基于ADS的振荡器设计
利用ADS设计VCO的实例
管子的选取
设计的振荡器采用HP 公司生产的AT41411 设计的振荡器采用HP 公司生产的AT41411 硅双 极管[12]，变容二极管选MV1404。 极管[12]，变容二极管选MV1404。 AT41411的主要指标有： AT41411的主要指标有： 低噪音特性：1GHz噪音系数是1.4dB，2GHz噪 低噪音特性：1GHz噪音系数是1.4dB，2GHz噪 音系数是1.8dB； 音系数是1.8dB； 高增益：1GHz时增益为18dB，2GHz时增益为 高增益：1GHz时增益为18dB，2GHz时增益为 13dB； 13dB； 截止频率：7GHz，有足够宽的频带； 截止频率：7GHz，有足够宽的频带； 1.8GHz时最佳噪音特性：Vce＝8V，Ic＝10mA； 1.8GHz时最佳噪音特性：Vce＝8V，Ic＝10mA；
按Eqn编辑公式： Eqn编辑公式： 这表示要对“Vout”在“Marker”m3，m4之间进 这表示要对“Vout”在“Marker”m3，m4之间进 行一个频率变换，这样出来的“Spectrum”就是 行一个频率变换，这样出来的“Spectrum”就是 m3和m4之间的频谱。 m3和m4之间的频谱。
同时原理图设计窗口打开
VCO的设计 VCO的设计
设计振荡器这种有源器件，第一步要做的就是管 子的选取，设计前必须根据自己的指标确定管子 的参数 ，选好三极管和变容二极管；第二步是根 据三极管的最佳噪音特性确定直流偏置电路的偏 置电阻；第三步是确定变容二极管的VC特性，先 置电阻；第三步是确定变容二极管的VC特性，先 由指标（设计的振荡器频率）确定可变电容的值， 然后根据VC曲线确定二极管两端直流电压；第四 然后根据VC曲线确定二极管两端直流电压；第四 步是进行谐波仿真，分析相位噪音，生成压控曲 线，观察设计的振荡器的压控线性度。
利用ADS和Serenade设计S波段压控振荡器
利用ADS 和Serenade 设计S 波段压控振荡器郑贵强 周邦华(中国工程物理研究院电子工程研究所 绵阳 621900) 收稿日期:2002-09-06 收修改稿日期:2002-10-29文 摘 简介设计S 波段压控振荡器(V CO )的理论基础,阐述利用A g ilent 公司的A DS 软件进行S 波段V CO 的初步设计过程及如何通过A nsoft 公司的Serenade 软件快速改进V CO 性能,使其达到实际要求。
主题词 S 波段 压控振荡器 调频 设计前 言在再入遥测系统的射频传输阶段,需要高频谱纯度和高频稳度的频率源作为发射机的关键部件。
近几年来,随着武器系统复杂度的提高,被测对象和被测参数逐渐增多,较低的发射机传输速率已经不能适应21世纪再入遥测系统的实际需要。
同时,为了有效地解决记忆重发技术的局限性,迫切需要将码速率从目前的几百K 提高到2M b/s 以上,这就对再入遥测系统提出了更高的要求。
对PCM 遥测发射机调频振荡源的研究是改进发射机的必由之路。
而调频压控振荡器是调频源最关键的也是设计难度最大的部分。
本文结合ADS 和Serenade 软件对设计压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator )的过程进行详细的介绍。
1 VCO 设计的理论基础微波晶体管在适当的端接下都可以构成振荡器。
微波振荡器电路的设计利用负阻分析法比较简便,常用的是结合S 参数和Z 参数进行分析。
VCO 的设计和一般振荡器的设计没有太大区别,只是输入或输出回路中含有变容二极管。
其基本原理是在振荡器的谐振回路中接入可变电抗元件,使其电抗值随调制参数而变化,达到改变频率的目的[1]。
从设计角度看,VCO 的初步设计和放大器设计很类似。
都要以一定频率下的器件的S 参数为基础,输入、输出匹配网络和直流偏置也没有很大区别,不同之处在于设计振荡器时,为了产生并维持振荡和形成负阻,应该使S 11或S 22大于1,而且要满足稳定系数k =1-ûS 11û2-ûS 22û2+ûD û22ûS 12S 21û<1的要求。
振荡器DRO的HFSS和ADS联合仿真总结
11.78GDRO设计第1章预备知识 (2)1.1振荡器分为两种：反射式和反馈式 (2)1.2DRO分为两种：反射式和反馈式 (2)第2章HFSS11产生S2P文件并在ADS中进行仿真 (4)2.1HFSS11导出S2P文件 (4)2.2在ADS2008中对产生的S2P文件仿真 (5)第3章放大管ATF36077的直流扫描和直流仿真 (6)3.1直流扫描(目的：确定直流工作点V DS,V GS,I D,为设计偏置电路提供依据) (6)3.2直流仿真(目的：根据3.1确定的偏置点设计和仿真偏置电路) (8)第4章S参数仿真 (10)第1章预备知识1.1 振荡器分为两种：反射式和反馈式判断这两种形式振荡器是否能振荡的方法分别如下（1）反射式（VCO也属于这一种）（2）反馈式1.2 DRO分为两种：反射式和反馈式本文介绍反馈式DRO的设计方法，其电路框图和大致的autoCAD版图如下：11.78GDRO设计第2章HFSS11产生S2P文件并在ADS中进行仿真概述：ADS中模型库中自带有一个介质和单根微带线耦合的模型，但是没有一个介质和两根微带线耦合，所以必须在HFSS中建立一个介质和两根微带线耦合的模型，并仿真出S曲线，导出S2P文件，最后导入ADS中进行联合仿真。
