在振蕩器中使用hbsp去仿真輸出阻抗,當然振蕩器領域大家一般不關心輸出阻抗,因為不需要考慮輸出功率大小,自有buffer來增大功率,只要負載對頻率、相噪影響最小即可,但目前的電路確實需要這種分析。
2023_08_23 更新:上面這段話應該有待商榷,在某些應用中,輸出功率可能不是主要的關注點。例如,在一些頻率合成器應用中,振蕩器的輸出信號主要是作為參考信號使用,而不需要高功率輸出。在這種情況下,輸出功率可能不是設計的主要關注點。
但在其他一些應用中,輸出功率是非常重要的。例如,無線通信系統中,振蕩器通常用作發射機的局部振蕩器,生成射頻信號。在這種情況下,振蕩器的輸出功率需要滿足傳輸要求,以確保信號能夠在通信鏈路中傳播,并達到足夠的信號強度。這時輸出功率就很重要,就需要考慮輸出匹配。
細致的最大輸出功率的匹配自然應該是loadPull出來的Zopt,然后再到50ohm。不過文獻里一般都只考慮到50ohm,給個S11值,這個一般功率會差1~2dB,不過也問題不大。下面是文獻中的例子。
A 283-to-296GHz VCO with 0.76mW Peak Output Power in 65nm CMOS有簡單的輸出匹配
Frequency and Power Scaling in mm-Wave Colpitts Oscillators 這個是wilkinson直接耦合到50ohm。
An Efficient 210GHz Compact Harmonic Oscillator with 1.4dBm Peak Output Power and 10.6% Tuning Range in 130nm BiCMOS 有簡單的輸出匹配
A Single-Pin Antenna Interface RF Front End Using a Single-MOS DCO-PA and a Push–Pull LNA
話說為什么不用lssp。lssp的功能實在太弱了,必須雙端口信號,單端口用不了。而且對于VCO而言,VCO可以自己產生信號,這貨直接報告說用不了。
hbsp也好不了多少,仿真各種奇葩問題。
看cadence的官方介紹,說是和psp結論差不多,但事實上,hbsp和psp仿真得到的結果基本不一樣,更離奇的是,hbsp的仿真結果跟有沒有開sp仿真有關,這兩個仿真本身是獨立的,hb+hbsp和sp一個大信號S參數,一個小信號S參數,結果扯上了關系。還有一個-6.4k,神奇的結果,跟頻率無關,偶爾就會出現。
話說振蕩器仿真會出現各種問題,很多都無解,比如copy的兩個testbench仿真結果竟然不同,https://blog.eetop.cn/blog-1418595-6951037.html,加上前面這個問題,不知道是不是軟件不是正版的原因。
20221014 ps:
又發現一個無法解釋的現象,用hbsp掃描參數的時候,一次從-30掃到0,步長是1,一次是從-5掃到0,步長是1,然后我看-4這個點,竟然結果完全不一樣。看單點掃描的情況,是和-5到0是一致的。也無法解釋,只能采取單點掃描的情況了。
2023_04_20 四
單端口的大信號S參數分析,LSSP自然是不行的。沒有兩個端口,仿真一下會沒有數據。
hb+hbsp的仿真,主要的步驟是設置port從dc變成sin,小信號s參數時因為幅度很小,選dc和sin都沒有影響,仿真器sp默認在小信號工作。但大信號下必須通過sin的幅度來控制輸入信號的大小。
hb里設置好port的頻率,并且可以掃描port的幅度,從而觀察信號從小到大是S參數的變化。
port的設置,頻率和幅度要在Design Variables里設置初值。sin可以設置功率,也可以設置幅度,這里設置功率。
hb的設置:
hbsp的設置,可以單頻點,也可以掃頻。
至于用hb+hbsp來仿真大信號靠不靠譜。cadence對hbsp的介紹:大信號s參數是針對時變小信號s參數的,比如mixer和osc,mixer的LO端口一變化,S參數就會變,osc的參數變化,頻率變化,S參數也會變。小信號s參數只能仿真s參數不變的情況,比如PA。
具體位置在:
但貌似單端口不涉及頻率變化,不過有網友認為LSSP也就是兩個大信號,How do you simulate differential s parameters using LSSP?(https://www.edaboard.com/threads/how-do-you-simulate-differential-s-parameters-using-lssp.352453/)。事實上,用hb+hbsp仿出來的確實和sp不一樣,而且會隨著輸入信號大小變化而變化。
審核編輯:黃飛
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