按S2P 文件格式整理後得到如下數據
# GHz S MA R 50
6 0.64 -7.36 8.37 -45.38 3.41E-03 59.85 0.32 -112.35
7 0.61 -37.59 12.67 -160.68 4.03E-03 - 10.90 0.06 -97.72
8 0.61 -57.25 12.33 105.82 1.78E-03 -87.02 0.23 -116.00
9 0.72 -67.80 10.67 30.27 1.21E-03 155.08 0.26 -123.36
10 0.78 -81.97 9.38 -34.10 1.53E-03 87.15 0.34 -111.81
11 0.81 -99.66 9.21 -91.39 2.89E-03 36.92 0.39 -107.66
12 0.72 -125.26 10.27 -154.70 3.64E-03 5.73 0.39 -96.60
13 0.56 -151.04 10.49 130.30 5.17E-03 -42.89 0.52 -95.19
14 0.48 -177.19 9.20 56.72 5.27 E-03 -90.74 0.52 -116.87
15 0.46 167.29 8.65 -8.92 4.67E-03 -134.99 0.50 -158.25
16 0.37 129.42 8.98 -83.27 4.34E-03 -179.47 0.38 163.63
17 0.19 34.52 9.99 -174.68 5.06E-03 31.89 0.23 142.26
18 0.57 -87.84 7.99 61.47 7.50E-03 -86.04 0.23 -156.34
19 0.64 -142.34 2.88 -58.13 2.84E-03 -115.71 0.54 127.81
20 0.10 171.38 0.48 -160.84 1.10E-02 -92.64 0.49 -6.31
21 0.60 -70.79 0.14 -164.95 7.74E-03 -168.17 0.75 -89.99
22 0.82 -104.56 0.06 137.84 6.15E-04 172.50 0.88 -122.31
23 0.86 -129.94 0.02 69.70 4.78E-03 -96.28 0.86 -144.94
24 0.89 -159.31 0.01 -90.70 8.05E- 03 -130.89 0.89 -164.03
25 0.94 176.91 0.00 109.52 2.96E-03 122.04 0.91 173.03
26 0.99 158.94 0.01 -58.10 8.71E-03 -50.18 0.96 155.22
將上述數據拷貝到txt 文件裡面並重名為mySfile.s2p
然後在Data Items 下找到2port – S parameters file ,進行仿真就可以了
ADS 庫中雖然提供了大量的庫模型,但由於各種器件的種類五花八門,且新品更新太快,很多器件在ADS 中實際上是無法找到對應的模型的。但該器件的datasheet 確是絕對存在的,根據經驗,一般來說,如果器件廠商沒有提供器件的S2P 模型或者其他仿真模型,一般在datasheet 中會有用於建立S2P 模型的參考數據。以AVAGO 的6-18GHz 1W 的功放為例。在datasheet對S 參數的描述如下:
Freq S11 S21 S12 S22
[GHz] dB Mag Phase dB Mag Phase dB Mag Phase dB Mag Phase
6 -3.83 0.64 -7.36 18.46 8.37 -45.38 -49.36 3.41E-03 59.85 -9.89 0.32 - 112.35
7 -4.33 0.61 -37.59 22.06 12.67 -160.68 -47.90 4.03E-03 -10.90 -24.54 0.06 -97.72
8 -4.35 0.61 -57.25 21.82 12.33 105.82 -55.02 1.78E-03 -87.02 -12.59 0.23 -116.00
9 -2.87 0.72 -67.80 20.57 10.67 30.27 -58.31 1.21E-03 155.08 -11.66 0.26 -123.36
10 -2.18 0.78 -81.97 19.45 9.38 -34.10 -56.32 1.53E-03 87.15 -9.47 0.34 -111.81
11 -1.88 0.81 -99.66 19.28 9.21 -91.39 - 50.78 2.89E-03 36.92 -8.10 0.39 -107.66
12 -2.85 0.72 -125.26 20.24 10.27 -154.70 -48.77 3.64E-03 5.73 -8.11 0.39 -96.60
13 -5.02 0.56 -151.04 20.41 10.49 130.30 -45.72 5.17E-03 -42.89 -5.74 0.52 -95.19
14 -6.38 0.48 -177.19 19.28 9.20 56.72 -45.56 5.27E-03 -90.74 -5.64 0.52 -116.87
15 -6.79 0.46 167.29 18.74 8.65 -8.92 -46.62 4.67E-03 -134.99 -6.02 0.50 -158.25
16 -8.64 0.37 129.42 19.07 8.98 -83.27 -47.25 4.34E-03 -179.47 -8.44 0.38 163.63
17 -14.40 0.19 34.52 19.99 9.99 -174.68 -45.92 5.06E-03 31.89 -12.65 0.23 142.26
18 -4.82 0.57 -87.84 18.06 7.99 61.47 - 42.49 7.50E-03 -86.04 -12.88 0.23 -156.34
19 -3.86 0.64 -142.34 9.17 2.88 -58.13 -50.94 2.84E-03 -115.71 -5.42 0.54 127.81
20 -19.84 0.10 171.38 -6.42 0.48 -160.84 -39.18 1.10E-02 -92.64 -6.15 0.49 -6.31
21 -4.51 0.60 -70.79 -16.88 0.14 -164.95 -42.22 7.74E-03 -168.17 -2.48 0.75 -89.99
22 -1.76 0.82 -104.56 -24.20 0.06 137.84 -64.23 6.15E-04 172.50 -1.13 0.88 -122.31
23 -1.30 0.86 -129.94 -33.63 0.02 69.70 -46.41 4.78E-03 -96.28 -1.28 0.86 -144.94
24 -1.04 0.89 -159.31 -42.07 0.01 -90.70 -41.89 8.05E-03 -130.89 -1.01 0.89 -164.03
25 -0.57 0.94 176.91 -50.13 0.00 109.52 -50.58 2.96E-03 122.04 -0.82 0.91 173.03
26 -0.12 0.99 158.94 -44.39 0.01 -58.10 -41.20 8.71E-03 -50.18 -0.33 0.96 155.22
二、S2P 模型的介紹
1. S2P 模型的格式介紹
模型由以下格式組成
# freq_units parameter format Rn
...