2.1 HFSS11导出S2P文件（1）下面是模型和仿真得到的S21曲线（3）导出S2P文件HFSS---->Results--->Solution DATA---->Matrix Data--->Export Matrix Data就是默认的格式不用改，导出来就是s2p文件了11.78GDRO设计2.2 在ADS2008中对产生的S2P文件仿真概述：由第一章的预备知识可知，反馈式振荡器产生振荡必须同时满足幅度条件和相位条件，具体判断这个11.78GDRO是否能振荡的条件就是：(1)放大器的增益大于谐振网络(DRO组成的窄带滤波器)的损耗(一般大10dB比较稳当)。
ADS实验教程RFCD大信号振荡器及混频器9
动态范围是放大器的另一个主要 指标,记为d 指标,记为 R: dR=Pout,1dB-Pout,mds Pout,mds是放大器所要求最小输入信号 Pin,mds的输出功率. 的输出功率. Pout,mds=Pn,out+SNR, ,
Pout,1dB
动态范围d 动态范围 R
1dB
饱和态
Pin Pout,mds
三阶交调
用交调失真IMD衡量放大器三阶交调: 衡量放大器三阶交调: 用交调失真 衡量放大器三阶交调 IMD=Pout( f2 ) - Pout( f2 -2f1 ). = .
Pout
功率放大器
由上面亦可看到高阶信号功率随输入信号的增加率快于基波信号:基波线性增加, 由上面亦可看到高阶信号功率随输入信号的增加率快于基波信号:基波线性增加, 二阶信号平方律增加,三阶信号三次方增加. 二阶信号平方律增加,三阶信号三次方增加. 因为滤波器不能滤除,在进行系统设计时,必须仔细考虑三阶交调. 因为滤波器不能滤除,在进行系统设计时,必须仔细考虑三阶交调. OIP3 Pout,1dB
振荡器
以往的振荡器的设计要求电路满足Barkhausen判据,即振荡器放大单元 以往的振荡器的设计要求电路满足 判据, 判据 的传递函数HA(ω)与反馈单元的传递函数 F(ω)之积等于 .但对于工作频率 的传递函数 与反馈单元的传递函数H 之积等于1. 与反馈单元的传递函数 之积等于 高于500MHz的振荡器设计,必须采用反射系数和传输系数以及相应的S参量 高于 的振荡器设计,必须采用反射系数和传输系数以及相应的 参量 的振荡器设计 来描述电路的特性. 来描述电路的特性.
Vo= a1 [ Vi1 sin(ω1t) + Vi2 sin(ω2t) ]
振荡器DRO的HFSS和ADS联合仿真总结
振荡器DRO的HFSS和ADS联合仿真总结第一篇：振荡器DRO的HFSS和ADS联合仿真总结11.78GDRO设计第1章1.1 1.2第2章2.1 2.2第3章3.1 3.2第4章预备知识 (2)振荡器分为两种：反射式和反馈式.................................................................................2 DRO分为两种：反射式和反馈式 (2)HFSS11产生S2P文件并在ADS中进行仿真 (4)HFSS11导出S2P文件......................................................................................................4 在ADS2008中对产生的S2P文件仿真 (5)放大管ATF36077的直流扫描和直流仿真 (6)直流扫描(目的：确定直流工作点VDS,VGS,ID,为设计偏置电路提供依据)...................6 直流仿真(目的：根据3.1确定的偏置点设计和仿真偏置电路) (8)S参数仿真 (10)第1章预备知识1.1 振荡器分为两种：反射式和反馈式判断这两种形式振荡器是否能振荡的方法分别如下（1）反射式（VCO也属于这一种）（2）反馈式1.2 DRO分为两种：反射式和反馈式本文介绍反馈式DRO的设计方法，其电路框图和大致的autoCAD版图如下：11.78GDRO设计第2章 HFSS11产生S2P文件并在ADS中进行仿真概述：ADS中模型库中自带有一个介质和单根微带线耦合的模型，但是没有一个介质和两根微带线耦合，所以必须在HFSS中建立一个介质和两根微带线耦合的模型，并仿真出S曲线，导出S2P文件，最后导入ADS中进行联合仿真。
2.1 HFSS11导出S2P文件（1）下面是模型和仿真得到的S21曲线（3）导出S2P文件HFSS---->Results--->Solution DATA---->Matrix Data--->Export Matrix Data 就是默认的格式不用改，导出来就是s2p文件了11.78GDRO设计2.2 在ADS2008中对产生的S2P文件仿真概述：由第一章的预备知识可知，反馈式振荡器产生振荡必须同时满足幅度条件和相位条件，具体判断这个11.78GDRO是否能振荡的条件就是：(1)放大器的增益大于谐振网络(DRO组成的窄带滤波器)的损耗(一般大10dB比较稳当)。
