26、ADS瞬时波形仿真-TRANSIENT仿真(以共射放大器为例)

26、ADS瞬时波形仿真-TRANSIENT仿真(以共射放大器为例)

在本科期间,学习模电的时候总是要对各种三极管电路进行MULTISIM仿真,其实ADS具备相同的功能,而且对于射频电路,使用ADS进行仿真可以结合版图进行,在此介绍其级别仿真方法。
工程如下:https://download.csdn.net/download/weixin_44584198/88307276

1.设计指标

电压放大倍数:>100
设计使用的晶体管:N2222

2.ADS导入N2222晶体管模型

众所周知,ADS不存在N2222晶体管模型,可以通过Netlist模型进行导入,Netlist模型可以使用MULTISIM中的模型进行提取,打开MULTISIM找到N2222晶体管:
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点击查看模型(V)选项,查看其具体参数:
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点击左上角的保存按钮,将其保存为TXT格式即可:
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打开任意原理图,在File中选择Import,在弹出界面中如下设置,其中网表文件指向刚刚导出的文件:
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点击Options选项,设置导入的模型为Pspice类型,直接导入到原理图:
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设置完成后点击OK,随后在导入界面也点击OK,出现界面让你定义库的名称,在此定义为lib_2N2222,点击确定:
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导入后自动打开了原理图,如下所示,我们使用该三极管的时候把这两个直接复制到原理图中就行了,值得注意的是下面三极管图形的第一行Model=xm,这边xm要改成X2n2222,即和上面的模型名称一致:26、ADS瞬时波形仿真-TRANSIENT仿真(以共射放大器为例)_第7张图片
修改后如下所示,到此插入成功:
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3.ADS对N2222进行直流扫描以确定静态工作点

新建原理图,点击Insert中的Template,找到BJT的直流扫描模板:
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插入到原理图中并进行连线,当然需要确认BJT Curve Tracer的设置是否准确:
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运行扫描,得到结果:
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实际情况下,静态工作点的选取需要更具数据手册来进行,ADS仿真出来的模型可能并不十分准确,2N2222的数据手册参考p2n2222a,比较关键的参数如下:
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由于我这边只是演示所用,只考虑电压放大倍数不额外考虑带负载能力了。我这边供电电压选择12V,Vceq设置为6.5V,接近中间位置,Icq设置为20mA。

3.基于ADS的偏置电路自动设计

新建原理图,在新原理图中的工具栏中找到Transistor Bias并插入BJT的偏置自动设计控件:
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此处设置供电电压为12V,这个可以更具数据手册的相关极限参数进行确定,构建的原理图如下所示:26、ADS瞬时波形仿真-TRANSIENT仿真(以共射放大器为例)_第14张图片
合理设置BJT的偏置电路的设计参数,其中Vceq设置成比0.5Vcc标准略高,Icq根据数据手册,此处设置为20mA,电流放大倍数beta在数据手册中也有体现,数据手册中的电流放大倍数与控件的具体参数如下所示:
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26、ADS瞬时波形仿真-TRANSIENT仿真(以共射放大器为例)_第16张图片
设置完成后点击OK。选择上部分DesignGuide选项中的Amplifier,在Tools选项中选择Transistor Bias Utility:
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使用默认的设置点击Design即可,这边默认设置实际上就是之前我们设置的控件参数:
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点击Design按钮进行设计,在弹出的框内设置参数为3,其他默认即可,点击OK按钮:
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设计完成,深入电路原理图查看具体拓扑,如下所示:
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4.基于ADS的瞬时仿真

构建如下的ADS电路原理图:
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运行仿真,可见电压放大倍数为100,输入电压和输出电压反向,符合共射放大器特征:
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icq=20mA,符合原有的设计目标。
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