实验直流仿真和建立电路模型

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

●建立一个考虑寄生参数的通用BJT模型，并保存在自电路中。

●设置并运行大量DC仿真来确定其性能。

●在数据显示中计算偏置电阻。

●在DC仿真基础上建立一个偏置网络。

●测试偏置网络。

目录

1.新建任务：amp_1900 (37)

2.设置一个通用BJT符号和模型卡 (37)

3.对电路添加寄生参数和连接部分 (39)

4.观察缺省符号 (39)

5.设置设计参数和内建符号 (40)

6.用曲线指示模板测试bjt_pkg的子电路 (42)

7.修改参数扫描模板 (43)

8.在Beta=100和160时仿真 (44)

9.打开一个新设计，并在主窗口中查看你的所有文件 (45)

10.对直流偏置的参数扫描进行设置并仿真 (46)

11.计算共射电路偏置电阻Rb, Rc的值 (49)

12.偏置网络 (50)

13.对直流解作仿真和注释 (51)

14.选学：温度扫描 (52)

步骤

1、新建任务：amp_1900

a. 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_1900中打

开一个新的原理图窗口并以bjt_pkg为名保存它，并在Option→preferences 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BJT-NPN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=0.01Ω的电阻，并显示其值（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View＞Create / EditSchematicSymbol，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View＞Create / 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View＞Create / EditSchematicSymbol后直接会出现下面的三端矩形框。用命令Select＞Select All，点击删除图标或按Del键可删除默认符号。

c.点击View＞Create / Edit Schematic回到原理图。

5、设置设计参数和内建符号

a．点击File＞Design Parameters, 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。