基于ads仿真的梳状谱发生器的设计与实现
基于ads仿真的梳状谱发生器的设计与实现梳状谱发生器是一种广泛应用于通信、雷达、光谱分析等领域的信号发生器，它能够提供稳定、高分辨率、频率连续可调的信号输出。
本文将针对梳状谱发生器的设计与实现，基于ads仿真进行详细的介绍。
梳状谱发生器的基本原理是利用频率合成技术，通过将多个相位可调的载波信号进行混频合成，形成一个频率分辨率非常高的梳状谱，从而实现高精度的信号产生。
梳状谱发生器通常包括振荡器、相位调节器、混频器、滤波器和放大器等基本组成部分。
首先，我们需要确定梳状谱发生器的工作频率范围和分辨率要求。
在设计时，我们可以选择使用基于DDS（直接数字合成）技术的数字振荡器作为基频信号源，以实现频率连续可调的要求。
结合相位调节器可以实现每个频率分量的相位调节，从而实现梳状谱的产生。
其次，我们需要设计混频器和滤波器模块，用于将多路频率合成的信号进行混频和滤波处理，以获得稳定、纯净的输出信号。
在ads仿真中，我们可以通过建立适当的混频器和滤波器模型，进行电路的仿真分析和参数优化，以满足梳状谱发生器的输出性能要求。
另外，对于梳状谱发生器的放大器设计也非常关键。
放大器需要具备高线性度、宽带和低噪声等特性，以保证输出信号的幅度和谱纯度。
在ads仿真中，我们可以利用模拟器进行放大器电路的设计优化，以提高整个梳状谱发生器的整体性能。
在实际的工程应用中，还需要根据具体的系统需求，考虑梳状谱发生器的集成度、尺寸和功耗等方面的问题。
通过优化电路结构和选择合适的器件，可以实现梳状谱发生器的小型化和低功耗化。
总的来说，基于ads仿真的梳状谱发生器设计与实现涉及到频率合成技术、混频和滤波技术、放大器设计和电路优化等多个方面。
通过逐步分析和优化各个模块，可以实现高性能、高稳定性的梳状谱发生器设计，满足不同领域的应用需求。
用ADS设计介质振荡器
用ＡＤＳ设计介质振荡器杨霖顾忠诚（总参第６３研究所南京２１０００７）摘要：本文介绍了使用负阻法设计９ＧＨｚ介质振荡器的实例。
在设计过程中使用了Ａｎｇｉｌｅｎｔ公司的ＡｄｖａｎｃｅｄＳｙｓｔｅｍＤｅｓｉｇｎ软件，并对最终所设计的振荡器的性能进行了评估。
关键词：负阻介质振荡器ＡＤＳ１．负阻振荡器理论基础图１在负阻振荡器设计中，负电阻可以通过使用带有适当反馈的三端口器件来方便地得到。
图１示出了一个典型的负阻振荡器的框图，使之能够成为振荡器的首要条件是要保证该电路处于不稳定的状态：Ｒ肼＋ＲＬ＜０（１）其次，要保证该电路是一个能够稳定振荡的电路，继而必须满足以下条件：ＲⅣ＋ＲＬ＝０（２）Ｘｍ＋ｘＬ＝０（３）基于以上理论，我们使用ＡＤＳ设计和仿真负阻器件，以满足起振条件，即方程（１）；设。
卅旨振器电路以满足稳定振荡条件，即方程（２）和方程（３）。
最后再将两部分电路合并，用谐波平衡法对整个电路的性能在ＡＤＳ中进行仿真。
２．仿真器介绍ＡＤＳ提供了多种仿真器。
在振荡器的设计中，只用到了部分仿真器，我们在下面将给予逐一的简单介绍。
ａ．ＤＣ仿真器ＤＣ仿真器用于仿真电路的直流性能，在本方案中用于设计负阻器件的直流偏置电路。
ｂ．Ｓ＿Ｐａｒａｍｅｔｅｒ仿真器Ｓ参数仿真器用于计算电路的Ｓ参数、Ｙ参数和Ｚ参数。
在使用Ｓ参数仿真器时需要定义起、止频率。
此外，需要在所需测量的电路端口上添加电路端接电阻。
本文中Ｓ参数仿真器用于在设计负阻器件的过程中计算有源器件的输入阻抗，以及在谐振器设计的过程中检验三个振荡条件方程。
ｃ．谐波平衡仿真器谐波平衡仿真器用于仿真振荡器电路的性能，需要设置相应的参数来定义所期望得到的基频。
在本方案中还要用到ＯＳＣＰＯＲＴ。
ＯＳＣ＿ＰＯＲＴ的作用是将负阻器件与谐振器电路分离开来，其箭头必须指向负阻器件电路。
该仿真器将用于对振荡器的最终性能评估。
３．ＤＲＯ设计方法概述介质振荡器使用介质谐振器（通常为圆柱形介质块）确定振荡频率。
振荡器相位噪声的仿真_物联网：ADS射频电路仿真与实例详解_[共3页]
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第
19章 射频振荡器的仿真501
║
图19.37 瞬态仿真控制器图19.38 压控振荡器的瞬态输出曲线
用来显示输出信号频谱的方程如图19.39所示。
（7）在数据显示视窗显示仿真的频谱输出，步骤如下。
在显示方式面板中选择矩形图显示方式，插入到数据显示视窗中。
在【Plot Traces & Attributes】窗口中选择Equations。
在Equations项目下，选择Spectrum。
在Spectrum
矩形图中插入一个标记，标记插入到Spectrum幅度最大处。
频谱输出Spectrum的曲线如图
19.40所示，单击工具栏中的按钮，保存数据。
图19.39 用来显示输出信号频谱的方程图19.40 压控振荡器的频谱输出曲线（8）由图19.38和图19.40可以看出，振荡器已经很稳定地振荡起来了。
