射頻低噪聲放大器的ADS設(shè)計(jì)

3.3 電路容差分析yVC安規(guī)與電磁兼容網(wǎng)
YIELD 分析能夠按照變量元件的離散分布分析出產(chǎn)品達(dá)到性能目標(biāo)的合格率，通常我們能夠給出我們所采用的器件的連續(xù)或離散變化特性，它們符合電子產(chǎn)品的分布特性正態(tài)分布、高斯分布或其他分布。YIELD 分析基于Monte Carlo 方法，需要建立一定數(shù)量的隨機(jī)試驗(yàn)。設(shè)計(jì)變量在容差范圍內(nèi)變化，隨機(jī)試驗(yàn)中符合設(shè)計(jì)目標(biāo)需要的試驗(yàn)次數(shù)（PASSNUMBER）和失敗的實(shí)驗(yàn)次數(shù)將會(huì)得到，從而估算出產(chǎn)品的試驗(yàn)合格率。yVC安規(guī)與電磁兼容網(wǎng)
首先給電路原理圖增加YIELD 仿真器及YIELD 參數(shù)，對放大器在所設(shè)定目標(biāo)下的合格率進(jìn)行分析。設(shè)置元件參量變化符合正態(tài)分布，δ＝±5％，設(shè)定設(shè)計(jì)目標(biāo)YIELD SPEC ，這里取S 參數(shù)、噪聲系數(shù)和穩(wěn)定系數(shù)為設(shè)計(jì)目標(biāo)，YIELD 試驗(yàn)次數(shù)設(shè)置為250 次。仿真結(jié)果如圖13a 所示，合格率為71％。為了設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品既要保證合格的指標(biāo)又要滿足較高的合格率，我們必須進(jìn)行優(yōu)化合格率設(shè)計(jì)。YIELD 仿真器及優(yōu)化控制器如圖14 所示。

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圖13 優(yōu)化后的合格率仿真結(jié)果yVC安規(guī)與電磁兼容網(wǎng)

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圖14 YIELD 優(yōu)化控制器yVC安規(guī)與電磁兼容網(wǎng)

從圖13b 的表格可以看出，優(yōu)化設(shè)計(jì)給出的參數(shù)在容差變化范圍內(nèi)對應(yīng)的產(chǎn)品合格率影響明顯，優(yōu)化后的合格率上升為84%。優(yōu)化YIELD 仿真分析后得到最大合格率下的電路參數(shù)優(yōu)化值，但最大合格率下的電路參數(shù)與最佳性能優(yōu)化后的電路參數(shù)值稍微有些變動(dòng)。經(jīng)過對S 參數(shù)的再次分析可以看出，最大合格率優(yōu)化后的電路性能不如最佳參數(shù)優(yōu)化的性能好。yVC安規(guī)與電磁兼容網(wǎng)
這表明最佳性能設(shè)計(jì)不一定達(dá)到最大合格率產(chǎn)品，最大合格率設(shè)計(jì)也不一定輸出最佳性能的產(chǎn)品。作為投入批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，我們必須選擇最大合格率設(shè)計(jì)。yVC安規(guī)與電磁兼容網(wǎng)

4. 結(jié)論yVC安規(guī)與電磁兼容網(wǎng)

從以上的仿真設(shè)計(jì)分析過程中，我們首先應(yīng)用了ADS 的S 參數(shù)仿真分析，設(shè)計(jì)出滿足穩(wěn)定性要求的低噪聲放大器的初始電原理圖并進(jìn)行最佳性能仿真分析。由仿真結(jié)果可以看到，工作頻帶2.1－2.4Ghz，平均增益20dB, S11 和S22 均在－20dB 以下，噪聲系數(shù)在0.35dB以下，輸入輸出駐波比在1.2 左右，帶內(nèi)無條件穩(wěn)定，均滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)。最后采用ADS 的合格率仿真器分析最佳性能參數(shù)下產(chǎn)品的合格率，并采用了優(yōu)化合格率分析使產(chǎn)品最終達(dá)到高性能與高合格率。yVC安規(guī)與電磁兼容網(wǎng)

參考文獻(xiàn)yVC安規(guī)與電磁兼容網(wǎng)
【1】 陳邦媛. 射頻通信電路. 科學(xué)出版社.2004yVC安規(guī)與電磁兼容網(wǎng)
【2】 Reinhold Luding, Pavel Bretchko.射頻電路設(shè)計(jì)—理論及應(yīng)用.電子工業(yè)出版社,2002yVC安規(guī)與電磁兼容網(wǎng)
【3】 Matthew M. Radmanesh. Radio Frequency and Microwave Electronics Illustrated. 電子工業(yè)出版社,2002yVC安規(guī)與電磁兼容網(wǎng)
【4】 NEC Data Sheet NE3210S01 X to Ku Band Super Low Noise Amplifier N-channel HJ-FET, 1998

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