ADS软件介绍与入门
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
设计工具箱（Design Kit）
仪器伺服器
三、ADS软件介绍与入门
3.5 ADS数据传输格式
格式 功能描述 1、Touchstone（SnP）格式 SnP 小信号S、H、Y、Z 或G参数。还可以包括噪声数据 （但仅限2端口）。n是端口数。 2、Citifile格式 CITI 网络分析仪支持的一种普通数据格式。可以存储若 干多维数据。 3、Agilent IC-CAP格式 DUT、MDL、SET Agilent IC-CAP软件中的测试下的元件（DUT）， 模型（MDL）和设置（SET文件）。这些文件可以包 括测试、仿真和/或传输数据。 4、MDIF格式 DSCR GCOMP GEN_MDIF IMT 离散（被变址的）列表值和可能的统计密度数据。 增益压缩数据 被推广的与其他MDIF格式统一的多维平台。 用于分析混频器的谐波，是用户定义的混频交调产 物的构成表。 DAC System-Amps & Mixers库中的放大器和混 频器项目。 DAC System-Data Models库中的MixerIMT、 MIXERIMT2 一旦数据被读入数组，被可以从数组读取 数据的任何元件（如：Vt数组源）使用。 S＃P＃－端口S参数文件 Data Items Library组成部分 n端口S参数文件（SnP） Data Items Library组成部分 所在模型库及使用
ADS 软件介绍与入门
朱兆君
UESTC
三、ADS软件介绍与入门
3.1 ADS软件概要
ADS（Advanced Design System）软件，是Agilent 公司 专门为RF工程师及DSP工程师开发的EDA工具，是国内外 各大学和研究所使用最多的射频微波电路和通信系统仿 真软件。其功能非常强大，仿真手段也丰富。主要应用 于：射频和微波电路的设计，MMIC和RFIC的设计，通信 系统的设计，数字逻辑及 DSP 设计。微波电路系统版图 内含电磁场仿真工具Momentum，并且能使版图与原理图 自动同步，大大提高了版图设计效率。
三、ADS软件介绍与入门
3.6.4 创建和打开ADS设计
ADS使用project（工程或项目）来组织和存储为设计生成的原理图和 版图等信息。一个project可以由单个的原理图或版图组成，也可以由多 个原理图或版图及其包含的内部子电路的原理图和版图组成。项目中的所 有设计都可以直接从主窗口或从一个设计窗口内显示和打开。 What to do in a design？
三、ADS软件介绍与入门
（3）从设计列表（中可打开原理图和版图） 使用主窗口内的设计列表可以进行下列操作
• 双击主窗口中File Browser内的Network目录来显示所有的设计，然后双
• 创建和修改电路图和版图 • 添加变量和方程 • 放置和修改元件、封装及仿真控制器 • 插入文本和说明注释 • 仿真设计和优化 • 由原理图生成版图（及从版图到原理图）
三、ADS软件介绍与入门
创建一个设计design和版图layout的基本步骤如下图所示：
仿真&优化
三、ADS软件介绍与入门
（1）创建原理图设计 可以使用下面两种方法创建一个新的原理图设计： a、点击主窗口菜单中的Window > New Schematic或图标 ；b、原理 图窗口上的File > New Design，然后使用对话框为你创建的原理图命名。 并且可以为新的原理图选择一个模板，点击原理图窗口菜单中的Insert > Template。应用模板，一些初始设置、仿真配置等都已完成，可提高效率。 新创建的原理图如下图，可以点击File > Save进行保存。
S2PMDIF SDF SPW TIM
三、ADS软件介绍与入门
3.6 ADS快速入门
3.6.1 打开程序
依次点击，开始 —> 所有程序 —> Advanced Design System 2009 Update 1 —> Advanced Design System 2009 Update 1，出现ADS引导界 面，如右图所示。
UESTC
3.1 ADS软件概要
ADS系统包括几个设计窗口、 几万个元 件组成的元件库、附带的一个二维半的场 分析工具Momentum以及与第三方软件的互 联工具。这些工具全部集成在一个图形用 户环境中，方便好用。 系统中的几万个元器件参数来自众多厂 家，已使用多年，真实可靠，并持续更新 中；许多元器件还包含物理结构信息； 同 时系统还提供了开放式的元件库，用户可 根据自己的需要进行扩充和构建。
电子笔记本（Electronic Notebook）
三、ADS软件介绍与入门
3.4 ADS与其他EDA软件和测试设备间的连接