由图19.38可以看出，振荡器的振荡幅度为585mV。
由图19.40可以看出，振荡器的振荡频率为1.804GHz。
19.3.5 振荡器相位噪声的仿真
对振荡器原理图进行谐波平衡仿真，可以分析振荡器的相位噪声。
分析振荡器相位噪声的步骤如下。
（1）将原理图VCO-3另存为原理图VCO-4。
（2）删除原理图VCO-4中的瞬态仿真控制器。
（3）在谐波平衡仿真【Simulation-HB】元器件面板上，选择谐波平衡仿真控制器HB插入到原理图中，对谐波平衡仿真控制器HB设置如下。
Freq[1] =1.8GHz，表示谐波平衡仿真的基准频率为1.8GHz。
Order[1] =9，表示谐波平衡仿真时基波频率的最大谐波次数为9。
基于ADS的一种射频振荡器的设计
基于ADS的一种射频振荡器的设计
杨婧;曹姣
【期刊名称】《伺服控制》
【年(卷),期】2012(000)003
【摘要】本文介绍了利用ADS仿真软件设计一个振荡频率为2.4GHz的压控振荡器的方法及步骤。
具体包含晶体管和变容二极管的选取,振荡器偏置电路及晶体管振荡器的设计,并且针对振荡器的相关指标进行仿真。
通过ADS的优化,确定电路参数,实现了工作频率为2.4GHz的振荡器。
【总页数】3页(P83-85)
【作者】杨婧;曹姣
【作者单位】中北大学信息探测与处理技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN752
【相关文献】
1.一种新的RFID射频前端振荡器的设计方法 [J], 黄玉兰
2.一种高稳频型射频振荡器的设计∗ [J], 张琴;程骏;柳秀山
3.一种基于ADS仿真的射频放大器设计方法 [J], 牛吉凌;康弘俊
4.一种基于FPGA的多通道AD射频采样设计 [J], 邢连营;
5.一种基于MEMS的射频低相位噪声压控振荡器的研制 [J], 李丽;赵正平;张志国;郭文胜;吕苗;杨瑞霞
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ADS仿真在恒温晶振设计中的一些应用
ADS仿真在恒温晶振设计中的一些应用作者：张永光来源：《中国新通信》 2018年第15期【摘要】随着计算机软件和硬件的不断提升，使用电路仿真在恒温晶振设计中越来越受到工程师的偏爱。
在一个新的设计之初，使用电路仿真可以帮助工程师尽快发现问题，确定关键参数，其便捷性与准确性已经远超传统的“飞线”方式。
本文阐述了ADS 仿真软件在恒温晶振设计中的一些应用。
【关键词】 ADS 恒温晶振设计一、引言商场如战场，一个新的项目中客户总是希望能够尽快拿到产品。
由于恒温晶振生产工艺的特殊性，又必须保证足够调试和测试时间。
因此项目中留给工程师的设计时间被不断压缩，几乎没有二次修正的机会。
这就要求工程师能够在没有拿到成品的情况下，必须分析出电路中的可能缺陷并予以修正。
先进设计系统(ADS) 作为一种广泛应用在射频、微波方面的仿真工具，能够帮助工程师在计算机上仿真出振荡器的各项性能，大大降低了设计时间和可能的缺陷。
二、偏置电路参数选取振荡级的偏置设置是最初也是最为重要的一环。
在ADS仿真界面中画出电路，放入直流仿真控件，就可以方便的观察每一点的偏置电压和每一个回路的电流值。
这在电源电压较低且需要级联使用三极管的情况时，因为偏置电阻相互关联，各级偏置余量较小，如果采用常规调试方法会非常费时。
而采用仿真的手段只需要设置好预期，软件会自动算出最为合理的参数，尤为方便。
图1 振荡电路和直流仿真后偏置电压电流三、利用偏置电阻的基频抑制电路参数选取因为晶体谐振器高次泛音的高Q 值特性，一般来说设计师都会采用泛音振荡，而不希望基频起振。
中高频的晶体谐振器由于晶片较薄，通常采用平片工艺设计，这使得基频电阻会远小于泛音电阻。
如果在振荡电路中不加额外措施，必然是基频优先起振，设计师习惯采用的办法是用LC 并联电路对基频进行抑制。
LC 并联电路在谐振点的低频区域呈感性，在谐振点的高频区域呈容性。
这样根据三点式电容振荡电路的原理，基频振荡是不能满足相位平衡条件的。
振荡器DRO的HFSS和ADS联合仿真总结
振荡器DRO的HFSS和ADS联合仿真总结振荡器(DRO)是一种基本的无源微波器件，在射频和微波系统中广泛应用。
为了更好地设计和优化DRO的性能，一种常用的方法是利用高频结构模拟软件HFSS联合射频系统仿真软件ADS进行联合仿真。
HFSS是由ANSYS公司开发的一种三维电磁场模拟软件，而ADS是由Keysight公司开发的一种RF和微波电路设计与仿真软件。
联合使用这两种软件可以充分发挥各自的优势，实现对DRO的精确分析和优化设计。
1.HFSS的优势HFSS是一种基于有限元法的全三维电磁场分析软件，能够准确地计算微波器件的电磁场分布和特性参数。
HFSS可以对DRO的微波传输线、谐振腔和耦合结构等进行建模和仿真，能够提供精确的频率响应、S参数和场分布等信息。
通过在HFSS中建立DRO的几何结构，可以对其参数进行调整和优化，并通过频率扫描获取器件的频率和谐振特性，以及频率漂移和杂散抑制等性能指标。
