实验报告课程名称：ADS射频电路设计基础与典型应用实验项目名称：交直流仿真分析学院：工学院专业班级：11级信息姓名：学号：1195111016指导教师：唐加能2014年12月23 日预 习 报 告一、 实验目的通过本节实验课程进一步熟悉使用ADS 软件，并学会使用ADS 软件进行交直流分析。

二、 实验仪器电脑，ADS 仿真软件三、 实验原理（一）ADS 软件的直流，交流仿真功能1.直流仿真电路的直流仿真是所有射频有源电路分析的基础，在执行有源电路交流分析、S 参数仿真或谐波平衡仿真等其他仿真前，首先需要进行直流仿真，直流仿真主要用来分析电路的直流工作点。

直流仿真元件面板主要包括直流仿真控制器、直流仿真设置控制器、参数扫描计划控制器、参数扫描控制器、节点设置和节点名控件、显示模板控件和仿真测量等式控件，这些面板上的原件经过设置以后既可以提供有源电路单点的直流分析，又可以提供有源电路参数扫描分析。

2.交流仿真交流仿真能获得电路小信号时的多种参数，如电压增益、电流增益、跨导和噪声等。

交流仿真执行时，首先对电路进行直流分析，并找到非线性原件的直流工作点，然后将非线性器件在静态工作点附近进行线性化处理，分析小信号在静态工作点附近的输入输出关系。

（二）交直流仿真面版与控制原件1.直流仿真图1中元件面板列出了直流仿真的所有仿真控件。

直流仿真控制器（DC ）：直流仿真控制器（DC ）是控制直流仿真的最重要控件，使用直流仿真控制器可以设置仿真的扫描参数和参数的扫描范围等相关参数。

直流仿真设置控制器（OPTIONS ）：直流仿真设置控制器主要用来设置直流仿真的外部环境和计算方式，例如，环境温度、设备温度、仿真的收敛性、仿真的状态提示和输出文件的特性等相关内容。

参数扫描计划控制器（SWEEP PLAN ）：参数扫描计划控制器主要用来控制仿真中的参数扫面计划，用户可以通过这个控制器添加一个或多个扫描变量，并制定相应的扫描计划。

参数扫描控制器（PARAMETERSWEEP ）：参数扫描控制器用来控制仿真中的扫面参数，这个扫描参数可以对多个仿真的仿真实例进行扫面。

节点设置（NdSet ）和节点名（NdSet Name ）控件: 节点设置和节点名控件用来设置直流仿真的相关节点以及节点名称，并可以设置插入节点处的参数电压等。

显示模板控件（Display Template ）:显示模板控件用来设置显示模板，显示模板用来设置仿真结果的显示方式。

仿真测量等式控件(MeasEqn)：仿真测量等式控件用来添加一个或多个仿真测试等式，在仿真结束后，这个等式的结果将包含在仿真结果的数据组中。

2.交流仿真图2中元件面板列出了交流仿真的所有仿真控件。

交流仿真控制器（AC ）：交流仿真控制器是控制交流仿真的最主要器件，使用交流仿真控制器可以设置交流仿真的控制扫描范围和噪声分析等相关参数。

交流仿真设置控制器（OPTIONS ）：交流仿真设置控制器主要用来设置交流仿真的外部环境和计算方式，例如环境温度、设备温度、仿真的收敛性、仿真的状态提示和输出文件的特性等相关内容。

参数扫描计划控制器（SWEEP PLAN ）：参数扫描计划控制器主要用来控制仿真中的参数扫面计划，用户可以通过这个控制器添加一个或多个扫描变量，并制定相应的扫描计划。

参数扫描控制器（PARAMETER SWEEP ）：参数扫描控制器用来控制仿真中的扫面参数，这个扫描参数可以对多个仿真的仿真实例进行扫面。

节点设置（NdSet）和节点名（NdSet Name）控件: 节点设置和节点名控件用来设置直流仿真的相关节点以及节点名称，并可以设置插入节点处的参数电压等。

显示模板控件（Display Template）:显示模板控件用来设置显示模板，显示模板用来设置仿真结果的显示方式。

仿真测量等式控件(MeasEqn)：仿真测量等式控件用来添加一个或多个仿真测试等式，在仿真结束后，这个等式的结果将包含在仿真结果的数据组中。

（三）直交流仿真参数的设置1.直流仿真在执行直流仿真前，需要对直流仿真器件的参数进行设置，软件是根据各个参数来执行仿真的。

在直流仿真的8个控件中，只有直流仿真控制器是必须设置的，其他控件根据需要来觉得是否需要设置。

下面介绍直流仿真中的相关参数并给出设置参数的方法。

（1）直流仿真控制器：在进行直流仿真前，需要将直流仿真参数插入原理图中并进行设置。

A．直流仿真控制器参数设置的操作步骤●在原理图的元件面板列表上选择【simulation-DC】项，原件面板上出现直流仿真的8个控件图标。

●在直流仿真元件面板上单击直流仿真控制器（DC），然后再单击原理图的画图区，将直流仿真控制器插入原理图的画图区。

单击工具栏中的 按钮，结束当面命令。

这时的原理图如图3所示是默认状态，在进行直流仿真前需要对其进行设置。

●双击原理图画图区的直流仿真控制器，出现【DCOperating Point Simulation】对话框，对话框中有Sweep,Parameter, Output和Display项，在对话框中就可以对这些项进行参数设置。