SPICE网表电路转换器（SPICE Netlist Translator）
电路与布局文件格式转换器(IFF Schematic and Layout Translator)
所有数字信号处理DSP
振荡器、混频器、功率放大器、 开关电路
三、ADS软件介绍与入门
3.3 ADS所提供的辅助设计功能
设计指南（Design Guide）
仿真向导（Simulation Wizard）
仿真模板与结果显示模板(Simulation & Data Display Template)
3.1 ADS软件概要
ADS能帮助用户解决从概念到产品、从器件到系 统，整个过程中各个环节的设计问题。 ADS的设计覆盖了从集总参数到分布参数；从低 频到高频；从数字到模拟；从时域到频域；从线性 到非线性；从电路到电磁场；从单个器件到整机等 全方位的设计。 计算机辅助设计过程都包含三个基本步骤：(1)建 立电路的数学模型；(2)搭建仿真模型，并对模型进 行分析计算；(3)对设计进行参扫和最优化。
UESTC
3.1 ADS软件概要
UESTC
三、ADS软件介绍与入门
3.2 ADS仿真分析方法、仿真控制器
大致可以分为：时域仿真、频域仿真、系统仿真、电磁仿真
时域仿真
频域 仿真
混合模 式仿真
系统仿真
电磁 仿真
高频SPICE分析和卷积分析（Transient、Convolution） S(Z、Y和H等参数)参数的线性分析（S Parameters） 谐波平衡分析( Harmonic Balance) 电路包络分析（Circuit Envelope） 拖勒密分析（Ptolemy） 射频系统分析 平面电磁仿真分析(Momentum) 立体结构三维电磁仿真分析（EMDS）
P2D
System-Amps & Mixers库中的 AmplifierP2D项。
PDF
同Statistic标签中的表达式。
S2D
采用了MDIF格式的系统生成的小信号S参数文件(带有增益压 缩的2端口S、H、Y、Z或G参数)。可以描述小信号数据，噪 System-Amps & Mixers库中的 声数据，非线性数据和交调数据；也可以把非线性描述为驱 Amplifier S2D，Amplifier及 动功率的或者是三阶交调截点、1dB增益压缩点、饱和功率、 Mixer项。 饱和时增益压缩几个参数的综合表示的函数。 多维2端口S、Y、Z、H、G信号和2端口噪声参数（Fmin， Gopt，Rn）数据。 HP89400文件格式的时域电压数据文件。 Cadence Alta Group SPW 格式的时域电压数据文件。 时域数据 同S2PMDIF和DAC Sinks库中Timed Sources and OutFile项中的TimeFile项 Sinks库中Timed Sources and OutFile项中的TimeFile项 Sinks库中Timed Sources and OutFile项中的TimeFile项
所有RF/模拟设计（有源电路）
滤波器、放大器 滤波器、振荡器、放大器 混频器、振荡器、功放、收发机 功率放大器 功率放大器、混频器 混频器、振荡器、功率放大器、 收发机、锁相环
数据流仿真器
瞬态仿真控制器Transient
控制数字信号及时钟信号
完全在时域中利用一个简化的模型求解非线 性电路，用于说明分布式元件的频率响应
三、ADS软件介绍与入门
格式 MODEL_MDIF 功能描述 非线性模型参数 P2D文件采用了MDIF格式的系统生成的S参数文件(带有增益 压缩的2端口S、H、Y、Z或G参数)，是大信号S参数文件。该 文件可以由P2D仿真器(在LSSP仿真面板中)产生，所以它产 生的是和功率有关的大信号S参数。该文件经过AMPP2D模型 引用后可以进行系统级的仿真。 用户定义，部分明白的线性概率密度函数数据。 所在模型库及使用 EEFET1，BJTAP等等。
有的电脑上述方法打不开， 请点击桌面上的ADS程序 图表，双击打开。
启动后进入主窗口，如右图所示。
三、ADS软件介绍与入门
3.6.2 创建项目（工程）
一定要 将项目 放在系 统默认 目录下
三、ADS软件介绍与入门
3.6.2 打开项目（工程）
a）选择File > Open Project，然后使用对话框定位并打开已存在的项目
三、ADS软件介绍与入门
仿真控制器 功能描述 典型使用场合
直流仿真控制器-DC
交流仿真控制器-AC S参数仿真控制器-S Param 谐波平衡仿真控制器-HB 大信号S参数仿真控制器LSSP 增益压缩仿真控制器-XDB 电路包络仿真控制器Envelope
直流拓扑检查及直流工作点分析