2.ADS的优势ADS是一种专注于射频和微波电路设计的仿真软件，具有强大的电路建模和仿真功能。
ADS可以建立DRO的电路模型，通过连接元件、仿真器件和设定参数等操作，实现对DRO的电路性能分析和优化设计。
在ADS中可以通过分析S参数、杂散响应和频率稳定度等指标，优化DRO的谐振电路和反馈网络，并进行参数匹配和控制电路调节，以实现更好的信号稳定性和杂散抑制。
3.联合仿真流程和优势HFSS和ADS的联合仿真在DRO设计和优化中起到了互补的作用。
其联合仿真流程可以分为以下几个步骤：1)在HFSS中建立DRO的几何模型，并设置材料参数和边界条件等。
2)通过HFSS对DRO的频率响应进行仿真和分析，获取其频率特性和场分布等信息。
3)将HFSS模型导入到ADS中，建立DRO的电路模型。
4)在ADS中对DRO的电路进行仿真，分析其S参数、杂散特性和稳定度等指标。
5)根据仿真结果对DRO的电路参数进行优化设计和调节，实现更好的性能。
ADS设计压控振荡器VCO
ADS设计压控振荡器VCO引言：在无线通信系统和射频电路中，压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator, VCO)是一个关键的组件，常用来产生射频信号的频率。
在过去，VCO的设计主要采用传统的手工设计方法，这种方法存在效率低、耗时长、成本高等问题。
随着计算机软件的发展，先进设计软件(Advanced Design System, ADS)的使用，可以极大地提高VCO的设计过程的效率和精确度。
本文将使用ADS来设计一个压控振荡器，并介绍设计的步骤与方法。
1.设计规格：在进行VCO的设计之前，需要明确设计所需的规格和要求。
规格包括振荡频率范围、输出功率、频率调谐范围、相位噪声等。
以一个短波FM 调频收音机的压控振荡器为例，规格如下：-振荡频率范围：88MHz至108MHz-输出功率：10dBm-频率调谐范围：±30kHz2.基本设计步骤：a.选择合适的振荡电路拓扑在设计VCO时，需要选择适合应用的振荡电路拓扑。
常见的振荡电路拓扑包括Colpitts振荡器、Hartley振荡器、Clapp振荡器等。
选择适合的振荡电路拓扑可以满足设计规格并降低设计复杂度。
b.选择合适的振荡器元件和参数根据规格要求，选择合适的元件，如电容、电感和晶体管等。
同时，确定振荡器的参数，如电感值、电容值、稳压电源等。
这些参数的选择与规格要求和电路拓扑有关。
c.设计反馈网络振荡器的稳定性要求设计一个合适的反馈网络。
反馈网络可以提供适当的相移和放大来使振荡器产生振荡。
反馈电容和电感的选择要根据设计规格和稳定性要求进行。
d.电压控制和频率调谐电路设计VCO的特点是其输出频率可以通过调整输入电压来实现调谐。
设计电压控制和频率调谐电路，以实现规定的频率调谐范围和线性度。
3.ADS模拟仿真设计将以上设计步骤导入ADS软件中进行模拟仿真设计。
ADS提供了丰富的电路设计小工具和分析工具，可以进行电路拓扑优化、参数调整、稳定性分析、相位噪声分析等多种分析。
ADS设计介质振荡器
杨霖 顾忠诚
总参第 63 研究所 南京 210007
摘要 本文介绍了使用负阻法设计 9GHz 介质振荡器的实例 在设计过程中使用了 Angilent 公司的 Advanced System Design 软件 并对最终所设计的振荡器的性能进行了评估 关键词 负阻 介质振荡器 ADS
MaxLoopGainStep=
DC_Block DC_Block1
DC_Feed DC_Feed1
pf_nec_NE71084_19921216 A3
V_DC SRC2 Vdc=0.4 V
TLIN
TL1 Z=50.0 Ohm E=90
F=9 GHz
C C4 C=0.212736 pF
DC
DC DC1 SweepVar=
要想使用一个介质谐振器来确定微波振荡器的振荡频率 通常将其置于微带传输线旁 使传输线与介质块耦合 这部分耦合电路在 ADS 中可以用一个并联 RLC 谐振器来确定其电 路模型 介质块与微带传输线耦合的典型配置以及其等效电路在图 2 中示出 用变压器模拟 介质谐振器与微带线之间的耦合 介质谐振器与微带线耦合得越紧 变压器的匝数比就越大
l 存在剩余负阻 l 总电抗为零 剩余负阻是振荡器建立振荡的需要 在仿真过程中,使用 ADS 中的 S 参数仿真器得到电 路的输入阻抗 从仿真结果来看 在 9GHz 的频率点上电路的 real(Z(2,2))+real(Z(1,1))为-0.666, 接近于零 即当振荡达到稳态时剩余负阻将为零 满足振荡条件方程 2 的要求 在该频 率点上,imag(Z(2,2))+imag(Z(1,1))为-0.162 满足振荡条件方程 3 在实际电路的设计过 程中,使电抗为零的简单方法是保证介质块置于靠近振荡场效应管的正确位置上
ADS设计LC压控振荡器
ADS设计LC压控振荡器摘要本文介绍了一种被称为LC振荡器的电路，它使用了两个元件，一个由电容和电感组成的LC环，另一个是集成电路压控振荡器。
该电路在不同频率上具有良好的振荡特性，可用于各种应用，如电源供应器，无线电，视频，音频和数据传输系统等。
