- 基于薄膜集成無源器件技術(shù)的微波毫米波芯片設(shè)計與仿真
- 吳永樂等編著
- 2512字
- 2022-05-06 17:45:55
1.2.1 新建工程和仿真電路模型
1. 新建工程
(1)雙擊ADS快捷方式圖標(biāo),在彈出的對話框中單擊【OK】按鈕,啟動ADS。ADS運行后會自動彈出【Get Started】窗口,單擊其右下角的【Close】按鈕,進入ADS主界面窗口,如圖1.2所示(此處的工作路徑為安裝ADS時提前設(shè)置的路徑,若要更改此路徑,可以用鼠標(biāo)右鍵單擊桌面上的ADS快捷方式圖標(biāo),從彈出的菜單中選擇“屬性”,彈出如圖1.3所示的對話框,在【起始位置】欄中輸入新的路徑即可)。

圖1.2 ADS主界面窗口

圖1.3 更改ADS啟動時的默認工作空間和路徑
(2)建立一個工作空間,用于存放本次設(shè)計仿真的全部文件。執(zhí)行菜單命令【File】→【New】→【W(wǎng)orkspace…】,打開如圖1.4所示的新建工作空間對話框,在此可以對工作空間名稱(Name)和工作路徑(Create in)進行相應(yīng)設(shè)置。此處修改工作空間名稱為“Balanced_Bandpass_Filter_wrk”,而工作路徑保留默認設(shè)置,單擊【Create Workspace】按鈕完成工作空間的創(chuàng)建。

圖1.4 新建工作空間對話框
說明
下述方法均可實現(xiàn)新建工作空間的操作:
? 執(zhí)行菜單命令【File】→【New】→【W(wǎng)orkspace…】;
? 單擊工具欄中的【Create A New Workspace】圖標(biāo)。
后文中涉及新建工作空間的操作時,采用上述方法之一即可。
(3)ADS主界面窗口中的【Folder View】會顯示所建立的工作空間名稱和工作路徑,如圖1.5所示。此時,工作空間的名稱為“Balanced_Bandpass_Filter_wrk”,工作路徑為“D:\ADS\Balanced_Bandpass_Filter_wrk”,在D盤的ADS文件夾下可以找到一個名為“Balanced_Bandpass_Filter_wrk”的子文件夾。

圖1.5 新建工作空間和路徑
2. 建立仿真電路模型
(1)新建電路原理圖。執(zhí)行菜單命令【File】→【New】→【Schematic…】,打開如圖1.6所示的新建電路原理圖對話框,修改單元(Cell)的名稱為“circuit structure”,單擊【Create Schematic】按鈕完成電路原理圖的創(chuàng)建,如圖1.7所示。

圖1.6 新建電路原理圖對話框

圖1.7 新建電路原理圖
說明
下述方法均可實現(xiàn)新建電路原理圖的操作:
? 執(zhí)行菜單命令【File】→【New】→【Schematic…】;
? 單擊工具欄中的【New Schematic Window】圖標(biāo)。
后文中涉及新建電路原理圖的操作時,采用上述方法之一即可。
(2)添加電容。如圖1.8所示,在左側(cè)元件面板列表的下拉菜單中選擇【Lumped-Components】,這里面包含一些常用的理想集總參數(shù)元件模型,如電容、電感、電阻等。單擊【Lumped-Components】下的電容圖標(biāo),在繪圖區(qū)添加10個電容,如圖1.9所示;按“Esc”鍵退出。

圖1.8 選擇【Lumped-Components】

圖1.9 添加電容
說明
如果電路原理圖左側(cè)未出現(xiàn)元件面板列表,可以執(zhí)行菜單命令【View】→【Docking Windows】→【Component Palette】將其調(diào)出。后文中若出現(xiàn)類似情況,均可通過該方法解決。
用鼠標(biāo)右鍵單擊需要旋轉(zhuǎn)的電容,從彈出的菜單中選擇【Rotate】,將其沿順時針方向旋轉(zhuǎn)90°。至此,電容即添加并旋轉(zhuǎn)完成,如圖1.10所示。

圖1.10 電容旋轉(zhuǎn)完成
說明
下述方法均可實現(xiàn)元器件的旋轉(zhuǎn)操作:
? 用鼠標(biāo)右鍵單擊需要旋轉(zhuǎn)的元器件,從彈出的菜單中選擇【Rotate】;
? 選中需要旋轉(zhuǎn)的元器件,單擊工具欄中的【Rotate】圖標(biāo);
? 選中需要旋轉(zhuǎn)的元器件,按快捷鍵“Ctrl+R”進行旋轉(zhuǎn)。
針對有多個相同元器件的情況,可以先添加一個元器件,利用上述方法對其進行旋轉(zhuǎn)后,再將其選中,然后依次按快捷鍵“Ctrl+C”和“Ctrl+V”進行復(fù)制和粘貼即可。
后文中涉及元器件旋轉(zhuǎn)操作時,采用上述方法之一即可。
(3)添加電感。單擊【Lumped-Components】下的電感圖標(biāo),在右側(cè)的繪圖區(qū)添加10個電感,如圖1.11所示;按“Esc”鍵退出;用鼠標(biāo)右鍵單擊需要旋轉(zhuǎn)的電感,從彈出的菜單中選擇【Rotate】,將其沿順時針方向旋轉(zhuǎn)90°。至此,電感即添加并旋轉(zhuǎn)完成,如圖1.12所示。