获取小信号传输参数如电压增益、电流增益 及线性噪声电压和噪声电流等 提供S、Y、Z、线性噪声、群时延等参数 （可以用来达到交流仿真的很多目的） 在频域分析各种谐波和交调成分，如IP3 执行大信号S参数分析来描述非线性行为 寻找一个用户定义的增益压缩点，在此点上 实际功率曲线偏离理想线性曲线xdB 利用混合频域－时域分析技术来对复杂信号 如数字调制RF信号的快速、完整的分析
三、ADS软件介绍与入门
（2）创建版图设计 点击主窗口菜单中的Window > New Layout或图标 ；或版图窗口菜单 中的File > New Design，然后使用对话框为你创建的版图命名。 另外，可以从已创建的原理图窗口利用同步设计方法创建，在原理图窗口 菜单中点击Layout > Generate/Update Layout产生版图。
b）也可使用主窗口上的文件浏览器（File Browser）定位项目
3.6.3 共享项目（工程）
使用主窗口可以使用和共享项目资源。 • a ）拷贝复制一个项目。选择File > Copy Project，然后使用 对话框定位并拷贝这个项目。 • b）添加链接来创建一个分级项目。选择File>Include/Remove Projects，然后使用对话框定位并链接到这个项目。这样就可以 从已链接的项目中获取所需要的资源，而不需要关闭正在设计的 project。 • c）使用存档或不存档，来生成或还原一个简洁的项目存档文件。 选择File > Archive Project定位并生成存档项目，File >Unarchive Project定位并还原一个ADS项目。
UESTC
3.1 ADS软件概要
ADS把一个设计任务称之为一个工程or项目（project）， 并建立一个单独的工程目录来装载与之有关的所有文件。这些 文件根据不同的类型存入5个子目录中：networks (存放原理图 和版图文件) 、data (存放原理图仿真的数据) 、mom_dsn(存放 momentum仿真的数据) 、verification (存放设计规则校验数据) 、 synthesis (存放DSP应用中相关的数据) 。ADS包含四类设计窗 口：Schematic窗口，编辑和搭建电路原理图；Hpessofsim窗口， 对电路进行各种仿真和计算；Data display窗口，以各种形式显 示仿真结果；Layout窗口，编辑电路版图和利用Momentum工 具进行二维半的场计算。 总之，ADS是一个很庞大的系统，它自身就附带很多可利用 资源，这为RF和DSP工程师提供了很大的帮助。
仪器伺服器
三、ADS软件介绍与入门
3.5 ADS数据传输格式
格式 功能描述 1、Touchstone（SnP）格式 SnP 小信号S、H、Y、Z 或G参数。还可以包括噪声数据 （但仅限2端口）。n是端口数。 2、Citifile格式 CITI 网络分析仪支持的一种普通数据格式。可以存储若 干多维数据。 3、Agilent IC-CAP格式 DUT、MDL、SET Agilent IC-CAP软件中的测试下的元件（DUT）， 模型（MDL）和设置（SET文件）。这些文件可以包 括测试、仿真和/或传输数据。 4、MDIF格式 DSCR GCOMP GEN_MDIF IMT 离散（被变址的）列表值和可能的统计密度数据。 增益压缩数据 被推广的与其他MDIF格式统一的多维平台。 用于分析混频器的谐波，是用户定义的混频交调产 物的构成表。 DAC System-Amps & Mixers库中的放大器和混 频器项目。 DAC System-Data Models库中的MixerIMT、 MIXERIMT2 一旦数据被读入数组，被可以从数组读取 数据的任何元件（如：Vt数组源）使用。 S＃P＃－端口S参数文件 Data Items Library组成部分 n端口S参数文件（SnP） Data Items Library组成部分 所在模型库及使用
ADS 软件介绍与入门
朱兆君
UESTC
三、ADS软件介绍与入门
3.1 ADS软件概要
ADS（Advanced Design System）软件，是Agilent 公司 专门为RF工程师及DSP工程师开发的EDA工具，是国内外 各大学和研究所使用最多的射频微波电路和通信系统仿 真软件。其功能非常强大，仿真手段也丰富。主要应用 于：射频和微波电路的设计，MMIC和RFIC的设计，通信 系统的设计，数字逻辑及 DSP 设计。微波电路系统版图 内含电磁场仿真工具Momentum，并且能使版图与原理图 自动同步，大大提高了版图设计效率。
三、ADS软件介绍与入门
3.6.4 创建和打开ADS设计
ADS使用project（工程或项目）来组织和存储为设计生成的原理图和 版图等信息。一个project可以由单个的原理图或版图组成，也可以由多 个原理图或版图及其包含的内部子电路的原理图和版图组成。项目中的所 有设计都可以直接从主窗口或从一个设计窗口内显示和打开。 What to do in a design？