意義如下: #
告訴編譯器隨後的符號是關於參數的
freq_units 設置單位,參數是: GHz,MHz,KHz, 或者Hz parameter
設置參數,S1P 器件可以設置S,Y,Z 參數
S2P 器件可以設置S,Y ,Z,H 參數
S3P 和S4P 可以設置S 參數
Format 內容格式 DB for db-angle
MA for magnitude-angle
RI for real-imaginary
R n 阻抗設置,一般是50 歐姆
如果文件開頭沒有以”#” 開始的選項標誌,則表示採用默認的選項為
GHz S MA R 50
注: S2P 中採用”!” 表示註釋
2. S2P 模型的建立
如第一章的數據,由於格式只支持db-angle 或者magnitude-angle ,因此必須刪除其中的dB 或者mag ,按S2P 文件格式整理後得到如下數據
# GHz S MA R 50
6 0.64 -7.36 8.37 -45.38 3.41E-03 59.85 0.32 -112.35
7 0.61 -37.59 12.67 -160.68 4.03E-03 - 10.90 0.06 -97.72
8 0.61 -57.25 12.33 105.82 1.78E-03 -87.02 0.23 -116.00
9 0.72 -67.80 10.67 30.27 1.21E-03 155.08 0.26 -123.36
10 0.78 -81.97 9.38 -34.10 1.53E-03 87.15 0.34 -111.81
11 0.81 -99.66 9.21 -91.39 2.89E-03 36.92 0.39 -107.66
12 0.72 -125.26 10.27 -154.70 3.64E-03 5.73 0.39 -96.60
13 0.56 -151.04 10.49 130.30 5.17E-03 -42.89 0.52 -95.19
14 0.48 -177.19 9.20 56.72 5.27 E-03 -90.74 0.52 -116.87
15 0.46 167.29 8.65 -8.92 4.67E-03 -134.99 0.50 -158.25
16 0.37 129.42 8.98 -83.27 4.34E-03 -179.47 0.38 163.63
17 0.19 34.52 9.99 -174.68 5.06E-03 31.89 0.23 142.26
18 0.57 -87.84 7.99 61.47 7.50E-03 -86.04 0.23 -156.34
19 0.64 -142.34 2.88 -58.13 2.84E-03 -115.71 0.54 127.81
20 0.10 171.38 0.48 -160.84 1.10E-02 -92.64 0.49 -6.31
21 0.60 -70.79 0.14 -164.95 7.74E-03 -168.17 0.75 -89.99
22 0.82 -104.56 0.06 137.84 6.15E-04 172.50 0.88 -122.31
23 0.86 -129.94 0.02 69.70 4.78E-03 -96.28 0.86 -144.94
24 0.89 -159.31 0.01 -90.70 8.05E- 03 -130.89 0.89 -164.03
25 0.94 176.91 0.00 109.52 2.96E-03 122.04 0.91 173.03
26 0.99 158.94 0.01 -58.10 8.71E-03 -50.18 0.96 155.22
將上述數據拷貝到txt 文件裡面並重名為mySfile.s2p
然後在Data Items 下找到2port – S parameters file ,進行仿真就可以了
2.ADS 如何導入LNA 的放大器模型
昨天剛剛把ADS下載下來,花了大力氣把License搞好,碰到一個問題。[52RD.com]
我要使用的是ATF-35143低噪聲放大器,但是器件庫中沒有這個器件模型,從網上能下載到的文件是s2p和ZAP格式的文件,如何倒入?實際上就是器件庫中不存在的期間,如何見模的問題。先謝過![52RD.com]
仿真中需要用到的是Pb模型作直流工作點稍描分析和sp模型作S參數分析,Agilent的網站上好像也是沒有這個器件的模型庫。[52RD.com]
那位大俠有LNA設計的仿真的ADS案例教材?da :
ZAP 文件用File->Unarchive Project導入,然後將器件模型作為一個Subnetwork S2P文件中的器件模型是在一定偏置條件下得出的線性模型S參數,只能做S參數和NF仿真. S2P可由一個data Item->S2P導入
ZAP 文件中的器件模型是非線性模型,在同樣的偏置條件下可以得出一樣的S參數,可做成S參數以及其他非線性仿真已經成功實現ZAP文件倒入!看到器件模型,下一步就可以做直流工作點掃描和S參數仿真了。S2P文件的倒入還需要再找一找,剛裝,還不太熟悉。器件S參數掃描的直流工作點是如何確定的?如我需要的工作點是Vds=2V, Ids=10mA.
