基于ADS的LNA设计

ADS的设计流程

• ADS: 2015.01

1. 新建文件 > 新建原理图 > design guide > Amplifier >Dc and Bias Point Simulation > FET Noise Fig,.S-Parameter,Gain, Stability and Circuit VS Bias

   
   
   

   直流工作点扫描.png

• 原理图分析

1. 直流特性曲线的扫描，同时选取合适静态工作点，进行噪声系数，功率匹配点的选择。

2. 如下图所示，首先，在两个Smith原图的中间的扫描曲线中，选择合适的静态工作点。
   3.根据此时工作点的选取，确定输入输出源阻抗。

   
   
   

   扫描后的显示曲线.png

• Design Guide 详解

1. Design Guide 中的基本原件搭建好之后，加上理想的电源偏置,同时加上DC_Blook, DC_Feed,等理想元器件将稳定性因子调制0.7以上。稳定性因子不需要一开始调至1以上，等实际原件加入后，寄生的电阻会增大电路的稳定性。
2. 在左边Smith圆图中选择合适的源端阻抗（图中给出的源端反射系数，底下相应图表反映了反射系数对应的阻抗值，通过这个来匹配整个电路），对应的黑色点，会随着源级的变动发生改变。意味着最小噪声匹配时的输出端阻抗的合适值应该为多少。
3. 右图中的Smith 圆图中选择最佳的负载反射系数，（同样底端图表展示了反射系数点对应的阻抗值）对应的源级发射系数点也在更新，这种变化反映的是最大功率传输时的反射系数。
4. 实际操作中，我们应将这两个Smith图中的相应点对应起来。但是如果很难做到完全对应时，在LNA的第一级中应考虑最小噪声匹配。

• 小技巧
  如图所示，想要在S-PARAMETER扫描的同时加入直流扫描的方法是:1.首先加入S参数仿真器。2.加入直流扫描仿真器。3.加入PARAMETER SWEEP仿真器，将扫描变量与仿真器分别设置为VDC和S参数仿真器的名称 4.加入PARAMETER SWEEP仿真器，将扫描变量与仿真器分别设置为VGS和直流仿真器。
• 这样就完成了在S参数扫描中，加入直流参数扫描。也就是改变直流参数，就可以看到S参数的改变。

参数扫描.png