三、ADS软件介绍与入门
（3）从设计列表（中可打开原理图和版图） 使用主窗口内的设计列表可以进行下列操作
• 双击主窗口中File Browser内的Network目录来显示所有的设计，然后双
• 创建和修改电路图和版图 • 添加变量和方程 • 放置和修改元件、封装及仿真控制器 • 插入文本和说明注释 • 仿真设计和优化 • 由原理图生成版图（及从版图到原理图）
三、ADS软件介绍与入门
创建一个设计design和版图layout的基本步骤如下图所示：
仿真&优化
三、ADS软件介绍与入门
（1）创建原理图设计 可以使用下面两种方法创建一个新的原理图设计： a、点击主窗口菜单中的Window > New Schematic或图标 ；b、原理 图窗口上的File > New Design，然后使用对话框为你创建的原理图命名。 并且可以为新的原理图选择一个模板，点击原理图窗口菜单中的Insert > Template。应用模板，一些初始设置、仿真配置等都已完成，可提高效率。 新创建的原理图如下图，可以点击File > Save进行保存。
S2PMDIF SDF SPW TIM
三、ADS软件介绍与入门
3.6 ADS快速入门
3.6.1 打开程序
依次点击，开始 —> 所有程序 —> Advanced Design System 2009 Update 1 —> Advanced Design System 2009 Update 1，出现ADS引导界 面，如右图所示。
UESTC
3.1 ADS软件概要
ADS系统包括几个设计窗口、 几万个元 件组成的元件库、附带的一个二维半的场 分析工具Momentum以及与第三方软件的互 联工具。这些工具全部集成在一个图形用 户环境中，方便好用。 系统中的几万个元器件参数来自众多厂 家，已使用多年，真实可靠，并持续更新 中；许多元器件还包含物理结构信息； 同 时系统还提供了开放式的元件库，用户可 根据自己的需要进行扩充和构建。
电子笔记本（Electronic Notebook）
三、ADS软件介绍与入门
3.4 ADS与其他EDA软件和测试设备间的连接
SPICE网表电路转换器（SPICE Netlist Translator）
电路与布局文件格式转换器(IFF Schematic and Layout Translator)
所有数字信号处理DSP
振荡器、混频器、功率放大器、 开关电路
三、ADS软件介绍与入门
3.3 ADS所提供的辅助设计功能
设计指南（Design Guide）
仿真向导（Simulation Wizard）
仿真模板与结果显示模板(Simulation & Data Display Template)
3.1 ADS软件概要
ADS能帮助用户解决从概念到产品、从器件到系 统，整个过程中各个环节的设计问题。 ADS的设计覆盖了从集总参数到分布参数；从低 频到高频；从数字到模拟；从时域到频域；从线性 到非线性；从电路到电磁场；从单个器件到整机等 全方位的设计。 计算机辅助设计过程都包含三个基本步骤：(1)建 立电路的数学模型；(2)搭建仿真模型，并对模型进 行分析计算；(3)对设计进行参扫和最优化。
UESTC
3.1 ADS软件概要
UESTC
三、ADS软件介绍与入门
3.2 ADS仿真分析方法、仿真控制器
大致可以分为：时域仿真、频域仿真、系统仿真、电磁仿真
时域仿真
频域 仿真
混合模 式仿真
系统仿真
电磁 仿真
高频SPICE分析和卷积分析（Transient、Convolution） S(Z、Y和H等参数)参数的线性分析（S Parameters） 谐波平衡分析( Harmonic Balance) 电路包络分析（Circuit Envelope） 拖勒密分析（Ptolemy） 射频系统分析 平面电磁仿真分析(Momentum) 立体结构三维电磁仿真分析（EMDS）
P2D
System-Amps & Mixers库中的 AmplifierP2D项。
同Statistic标签中的表达式。
S2D
采用了MDIF格式的系统生成的小信号S参数文件(带有增益压 缩的2端口S、H、Y、Z或G参数)。可以描述小信号数据，噪 System-Amps & Mixers库中的 声数据，非线性数据和交调数据；也可以把非线性描述为驱 Amplifier S2D，Amplifier及 动功率的或者是三阶交调截点、1dB增益压缩点、饱和功率、 Mixer项。 饱和时增益压缩几个参数的综合表示的函数。 多维2端口S、Y、Z、H、G信号和2端口噪声参数（Fmin， Gopt，Rn）数据。 HP89400文件格式的时域电压数据文件。 Cadence Alta Group SPW 格式的时域电压数据文件。 时域数据 同S2PMDIF和DAC Sinks库中Timed Sources and OutFile项中的TimeFile项 Sinks库中Timed Sources and OutFile项中的TimeFile项 Sinks库中Timed Sources and OutFile项中的TimeFile项