圖1.11 添加電感
(4)添加接地符號。執(zhí)行菜單命令【Insert】→【GROUND】,放置4個接地符號,如圖1.13所示;用鼠標(biāo)右鍵單擊需要旋轉(zhuǎn)的接地符號,從彈出的菜單中選擇【Rotate】,將其沿順時針方向旋轉(zhuǎn)180°。至此,完成接地符號的添加和旋轉(zhuǎn),如圖1.14所示。

圖1.12 電感旋轉(zhuǎn)完成

圖1.13 添加接地符號
說明
下述方法均可實現(xiàn)放置接地符號的操作:
? 執(zhí)行菜單命令【Insert】→【GROUND】;
? 單擊工具欄中的【Insert GROUND】圖標(biāo)。
后文中涉及放置接地符號的操作時,采用上述方法之一即可。

圖1.14 接地符號旋轉(zhuǎn)完成
(5)連接元件。執(zhí)行菜單命令【Insert】→【W(wǎng)ire】,依據(jù)圖1.1所示的電路結(jié)構(gòu)圖連接各個元件,連接完成后如圖1.15所示。

圖1.15 元件連接完成
說明
下述方法均可實現(xiàn)放置連線的操作:
? 執(zhí)行菜單命令【Insert】→【W(wǎng)ire】;
? 單擊工具欄中的【Insert Wire】圖標(biāo);
? 按快捷鍵“Ctrl+W”。
后文中涉及放置連線的操作時,采用上述方法之一即可。
(6)修改電路模型參數(shù)。雙擊電容C1,在彈出的參數(shù)編輯對話框中,修改其參數(shù)值為C1(pF),如圖1.16所示;單擊【OK】按鈕保存參數(shù)并關(guān)閉此對話框。類似地,分別修改C2的參數(shù)值為C1(pF),C3~C6的參數(shù)值為C2(pF)(以C3為例,見圖1.17),C7~C10的參數(shù)值為C3(pF)(以C7為例,見圖1.18),L1、L2的參數(shù)值為L1(nH)(以L1為例,見圖1.19),L3~L6的參數(shù)值為L2(nH)(以電感L3為例,見圖1.20),L7~L10的參數(shù)值為L3(nH)(以L7為例,見圖1.21)。

圖1.16 設(shè)置電容C1參數(shù)

圖1.17 設(shè)置電容C3參數(shù)

圖1.18 設(shè)置電容C7參數(shù)

圖1.19 設(shè)置電感L1參數(shù)

圖1.20 設(shè)置電感L3參數(shù)

圖1.21 設(shè)置電感L7參數(shù)
注意
參數(shù)單位是在輸入欄后的下拉菜單中選擇的。要確保參數(shù)單位設(shè)置一致,否則仿真時會出錯。
(7)定義變量的參數(shù)值。在工具欄中單擊變量控件圖標(biāo),在電路原理圖空白處單擊鼠標(biāo)左鍵添加一個變量控件
,雙擊該控件打開變量編輯對話框,其中:【Variable or Equation Entry Mode】欄默認是標(biāo)準(zhǔn)模式(Standard);在【Name】欄中輸入變量的名字C1,在【Variable Value】欄中輸入變量的值0.56,單擊【Apply】按鈕,設(shè)置后的對話框如圖1.22所示。如果單擊【OK】按鈕,則直接關(guān)閉該對話框。接下來依次設(shè)置其余的各個參數(shù)值:C2=0.89、C3=1.00、L1=0.68、L2=0.3、L3=0.6,如圖1.23所示。在設(shè)置其余參數(shù)時,要單擊【Add】按鈕進行添加;如果單擊【Apply】按鈕,則直接替換當(dāng)前左側(cè)參數(shù)列表中選中的變量;另外,在設(shè)置變量值時,不需要添加單位,因為在模型中已經(jīng)對各個變量的單位進行了定義。

圖1.22 定義變量C1

圖1.23 定義該電路所有的參數(shù)值
(8)ADS的變量控件提供了3種添加變量的方法(分別為Name=Value、Standard和File Based),可以在【Variable or Equation Entry Mode】欄中選擇最適合的方法。下面介紹第2種方法,選擇【Name=Value】模式,如圖1.24所示。在此可以直接輸入C1=0.56,單擊【Apply】按鈕即可。類似地,在設(shè)置其余參數(shù)時,要單擊【Add】按鈕進行添加。

圖1.24 定義變量C1的第2種方法
(9)完成參數(shù)定義。定義好所有參數(shù)后,單擊【OK】按鈕,最終的理想?yún)?shù)定義的平衡帶通濾波器電路模型如圖1.25所示。讀者可以對比電路結(jié)構(gòu)圖的參數(shù),詳細檢查所有參數(shù)的設(shè)置是否正確。

圖1.25 理想?yún)?shù)定義的平衡帶通濾波器電路模型
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