差分低通滤波器设计幻灯片.pptVIP

ADS的初级应用介绍 ADS简介 ADS软件全称为 Advanced Design System，是由美国Agilent公司推出的微波电路和通信系统仿真软件，是当今业界最流行的微波射频电路、通信系统、RFIC设计软件；也是国内高校、科研院所和大型IT公司使用最多的软件之一。其功能非常强大，仿真手段丰富多样，可实现包括时域和频域、数字与模拟、线性与非线性、噪声等多种仿真分析，并可对设计结果进行成品率分析与优化，从而大大提高了复杂电路的设计效率，是非常优秀的微波射频电路、系统信号链路的设计工具。 仿真的目的和意义 可以提前对模块、方案和系统的性能进行论证，对目标实现的可行性进行分析，从而避免人力和物力资源的浪费，提高效率，节省资源。 ADS的主要应用 射频和微波电路的设计 ； 通信系统的设计 ； RFIC设计 ； DSP设计； 向量仿真 ； 仿真中要注意的几个问题 1.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； 仿真中要注意的几个问题（续） 2.物理概念要明确，不要在无意义的地方花费时间 如按照加工精度，线条太细是不能实现的，追求小数点后N位也是无意义的； 注意仿真中使用模型的适用范围，如：小信号模型就不能用来看三阶交调等非线性的曲线，微带仿真的时候，注意LW，软件的模型才是对的。 仿真中要注意的几个问题（续） 3.注意如何规划仿真，才能尽快得到需要的电路 按照先局部后整体的优化原则，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； 注意仿真数值的稳定性； 养成不明的白就看help的习惯； ADS的使用—软件的启动 在开始菜单选择图标，运行后界面如下： ADS软件的启动 启动ADS进入如下界面 创建新的工程文件 创建新的工程文件并命名 在下面的下拉菜单中设置长度单位为毫米 创建新的工程文件（续） 工程文件创建完毕后主窗口变为下图所示 创建新的工程文件（续） 同时原理图设计窗口打开 差分低通滤波器的设计 下图是一个差分低通滤波器的等效电路，其由六个电感和四个电容的对称结构组成。我们以这种结构的滤波器为例，介绍一下设计的过程。 差分低通滤波器的设计（续） 设计指标：通带DC－40MHz，带内衰减小于0.2dB，起伏小于0.1dB，80MHz以上衰减大于50dB，端口输入的电压驻波比小于1.5。 在进行设计时，主要是以滤波器的S参数作为优化目标进行优化仿真。S21是传输参数，滤波器通带、阻带的位置以及衰减、起伏全都表现在S21随频率变化曲线的形状上。S11参数是输入、输出端口的电压驻波比。如果电压驻波比过大，就会导致反射损耗增大。 生成滤波器的原理图 在原理图设计窗口中选择集总元件的工具 栏 窗口左侧的工具栏变为右图所示 在工具栏中分别选择电感 和电容 分别放置在绘图区中。 选择画线工具 将电路连接好， 连接好后的电路见下页图 生成滤波器的原理图（续） 生成滤波器的原理图（续） 为了仿真差分滤波器，我们需要把输入输出端口由平衡模式转换为不平衡模式，在这里放入一个变比为1：1的RF变压器 。 在元件模型列表窗口选择 Simulation-S_Param的 工具栏，在该项面板中选择 S-parameter模拟控制器， 端口Term和电压驻波控件 VSWR放置到绘图区中。 放入 ，选择画线工具 将 电路连接好后的电路见下页图。 生成滤波器的原理图（续） S参数仿真电路设置 双击S参数扫描控件 ，并设置扫描的频率范围和步长，频率范围根据滤波器的指标确定。设置好后单击OK。 优化参数的设置 在原理图中我们把电感L1、L2、L5、L6赋值为150nH，L3、L4赋值为180nH。 双击电容器C1，击活调节/优化按钮。 优化参数的设置（续） 选择优化选项，使优化状态处于激活，输入优化的最小、最大值。 采用同样的方法使C2、C3、C4也处于优化激活状态。 优化目标的设置 在原理图设计窗口中选择优化工具栏 选择优化设置控件 放置在原理图中，双击该控件设置优化方法及优化次数为200。 常用的优化方法有Random(随机)、Gradient(梯度)等。 随机法通常用于大范围搜