[求助]关于利用ADS进行LNA的直流偏置电路选择和交流仿真

tina_whj · 发表于 2006-5-11 14:18:00

刚学完《ADS2002仿真试验教程》，开始做LNA仿真，发现自己还是啥也不会。：(
按照文档《利用ADS仿真设计LNA》,利用ATF34143进行设计，从库里调出来器件标识为ph_hp_ATF34143，然后按照要求先做了直流仿真，工作点设置为Vds=3V,Ids=40mA。我设置直流供电Vdd=5V,漏级接41.3欧姆到Vdd，源极接13.15欧姆到地，栅极接一个DC feed到地，结果能实现Vds=3V,Ids=40mA的要求。那么我的问题是：
1）如何确定Vdd的值呢，我看书上一般常用的是5V，10V，15V，具体应该如何来选择呢？
2）偏置电路选择哪种形式，根据什么来选择呢？以前学习电子线路时，主要讲的是三极管，所以对场效应管一直都不怎么明白，尤其是结型场效应管，哪位大人能解释一下使用不同场效应管时应该注意哪些东西？
3）我采用上述偏置进行交流仿真时，发现电压增益是负的，也找不着问题在哪，超级郁闷中，欢迎大家批评阿！

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tina_whj · 发表于 2006-5-11 14:40:00

对了，文档《利用ADS仿真设计LNA》中的器件标识为sp_hp_ATF_34143_3,这个跟库中的ph_hp_ATF34143有什么区别吗？如果我是从Devices-JFET调一个场效应管的话，应该同时放置一个JFET符号，和一个模型，然后在模型里设置和察看参数。那么从Microwave transistor library里调出的器件参数应该从哪里查看呢？

tina_whj · 发表于 2006-5-11 20:21:00

木有人理[em03][em03][em03]

Arm720 · 发表于 2006-5-11 20:50:00

刚好前段时间做这方面的仿真，一点看法。1）直流仿真使用Ph开头的器件模型，用来作直流稍描得，确定电路直流工作点，如Vds, Ids, Vgs2）S参数仿真使用Sp开头的器件模型（根据你的直流工作点Vds，Ids选择Sp模型）3）Vdd的值是根据你设计电路的供电电压确定的，如果你电路的供电电压是5V，Vdd就是5V；如果是3.3V，这个值就是3.3V4) FET直流偏置电路一般使用自偏压电路，也就是在源极串电阻，使Vgs等于直流仿真中确定的Vgs值。[br]+3 RD币

tina_whj · 发表于 2006-5-11 22:00:00

2）S参数仿真使用Sp开头的器件模型（根据你的直流工作点Vds，Ids选择Sp模型）如何调出Sp开头的器件模型呢，我搜了一下没找到啊？3）Vdd的值是根据你设计电路的供电电压确定的，如果你电路的供电电压是5V，Vdd就是5V；如果是3.3V，这个值就是3.3V可是我选5V的话，算出来的Rd=41.3欧姆,Rs=13.15欧姆,会不会太小了？一般见到的偏置电阻都是K级的吧

Arm720 · 发表于 2006-5-12 01:33:00

你看Vgs的值一般是负值，而且很小，Rs = Vgs / Ids，就是很小的，一般就是几十欧左右； Rd = (Vdd - Vds - Rs*Ids) / Ids；按照这个规则来验证吧。

qizhilong · 发表于 2006-5-12 09:35:00

在components library里面搜34143，应该可以看到阿
我搜出来有1个ph模型，5个sp模型（对应不同静态工作点）
而且我还在avegotech下载了这5个sp模型的s2p文件
都可以用来仿真吧[br]+1 RD币

tina_whj · 发表于 2006-5-12 10:46:00

Rs = Vgs / Ids；Rd = (Vdd - Vds - Rs*Ids) / Ids
我就是按这两个公式算的，算的应该没问题。可是如果我选Vdd＝5V，算出来的Rd那么小，那岂不是负载所接收的功率会很小？

tina_whj · 发表于 2006-5-12 10:48:00

tqizhilong谢谢您的提醒，我现在就去试一下。

qizhilong · 发表于 2006-5-12 11:27:00

一般mos管的偏置不能直接加在管子上，可以考虑用1/4波长高阻微带线这样就不会影响输入输出阻抗了吧

tina_whj · 发表于 2006-5-12 12:17:00

我的问题主要是对场效应管太不熟悉了，刚刚下了些相关的资料，还是先把基本功练好吧，有什么问题再来请教大家。感谢Arm720和qizhilong的热心帮助，在此深鞠一躬

tina_whj · 发表于 2006-5-12 15:12:00

看完资料了，有了初步了解，有一个问题：
一般来说，场效应管的偏置电路有两种形式，即自偏压电路和分压式自偏压电路，我的问题是偏置电阻Rg的阻值应该如何选择呢？我看教科书上的例子对于场效应管都是兆级的，而对于三极管是几十K或者是几百K。这有什么说法吗？

七喜微波 · 发表于 2006-5-12 18:56:00

这关键看是你选择什么样的电路，偏值电阻在你的ADS事例中几十K就够了

tina_whj · 发表于 2006-5-15 09:32:00

还有一个比较弱的问题：做交流仿真的话，应该用ph模型呢，还是用sp模型？
还有ph模型和sp模型的内部设置到底有什么区别呢？为什么要分设这两种不同的模型？

Arm720 · 发表于 2006-5-15 12:04:00

说一下我的理解吧，Ph模型是射频有源电路的晶体管模型，这个用来做直流稍描仿真用，我个人觉得，如果你的频率不高的话，可以用它来做低频交流仿真，不涉及到匹配的问题。但是做微波，一般都不作交流仿真，涉及方法是做S参数仿真，主要目的是输入输出电路匹配使用；这时候用Sp模型，在你选取Sp模型的时候，每个Sp模型都对应有Vds和Ids的，Vds和Ids就是你设计电路的直流工作点。[br]+3 RD币

tina_whj · 发表于 2006-5-15 14:15:00

<DIV class=quote>以下是引用Arm720在2006-5-15 12:04:00的发言：

说一下我的理解吧，Ph模型是射频有源电路的晶体管模型，这个用来做直流稍描仿真用，我个人觉得，如果你的频率不高的话，可以用它来做低频交流仿真，不涉及到匹配的问题。
但是做微波，一般都不作交流仿真，涉及方法是做S参数仿真，主要目的是输入输出电路匹配使用；这时候用Sp模型，在你选取Sp模型的时候，每个Sp模型都对应有Vds和Ids的，Vds和Ids就是你设计电路的直流工作点。</DIV>

“每个Sp模型都对应有Vds和Ids”，也就是说sp模型中已包括偏置电路了吧？那做直流仿真有什么意义呢？是不是以后真正设计电路板的时候才能用到啊？

Arm720 · 发表于 2006-5-16 00:34:00

本来想贴个文件给你，传不上去，<a href="mailt06418@52RD" target="_blank" >06418@52RD</A>_单福其版2002ADS.pdf；你先找找看吧。Sp 参数是用来做S参数仿真，不是用来做直流仿真的；如果你下载器件资料，会发现，不同的直流工作点和频率，器件S参数是不一样的。所以ADS中，Sp模型是和Vds和Ids对应的，直流工作点不同，Sp模型也不一样，你看看ADS Sp模型就知道了。除了选择器件外，还要选择直流工作点。[br]+3 RD币

kaiter · 发表于 2006-11-3 13:45:00

路过这里，向各位学习了，谢谢各位解答。！

52RD网友 *发表于 2020-3-30 11:58:22* · 发表于 2020-3-30 11:58:22

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