【DC Operating Point Simulation】对话框中的Sweep（扫描参量）和Parameter（仿真参量）项如图4所示。

B.直流仿真控制器中参数的含义和设置方法● 直流仿真控制器中需要对扫描参量和仿真参量等进行设置，下面分别列表对扫描参量和仿真参量加以描述。

● 扫描参量● 扫描参量给出了直流仿真的扫描类型和扫描范围等，扫描参量在直流仿真控制器设置窗口中的【Sweep 】项中设置，扫描参量设置中的参数名称、参数含义和备注如表1和表2所示。

●仿真参量●仿真参量用于控制仿真的状态信息提示和仿真结束保存等信息，仿真参量在直流仿真控制器设置窗口中的【Parameters】项中设置，仿真参量设置中的参数名称、参数含义和备注如表3所示。

●高级参数●直流仿真控制器中还有一些高级参数设置，高级参数在直流仿真控制器设置窗口中的【Parameters】项中的Advanced设置，这些高级参数的参数名称、参数含义和备注在下表中做了说明。

● C.直流仿真控制器参数的显示● 当设置完成直流仿真控制器中的参数后，可以在原理图中将设置结果显示出来。

显示设置结果的操作步骤如下。

● 双击原理图画图区的直流仿真控制器，出现【DC Operating Point Simulation 】对话框。

● 对话框中的display 项，用来显示设置完成的参数。

如果希望显示某参数，需要在它前面打钩。

【DC Operating Point Simulation 】对话框中的display 项如下左图所示。

● 单击【】对话框】按钮，关闭对话框，完成原理图中直流仿真控制器的设置。

如果将【DC Operating Point Simulation 】对话框中Display 项的所有参数都打对勾，原理图中会显示直流仿真控制器的所有参数，如下图5和图6所示。

（2）直流仿真设置控制器用相同的方法可以设置并显示直流仿真设置控制器，原理图中的直流仿真设置控制器如图7所示，图中显示了可以设置的所有参量。

（3）参数扫描计划控制器可以设置并显示参数扫描计划控制器，原理图中的参数扫描计划控制器如图8所示，图中显示了可以设置的所有参量。

（4）参数扫描控制器可以设置并显示参数扫描控制器，原理图中的参数扫描控制器如图9所示，图中显示了所有可以设置的变量。

（5）节点设置与节点名控件可以设置并显示节点，原理图中的节点设置与节点名控件如图10所示。

（6）显示模板控件可以设置并显示模板控件，原理图中的模板控件如图11所示。

（7）仿真测试等控制软件可以设置并显示仿真参量等式，原理图中的仿真参量等式如图12所示。

2．交流仿真在进行交流仿真前，需要将交流仿真控件的参数进行相关设置，软件是根据各个参数了执行仿真的。

在交流仿真的多个控件中，只有交流仿真控制器（AC ）是必须要设置的，其他控件根据需要来决定是否需要设置。

下面介绍交流仿真中的相关参数，并给出设置参数的方法。

(1)交流仿真控制器在进行交流仿真前，需要将交流仿真控制器（AC ）插入到原理图中并进行设置，下面给出交流仿真控制器各个参数的设置方法和含义。

A. 交流仿真控制器参数设置的操作步骤在原理图的原件面板列表上，选择交流仿真【Simulation-AC 】项，原件面板上出现交流仿真的多个控件图标。

在交流仿真原件面板上，单击交流仿真控制器（AC ），然后再单击原理图的画图区，将交流仿真控制器插入原理图的画图区。

单击工具栏中的 按钮，结束当面命令。

这时的原理图如右图所示是默认状态，在进行直流仿真前需要对其进行设置。

● 双击原理图画图区的交流仿真控制器，出现【AC Small SignalSimulation 】对话框，对话框中有Frequency ，Noise ，Parameters, Output 和Display 项，在对话框中就可以对这些项进行参数设置。

【AC Small Signal Simulation 】对话框中的Frequency （频率参量），parameters(仿真参量)和Noise （噪声参量）项如图13所示。

B. 交流仿真控制器中参数的含义和方法● 交流仿真控制器中需要对频率参量、噪声参量和仿真参量进行设置，下面分别列表对这些参量进行描述。

● 频率参量● 交流仿真是在一个频率范围内执行的，频率参量给出了交流仿真的频率范围等。

频率参量在交流仿真控制器设置窗口中的【Frequancy 】项中设置，频率参量设置中的参数名称、参数含义和备注如表5所示。

● ● 噪声参量● 噪声参量用来设置与噪声相关的参数，噪声参数主要包含是否允许噪声分析、用于噪声分析的节点名称、选择噪声来源、设置噪声显示的动态范围和噪声宽带等。

噪声参量在交流仿真控制器设置窗口中的【Noise 】项中设置，噪声参数设置中的参数名称、参数含义和备注如表6所示。

● ● 仿真参量● 交流仿真参量用来设置交流仿真的频率变换、预期执行、仿真状态信息显示和仿真结果保存等参数。

交流仿真参数设置与直流仿真参数设置的内容基本相同，因此这里只介绍直流仿真参量设置中没有的平【Enable AC frequency coversion 】(交流频率变换)项和【Perform Budge simulation 】(执行预算仿真)项。

交流仿真参量在交流仿真参量在交流仿真控制器设置窗口中的【Parameters】项中设置，交流仿真参量中的参数名称、参数含义和备注如表7所示。

●C.交流仿真控制器参数的显示●当设置完成交流仿真控制器中的参数后，可以在原理图中将设置结果显示出来。

显示设置结果的操作步骤如下。