本文介绍了LC振荡器的原理、构成、特性和应用，并讨论了如何使用ADS设计一个LC振荡器。
关键词：LC振荡器，电容和电感，压控振荡器，ADSIntroductionPrinciple of LC OscillatorStructure and Features of LC OscillatorThe structure of an LC oscillator consists of three parts:an LC loop, an IC control oscillator, and a feedback network.The LC loop is connected to the IC control oscillator, which provides the gain and controls the oscillation frequency. The feedback network provides the oscillator with positive or negative feedback, to regulate the amplitude and stability ofthe oscillation signal.The frequency of the LC oscillator is determined by the LC loop and the feedback network. The frequency of the LCoscillator can be tuned by changing the capacitance orinductance of the LC loop, or by adjusting the gain of the ICcontrol oscillator. The output voltage of the LC oscillator can be tuned by adjusting the gain of the IC control oscillator, or by adjusting the attenuation of the feedback network.Applications of LC OscillatorDesign of LC Oscillator Using ADS2. Select the IC control oscillator and configure its gain.3. Design the feedback network and configure its attenuation.4. Simulate the LC oscillator to verify its performance.Conclusion。
基于ADS的负阻振荡器的仿真设计
基于ADS的负阻振荡器的仿真设计陈营营;马伟【期刊名称】《空间电子技术》【年(卷),期】2016(013)003【摘要】In this paper, a 3. 9 GHz oscillator was designed. Due to the nonlinear characteristics of the oscillator, it is difficult to find a suitable analyzing model during the design of the oscillator. According to the principle of negative resist-ance, a single frequency oscillator was designed with ADS software of Keysight, using the harmonic analysis method to solve the nonlinear problem of the oscillator,. The design steps of the negative resistance oscillator are described in detail.%文章设计了3.9 GHz振荡器。
由于振荡器的非线性特性，振荡器的设计很难找到适合的模型来分析。
本文基于Agilent公司的ADS软件，根据负阻原理，针对振荡器的非线性问题，采用谐波分析方法，设计了单频振荡器。
对负阻振荡器的设计流程进行了详细的阐述。
【总页数】4页(P16-19)【作者】陈营营;马伟【作者单位】中国空间技术研究院西安分院，西安 710000;中国空间技术研究院西安分院，西安 710000【正文语种】中文【相关文献】1.基于Multisim负阻振荡器的设计与仿真 [J], 辛修芳2.基于ADS仿真的短波功率放大器设计 [J], 但永平; 刘伟; 葛祎霏; 李卓3.基于射频捷变收发器的ADS-B系统算法仿真及设计 [J], 曹琳;李文军;刘少龙;冯伟;王亮亮4.基于ADS仿真技术的通信电台收发开关的设计与应用 [J], 周启奎5.基于ADS的500MHz射频发射系统设计与仿真 [J], 孙艳丽;刘晓娣;张晨亮;甄喆因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
