寬帶放大器的設計方法以及仿真

作者：時間：2012-01-25 來源：網(wǎng)絡

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盡管單獨的6*30μm PHEMT模型管的實測值和仿真結(jié)果很吻合，但是把晶體管的實測數(shù)據(jù)帶入電路進行二次仿真，確實得出了更接近實測值的高端滾降特性。設計者再次使用了Sonnet公司的電磁仿真軟件，以5平方微米的分辨率以及100μm的襯底厚度對整個設計進行電磁仿真。對于Sonnet軟件，這個電路面積相對較大，以至于必須分割成兩個子塊來分析。使用Sonnet電磁仿真結(jié)果加上實測的晶體管參數(shù)，得出的整個電路的各項指標和實際測試值吻合。Sonnet軟件的仿真結(jié)果和ADS的二次仿真結(jié)果也很吻合(圖12、13、14)，注意：增益和匹配在高頻段(10GHz左右)形狀相似，但是仍然略有差別。盡管這些差別很小，但是仍然有必要尋找這些差異的解釋。約翰·霍普金斯大學MMIC學科的學生反而能從這些差別中學到更多東西。尋找這些差別的來源，更有利于增長他們的設計經(jīng)驗。使用TriQuint公司的產(chǎn)線為其流片，并讓學生參與成品的測試，使該項課程更具實際意義，因而得到了大家的一致好*。約翰·霍普金斯大學也對TriQuint、Agilent(原EEsof)和Applied Wave Research等公司的有力支持表示衷心的感謝。

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/186952.htm

圖10:實測的(藍色)6×30μm柵寬增強型PHEMT測試建模管的S21和S22和仿真結(jié)果(紅色)的對比。

　　圖11：采用Sonnet軟件競相電磁仿真時采用的版圖，電路被分成兩塊，分析每塊采用的分辨率為2.5μm。

　　圖12：實測的晶體管數(shù)據(jù)和ADS軟件方針結(jié)果(淡藍色)、Sonnet仿真結(jié)果(紅色)的對比。

　　采用PHEMT器件的分布式MMIC放大器在1~10GHz的頻率范圍內(nèi)顯示出平坦的寬帶增益，并且其噪聲系數(shù)比以前的MESFET方案更小。如設計所預期，0.5μm柵長的PHEMT器件在3~3.3V，28~32mA的供電條件下，取得了理想的增益和噪聲性能，功耗僅為100mW，且偏置范圍有一定的調(diào)節(jié)空間(可以在20到175mW之間調(diào)節(jié))。使用模型管參數(shù)帶入ADS和Sonnet軟件再仿真的結(jié)果也和實測結(jié)果吻合。實測的輸出功率、DC偏置和噪聲系數(shù)等指標也和仿真結(jié)果吻合。分布式放大器中，在輸入輸出饋線端使用集總元件或分布式傳輸線，以吸收晶體管的電容的方法，可以廣泛的應用于其他的MMIC工藝和設計之中。