我要使用的是ATF-35143低噪聲放大器,但是器件庫中沒有這個器件模型,從網上能下載到的文件是s2p和ZAP格式的文件,如何倒入?實際上就是器件庫中不存在的期間,如何見模的問題。先謝過![52RD.com]
仿真中需要用到的是Pb模型作直流工作點稍描分析和sp模型作S參數分析,Agilent的網站上好像也是沒有這個器件的模型庫。[52RD.com]
那位大俠有LNA設計的仿真的ADS案例教材?da :
ZAP 文件用File->Unarchive Project導入,然後將器件模型作為一個Subnetwork S2P文件中的器件模型是在一定偏置條件下得出的線性模型S參數,只能做S參數和NF仿真. S2P可由一個data Item->S2P導入
ZAP 文件中的器件模型是非線性模型,在同樣的偏置條件下可以得出一樣的S參數,可做成S參數以及其他非線性仿真已經成功實現ZAP文件倒入!看到器件模型,下一步就可以做直流工作點掃描和S參數仿真了。S2P文件的倒入還需要再找一找,剛裝,還不太熟悉。器件S參數掃描的直流工作點是如何確定的?如我需要的工作點是Vds=2V, Ids=10mA.
先做直流仿真 (1) 為簡單起見,採用模板, Insert -> Template,選中FET_curve_tracer (2) 接入你的FET,並設置VGS, VDS的掃描範圍(start, stop, step) (3) 運行仿真會得到在不同VGS下面Ids vs. VDS的曲線,根據你的要求在曲線上找到相應的點就可以確定偏置電路 |
ZAP 文件的ATF35143器件,直流掃描仿真已經作了,關鍵是直流仿真中標註的Vds=2V, Ids=10mA,如何和S參數掃描仿真給聯繫起來?我如何知道S參數掃描時器件的直流工作點?
s2p 格式的文件找到了,zap格式的文件怎麼找不到呀,只有一個zip壓縮包,打開裡面是deb格式的文件,哪位老大提供我MGA 71543的ZAP格式文件?
|
71543 好像沒有ZAP文件. DEB格式也可以用啊,看看ZIP裡面的TXT文件就知道怎麼做了 (1) 先用NOTEPAD編輯一個包含下面命令的TXT文件,並RENAME為MGA71543.BAT,和MGA71543 .DEB放在同一個目錄下 c:\ads2005a\bin\hpeesofpkg -i MGA71543.deb 如果用的是ADS其它版本或者ADS安裝在不同目錄下,要改一下hpeesofpkg.exe的路徑 (2) 在COMMAND PROMPT裡面執行MGA71543.BAT Start->Run->command 進到MGA71543.BAT所在目錄 運行MGA71543 (3)在C:/ADS2005A/CUSTOMENCODED目錄下會出現一個MGA71543目錄 (4) 重啟ADS,在左邊的元件欄裡會出現MGA71543,裡面有一隻四條腿的元件. OVER ADS有自動計算偏置電路的DESIGN GUIDE,不過我沒有用過. DesignGuide->Amplifier->Tools->Transistor Bias Utility我發現我增加DC Block和DCFeed後,系統的S參數和網上下載的S2P文件參數有些變化,主要是S21變化比較大,我還要仔細檢查一下,看那個地方設置有問題。不過有一點ADS功能先進,但是不好使用,沒有其他的軟件使用方便,我想看一下電壓和電流,要學半天,現在還沒有搞定哪;ADS使用太複雜哪,網上資料也少,不開放。 |
先把偏置電路加上,用DC_BLOCK連接到輸入輸出端隔直流, DC_FEED連接到電源與FET之間隔交流,做S參數仿真,得到的S參數應該與你下載的同樣偏置條件的S2P文件一致. 接下來可以看穩定性, StabFact, StabMeas, Mu, MuPrime這些都是現成的控件 |
延伸閱讀:
SnP (Touchstone) File Format
agilent將跡線數據另存為文件
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