所有RF/模拟设计（有源电路）
滤波器、放大器 滤波器、振荡器、放大器 混频器、振荡器、功放、收发机 功率放大器 功率放大器、混频器 混频器、振荡器、功率放大器、 收发机、锁相环
数据流仿真器
瞬态仿真控制器Transient
控制数字信号及时钟信号
完全在时域中利用一个简化的模型求解非线 性电路，用于说明分布式元件的频率响应
三、ADS软件介绍与入门
格式 MODEL_MDIF 功能描述 非线性模型参数 P2D文件采用了MDIF格式的系统生成的S参数文件(带有增益 压缩的2端口S、H、Y、Z或G参数)，是大信号S参数文件。该 文件可以由P2D仿真器(在LSSP仿真面板中)产生，所以它产 生的是和功率有关的大信号S参数。该文件经过AMPP2D模型 引用后可以进行系统级的仿真。 用户定义，部分明白的线性概率密度函数数据。 所在模型库及使用 EEFET1，BJTAP等等。
有的电脑上述方法打不开， 请点击桌面上的ADS程序 图表，双击打开。
启动后进入主窗口，如右图所示。
三、ADS软件介绍与入门
3.6.2 创建项目（工程）
一定要 将项目 放在系 统默认 目录下
三、ADS软件介绍与入门
3.6.2 打开项目（工程）
a）选择File > Open Project，然后使用对话框定位并打开已存在的项目
三、ADS软件介绍与入门
仿真控制器 功能描述 典型使用场合
直流仿真控制器-DC
交流仿真控制器-AC S参数仿真控制器-S Param 谐波平衡仿真控制器-HB 大信号S参数仿真控制器LSSP 增益压缩仿真控制器-XDB 电路包络仿真控制器Envelope
直流拓扑检查及直流工作点分析
获取小信号传输参数如电压增益、电流增益 及线性噪声电压和噪声电流等 提供S、Y、Z、线性噪声、群时延等参数 （可以用来达到交流仿真的很多目的） 在频域分析各种谐波和交调成分，如IP3 执行大信号S参数分析来描述非线性行为 寻找一个用户定义的增益压缩点，在此点上 实际功率曲线偏离理想线性曲线xdB 利用混合频域－时域分析技术来对复杂信号 如数字调制RF信号的快速、完整的分析
三、ADS软件介绍与入门
（2）创建版图设计 点击主窗口菜单中的Window > New Layout或图标 ；或版图窗口菜单 中的File > New Design，然后使用对话框为你创建的版图命名。 另外，可以从已创建的原理图窗口利用同步设计方法创建，在原理图窗口 菜单中点击Layout > Generate/Update Layout产生版图。
b）也可使用主窗口上的文件浏览器（File Browser）定位项目
3.6.3 共享项目（工程）
使用主窗口可以使用和共享项目资源。 • a ）拷贝复制一个项目。选择File > Copy Project，然后使用 对话框定位并拷贝这个项目。 • b）添加链接来创建一个分级项目。选择File>Include/Remove Projects，然后使用对话框定位并链接到这个项目。这样就可以 从已链接的项目中获取所需要的资源，而不需要关闭正在设计的 project。 • c）使用存档或不存档，来生成或还原一个简洁的项目存档文件。 选择File > Archive Project定位并生成存档项目，File >Unarchive Project定位并还原一个ADS项目。
UESTC
3.1 ADS软件概要
ADS把一个设计任务称之为一个工程or项目（project）， 并建立一个单独的工程目录来装载与之有关的所有文件。这些 文件根据不同的类型存入5个子目录中：networks (存放原理图 和版图文件) 、data (存放原理图仿真的数据) 、mom_dsn(存放 momentum仿真的数据) 、verification (存放设计规则校验数据) 、 synthesis (存放DSP应用中相关的数据) 。ADS包含四类设计窗 口：Schematic窗口，编辑和搭建电路原理图；Hpessofsim窗口， 对电路进行各种仿真和计算；Data display窗口，以各种形式显 示仿真结果；Layout窗口，编辑电路版图和利用Momentum工 具进行二维半的场计算。 总之，ADS是一个很庞大的系统，它自身就附带很多可利用 资源，这为RF和DSP工程师提供了很大的帮助。