实验8:电路包络仿真.doc
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1、132实验八、电路包络仿真概概 述述这节主要讲述了电路包络(Circuit Envelop)仿真的基础。针对输入信号是脉冲 或诸如 GSM、CDMA 调制信号,对输出信号作时域和频域仿真。任任 务务运用一个特性放大器,设置电路包络与仿真 试验仿真参数 测试失真 使用解调元件和方程 仿真具有 GSM 信号的 1900MHz 放大器 作出载波和基带信号数据图形 在频域和时域对数据组进行操作目目 录录1.创建一个 PtRF 源和特性放大器(behavioral Amp) 133 2.设置包络仿真控制器 133 3.仿真并作出时域响应图 134 4.在特性放大器中加入失真 135 5.设置一个解调器和
2、一个 G S M 源137 6.设置带变量的包络仿真 138 7.仿真并对解调结果作图 138 8.用一个滤波器对相位失真进行仿真 139 9.仿真并作出输入和输出调制曲线 140 10. 对具有 GSM 的 amp_1900 源进行仿真 140 11. 作出 GSM 信号数据和频谱 图141 12. 选作信道功率计算 145133步步 骤骤 1创建一个 PtRF 源和特性放大器(behavioral Amp) 。 a在 amp_1900 任务中,新建一原理图并以 ckt_env_basic 命名用下面的 步骤建立一个电路图,如一下图所示。 b从 system-AmpMixers 面板中,调出
3、一个特性放大器(Amplifier) 。如 下图设置 S 参数:S21=l0dB,其相位为 0 度(dB 和相位用逗号分开) 。 S11 和 S22 是-50dB(回波损失或失配衰减)和 0 度相位。最后,S12 也 被设置为 0,表明没有反向泄漏(reverse leakage)。确保对 S21,S 11 和 S22 使用 dbpolar 函数,如下图所示。备注备注:dbpolar 函数是一个把幅度以 dB 和极化角为度表示的复数转换成 用实部和虚部表示复数的函数。 c插入一个 PtRF-Pulse 己调制源,并设置功率为 P=dbmtow(0)和 Freq=900MHz,同时,编辑下列设置
4、并确保每一个设置的 display 框都打 了勾:OffRatio(超比率)(超比率)=0, Delay(时延)(时延)=0ns,Rise time(上升时(上升时 间)间)=5ns, Fall time(下降时间)(下降时间)=10 ns,Pulse Width(脉冲宽度)(脉冲宽度)=30 ns 和和 Period(周期)(周期)=100 ns。 d插入一个 50 电阻,其节点名、接地和导线如上图所示。2设置包络仿真控制器设置包络仿真控制器 a插入一个控制器并设置计算频率为 900MHz,Order=l。随后,你将加入 失真和增加次数(order) 。 b设置 stop=50 ns.这个时
5、间完全满足看到整个脉冲宽度,包括上升、下降 时间和延迟。 c设置 step=l ns。这就表明信号每 lns 就进行一次抽样,所以总共有 51 个 数据采样点。1343.仿真并作出时域响应图仿真并作出时域响应图 a仿真并查看状态窗口,你可看到程序在每个时间间隔都要计算一次直到 50ns 得到最后一个结果。数据显示打开以后,在矩形图中作出 Vin 和 Vout。使其作为时域中载波的幅度。b同时,用 Advanced 按钮加入第二条轨迹并键入表达式 ts(Vout),这将 形成一个复合波形。在另外两个轨迹中,索引1给出了 900MHz 载波 的幅度。c放两个 Marker标记在图中,验证上升时间为
6、 5 ns。d在一个单独的图中,再加入 Vout(时域)的幅度。现在,编辑图形,选 择需要的轨迹并用 Trace Option 去掉索引1使其表达式为:mag(Vout) 。 同时,用 Plot Options 关闭 X 轴自动刻度功能(X-axis Auto Scale) 。对 中间的轨迹,设置 X 轴范围从 600MHz 到 1200MHz,如下图所示。通过 去掉索引值,你可以得到频域中基波的幅度。增长箭头代表在上升时间 (5 ns)内脉冲载波增长的幅度。135e下一步骤,插入一个列表(list) 。当对话框出现时,按 Advanced 按钮并 输入表达式:what(Vout),点击 OK
7、 后你将看到对于 Vout 的依从属性。 其目的是为了表明在电路包络数据中存在时域和频域两种形式。两个频 率 0(dc)和 900MHz 有 51 个时间点。矩阵尺寸(Matrix Size)为 11 矩 阵(ADS 称为标量)为参考,且数据是复数(900IMHz 的幅度和相位) 。 同时,mix 表格包含了所有数据。请试一试调入 Mix 表格并禁用表格格 式来看其结果。f回到前面,设置时间间隔为 10ns 并仿真。现在,观察你的曲线在低于取 样时发生的变化。当时间间隔大于上升时间,你得到的载波并不是正常 的包络。在图上,X 轴范围已经变大,同时 Marker 位于 0 和 10 ns 两点。
8、4在特性放大器中加入失真在特性放大器中加入失真 a编辑放大器:设置增益压缩功率(Gain CompressionPower)=5(单位默 认为 dBm) ,增益压缩(GainCompression)=1dB,这些值仅仅用来表明这 些设置起的作用,请确保这些设置处于显示状态。 b设置 CE(电路包络)控制器的 Order=5 并保持时间隔为 10 ns。同时设136置源的输入功率为 l0dBm:dBmtow(10) 。c仿真并察看数据。如果自动图形范围调整功能 (autoscalar)打开,时域图 将被调整。在频域图上,设置 x 轴回到原来的自动刻度并如图放置 Marker,在放置点由于放大器失
9、真产生很大的奇次谐波(异相求和一 summing out-of-phase) 。在包络振幅里,这个值比 Vin 或 Vout 的幅度 小。同时,因为取样很粗糙,包络形状不是很精确。d设置时间间隔为 1 ns 并再次仿真。刷新后,图形展示了正确的包络。但 是 Vin 和 Vout 仍旧比包络幅度大,这是由于压缩的原因。为了证实这点, 插入一个 Vout 的列表并且禁用(Suppress) Table Format。然后下拉滚动 条至 5 ns 数据处。现在,你能看到 3 次谐波相位相差 180,使得包络幅 度小于基频幅度。1375设置一个解调器和一个设置一个解调器和一个 GSM 源源 关于 GS
10、M 调制:这是一种载波(典型值为 900MHz)的相位调制,在这儿 相位的变化表示为 1 或 0。 a从 Source-Modulated(调制源)面板中,调出一个 GSM 源并在 B 点输出 端输入管脚标注(节点名)bit_out 如下图所示。它看上去似乎没有连接 好,但这是正确的。同时,设置源 F0=900M 且 Power=dbtow(10) 。同 时,去掉压缩 GainCompPower=(Blank) 。 b进入 System-Mod/Demod 面板并在原理图上放入两个解调器 (demodulators):FM_DemodTuned,如下图所示。设置两个解调器的 Fnom 为 90
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- 关 键 词:
- 实验 试验 电路 包络 仿真
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