ADS设计介质振荡器
ADS设计介质振荡器ADS (Analog Devices System) 是一种基于模拟设备的设计软件，主要应用于模拟和数字电路的设计与仿真。
介质振荡器是一种基于介质（通常是电容和电感）的被动元件的电路，用于产生稳定的，频率可调的信号。
本文将介绍如何使用ADS设计介质振荡器。
接下来，我们需要从库中拖动电容和电感的元件到设计页面上。
选择一个适当的电容元件，并将其放置在设计页面上。
然后，我们需要选择一个适当的电感元件，并将其放置在电容元件的旁边。
确保将元件正确连接。
完成元件的布置后，我们需要设置电容和电感的值。
双击电容元件，弹出Properties窗口。
在Value栏中输入所需的电容值，单位可以是uF或nF。
同样地，双击电感元件，弹出Properties窗口，并在Value栏中输入所需的电感值，单位可以是uH或nH。
接下来，我们需要添加一个激励源。
在库中选择Sources，从弹出的窗口中选择Function Generator，并将其拖动到设计页面上。
将激励源连接到电容元件的一个端点。
双击激励源，弹出Properties窗口。
在Function栏中选择一个合适的波形，例如正弦波。
在Frequency栏中设置所需的信号频率。
我们可以调整频率以调整振荡器的输出频率。
根据需要，我们还可以调整其他参数，如幅度、偏置等。
现在，我们需要添加一个测量仪器来测量振荡器的输出。
从库中选择Instruments，从弹出的窗口中选择Oscilloscope，并将其拖动到设计页面上。
将测量仪器连接到电容元件的另一个端点。
双击测量仪器，弹出Properties窗口。
在Type栏中选择Oscilloscope，并设置所需的测量参数，如时间轴的范围、采样率、触发等。
完成上述步骤后，我们的介质振荡器的设计就完成了。
我们可以点击Simulation按钮来进行仿真。
在仿真结果中，我们可以观察到振荡器的输出波形，并可以测量其频率、振幅等参数。
基于ADS的振荡器设计
基于ADS的2.45GHz的振荡器设计电子科技大学1、设计步骤如下：二、选管本节的振荡器采用HP公司生产的AT41411硅双极二级管，变容二极管选择MV1404。
AT41411主要的指标有：（1）低噪声特性：1GHz 时噪音系数是1.4dB ；2GHz 时噪音系数是1.8dB ； （2）高增益：1GHz 是增益为18dB ；2GHz 时增益为13dB ； （3）截至频率：7GHz ，有足够宽的频带；（4）1.8GHz 时的最佳噪声特性：Vce ＝8V ；Ic ＝10 mA 。
三、直流仿真偏置电路设置如下图所示，采用双电源供电方法，设置两个GOAL 来进行两个偏置电阻的优化，考虑到振荡器中三极管的工作状态最好远离饱和区，还要满足三极管 2.45Ghz 时的最佳噪声特性，所以直流偏置优化的目标是10c I mA=,5.3cb V V=。
图中电阻阻值已经是直流仿真更新后的数据。
得到R7=492.249 Ohm ，R6=792.102 Ohm四、可变电容VC 特性曲线仿真为获得谐振网络部分，变容二极管随电压的变化关系，我们对可变电容的VC 特性曲线进行测试。
测试电路如下图所示：测试结果如下：Eqn C_Varactor=-1/(2*pi*freq[0,0]*imag(Z11[0]))246810125.0E-126.0E-127.0E-128.0E-129.0E-124.0E-121.0E-11VbiasC _V a r a c t o r这样一来可以方便调节Vdc ，使之谐振。
五、瞬态仿真利用Transient Simulation 仿真器仿真0-40ns 的瞬时波形，电路原理图如下所示：得到结果：E qn spectrum=fs(Vout,,,,,,indep(m1),indep(m2))m1m2510152025303540time, nsecV o u t , m Vm1m2time=Vout=0.523P eak21.17nsec time=Vout=0.524P eak 31.02nsec m3102030405060f req, GHzm a g (s p e c t r u m )m3freq=mag(spectrum)=0.365Max 2.450GHz结果分析：从波形可以看到，振荡器已经很稳定的震荡起来了，并且有一定的震荡空间，从抽出的两点m1-m2的数据可以看出，该震荡波形是相当稳定的，幅度差可以不必考虑，频谱纯度也较高。
振荡器偏置电路的仿真_物联网：ADS射频电路仿真与实例详解_[共3页]
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第19章 射频振荡器的仿真485║（3）在元器件搜索窗口输入元器件名称“41411”，然后单击【Aplly】按钮查找，查找结束后，在元器件库窗口可以看到这种晶体管的不同模型。
（4）“41411”元器件中有以sp开头的元器件和以pb开头的元器件，其中以sp开头的元器件是S参数模型，这种模型可以用来作S参数仿真，但这种模型不能用来做直流工作点扫描，以pb开头的元器件是封装元器件，以pb开头的元器件需要有偏置电路。
19.2.2 振荡器偏置电路的仿真对封装模型的仿真是指对元器件库中pb模型的仿真，对封装模型的设计仿真需要考虑偏置网络，本小节将利用pb模型元器件pb_hp_AT41411_19921101设计振荡器的偏置电路。
1．偏置电路的设计目标偏置网络的设计目标如下。
（1）Vce = 8V。
（2）Ic = 10mA。
2．搭建偏置电路（1）打开原理图OSC-1。
（2）在元器件库中，选择pb模型元器件pb_hp_AT41411_19921101，将其插入到原理图中。
（3）在频域源【Sources-Freq Domain】元器件面板上，选择直流电压源V_DC，2次插入到原理图中，将直流电压源分别设置如下。
直流电压源SRC1设置为Vdc = −5V。
直流电压源SRC2设置为Vdc = 12V。
（4）在集总参数【Lumped-Components】元器件面板上，选择电阻R插入到原理图中，将电阻R1设置如下。
R1 = 300Ω。
将R1的电阻值设置为可优化，优化范围为200～500Ω。
（5）在集总参数【Lumped-Components】元器件面板上，选择电阻R插入到原理图中，将电阻R2设置如下。
R2 = 500Ω。
将R2的电阻值设置为可优化，优化范围为300～1000Ω。
（6）在原理图的元器件面板列表上，选择探测元器件【Probe Components】项，元器件面板上出现与探测对应的元器件图标。
在探测元器件面板上，选择I_Probe元器件插入到原理图的画图区，I_Probe元器件为电流指示表，用来指示插入点处的电流。
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基于ADS的2.45GHz的振荡器设计
电
子
科
技
大
学
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1、设计步骤如下：
二、选管
本节的振荡器采用HP公司生产的AT41411硅双极二级管，变容二极管选择MV1404。
AT41411主要的指标有：
（1）低噪声特性：1GHz时噪音系数是1.4dB；2GHz时噪音系数是1.8dB；（2）高增益：1GHz是增益为18dB；2GHz时增益为13dB；
（3）截至频率：7GHz，有足够宽的频带；
（4）1.8GHz时的最佳噪声特性：Vce＝8V；Ic＝10 mA。
三、直流仿真
偏置电路设置如下图所示，采用双电源供电方法，设置两个GOAL来进行两个偏置电阻的优化，考虑到振荡器中三极管的工作状态最好远离饱和区，还要
满足三极管2.45Ghz 时的最佳噪声特性，所以直流偏置优化的目标是
10c I mA
=,
5.3cb V V
=。
图中电阻阻值已经是直流仿真更新后的数据。
得到R7=492.249 Ohm ，R6=792.102 Ohm
四、可变电容VC 特性曲线仿真
为获得谐振网络部分，变容二极管随电压的变化关系，我们对可变电容的VC 特性曲线进行测试。
测试电路如下图所示：
测试结果如下：
Eqn C_Varactor=-1/(2*pi*freq[0,0]*imag(Z11[0]))
2
4
6
8
10
12
5.0E-12
6.0E-12
7.0E-12
8.0E-12
9.0E-12
4.0E-12
1.0E-11Vbias
C _V a r a c t o r
这样一来可以方便调节Vdc ，使之谐振。
五、瞬态仿真
利用Transient Simulation 仿真器仿真0-40ns 的瞬时波形，电路原理图如下所示：
得到结果：
E qn spectrum=fs(Vout,,,,,,indep(m1),indep(m2))m1
m2
time, nsec
V o u t , m V
m1
m2
time=Vout=0.523P eak
21.17nsec time=Vout=0.524P eak 31.02nsec m3
f req, GHz
m a g (s p e c t r u m )
m3
freq=mag(spectrum)=0.365Max 2.450GHz
结果分析：
从波形可以看到，振荡器已经很稳定的震荡起来了，并且有一定的震荡空间，从抽出的两点m1-m2的数据可以看出，该震荡波形是相当稳定的，幅度差可以不必考虑，频谱纯度也较高。
对m1-m2这段时域进行傅里叶变换，可以看到振荡器振荡频率的频谱，从m3标记的数值可以看出，该振荡器的振荡频率为2.450GHz 。
最后经过手动调谐优化元器件参数后更新得到的电路图如下所示：
六、总结
从仿真结果可以看出设计任务基本完成，期间发现：在使用的过程当中学习软件是很快的。
当清楚电路原理后，电路中哪些参数会对频偏有作用便可以了解，进而知道该如何调节。
比如在了解到频率反比与电容电感值后，增加电容值会使其频率减小，减小电容值会使其变大。
进而快速手动调谐。
在此次的手动调谐过程当中：我先调纯度再调频率，进而划分了调节难度。