实验八ADS软件基础与应用
实验八 ADS软件基础与应用
实验目的实验原理实验内容报告要求ADS概述ADS（AdvancedDesignSystem）软件，是Agilent公司专门为RF工程师及DSP工程师开发的EDA工具，是国内外各大学和研究所使用最多的射频微波电路和通信系统仿真软件·功能非常强大，仿真手段也丰富。。主要应用于：·射频和微波电路的设计·MMIC和RFIC的设计：通信系统的设计·数字逻辑及DSP设计·微波电路系统版图内含电磁场仿真工具Momentum，并且能使版图与原理图自动同步大大提高了版图设计效率。2017年4月18日星期二中国科大信息与计算机实验教学中心
实验目的 实验原理 实验内容 报告要求 • ADS（Advanced Design System）软件，是Agilent公司专门为RF工程师及DSP 工程师开发的EDA工具，是国内外各大学和研究所使用最多的射频微波电路 和通信系统仿真软件。 • 功能非常强大，仿真手段也丰富。 • 主要应用于： • 射频和微波电路的设计 • MMIC和RFIC的设计 • 通信系统的设计 • 数字逻辑及DSP设计 • 微波电路系统版图内含电磁场仿真工具Momentum，并且能使版图与原理图自动同步， 大大提高了版图设计效率。 ADS概述 2017年4月18日星期二 中国科大信息与计算机实验教学中心 2
实验目的实验原理实验内容报告要求ADS概述·ADS能帮助用户解决从概念到产品、从器件到系统，整个过程中各个环节的设计问题。ADS的设计覆盖了从集总参数到分布参数：从低频到高频：从数字到模拟：从时域到频域；从线性到非线性；从电路到电磁场；从单个器件到整机等全方位的设计。计算机辅助设计过程都包含三个基本步骤：·（1)建立电路的数学模型·（2)搭建仿真模型，并对模型进行分析计算；·(3)对设计进行参扫和最优化2017年4月18日星期二中国科大信息与计算机实验教学中心
实验目的 实验原理 实验内容 报告要求 • ADS能帮助用户解决从概念到产品、从器件到系统，整个过程中各个环节的 设计问题。 • ADS的设计覆盖了从集总参数到分布参数；从低频到高频；从数字到模拟； 从时域到频域；从线性到非线性；从电路到电磁场；从单个器件到整机等全 方位的设计。 • 计算机辅助设计过程都包含三个基本步骤： • (1)建立电路的数学模型； • (2)搭建仿真模型，并对模型进行分析计算； • (3)对设计进行参扫和最优化。 ADS概述 2017年4月18日星期二 中国科大信息与计算机实验教学中心 3
实验目的实验原理实验内容报告要求ADS概述·ADS用工作空间workspace包容所有设计项目（如电路原理图、仿真数据等）。·这些文件根据不同的类型存入5个子目录中：networks（存放原理图和版图文件）·data（存放原理图仿真的数据·momdsn（存放momentum仿真的数据verification（存放设计规则校验数据）：synthesis（存放DSP应用中相关的数据）。?ADS包含四类设计窗口：·Schematic窗口，编辑和搭建电路原理图；Hpessofsim窗口，对电路进行各种仿真和计算；Datadisplay窗口，以各种形式显示仿真结果；·Layout窗口，编辑电路版图和利用Momentum工具进行二维半的场计算。2017年4月18日星期二中国科大信息与计算机实验教学中心
实验目的 实验原理 实验内容 报告要求 • ADS用工作空间workspace包容所有设计项目（如电路原理图、仿真数据等）。 • 这些文件根据不同的类型存入5个子目录中： • networks (存放原理图和版图文件) • data (存放原理图仿真的数据) • mom_dsn(存放momentum仿真的数据) • verification (存放设计规则校验数据) • synthesis (存放DSP应用中相关的数据) 。 • ADS包含四类设计窗口： • Schematic窗口，编辑和搭建电路原理图； • Hpessofsim窗口，对电路进行各种仿真和计算； • Data display窗口，以各种形式显示仿真结果； • Layout窗口，编辑电路版图和利用Momentum工具进行二维半的场计算。 ADS概述 2017年4月18日星期二 中国科大信息与计算机实验教学中心 4
实验目的实验原理实验内容报告要求ADS仿真分析方法·时域仿真高频SPICE分析和卷积分析（Transient、Convolution）元频域仿真·S(Z、Y和H等参数)参数的线性分析（SParameters）·谐波平衡分析（HarmonicBalance)·混合模式仿真：电路包络分析（CircuitEnvelope）：拖勒密分析（Ptolemy）·系统仿真·射频系统分析·电磁仿真：平面电磁仿真分析（Momentum）·立体结构三维电磁仿真分析（EMDS）2017年4月18日星期二中国科大信息与计算机实验教学中心
实验目的 实验原理 实验内容 报告要求 • 时域仿真 • 高频SPICE分析和卷积分析（Transient、Convolution） • 频域仿真 • S(Z、Y和H等参数)参数的线性分析（S Parameters） • 谐波平衡分析( Harmonic Balance) • 混合模式仿真 • 电路包络分析（Circuit Envelope） • 拖勒密分析（Ptolemy） • 系统仿真 • 射频系统分析 • 电磁仿真 • 平面电磁仿真分析(Momentum) • 立体结构三维电磁仿真分析（EMDS） ADS仿真分析方法 2017年4月18日星期二 中国科大信息与计算机实验教学中心 5
实验目的实验原理实验内容报告要求ADS仿真控制器仿真控制器功能描述典型使用场合直流拓扑检查及直流工作点分析所有RF/模拟设计（有源电路）直流仿真控制器-DC获取小信号传输参数如电压增益、电流增益及线性滤波器、放大器交流仿真控制器-AC噪声电压和噪声电流等提供S、Y、Z、线性噪声、群时延等参数（可以用来滤波器、振荡器、放大器S参数仿真控制器-SParam达到交流仿真的很多目的）在频域分析各种谐波和交调成分，如IP3混频器、振荡器、功放、收发机谐波平衡仿真控制器-HB执行大信号S参数分析来描述非线性行为功率放大器大信号S参数仿真控制器-LSSP寻找一个用户定义的增益压缩点，在此点上实际功功率放大器、混频器增益压缩仿真控制器-XDB率曲线偏离理想线性曲线xdB利用混合频域－时域分析技术来对复杂信号如数字混频器、振荡器、功率放大器、收发电路包络仿真控制器-Envelope调制RF信号的快速、完整的分析机、锁相环控制数字信号及时钟信号所有数字信号处理DSP数据流仿真器完全在时域中利用一个简化的模型求解非线性电路振荡器、混频器、功率放大器、开关瞬态仿真控制器-Transient电路用于说明分布式元件的频率响应2017年4月18日星期二中国科大信息与计算机实验教学中心6
实验目的 实验原理 实验内容 报告要求 ADS仿真控制器 仿真控制器 功能描述 典型使用场合 直流仿真控制器-DC 直流拓扑检查及直流工作点分析 所有RF/模拟设计（有源电路） 交流仿真控制器-AC 获取小信号传输参数如电压增益、电流增益及线性 噪声电压和噪声电流等 滤波器、放大器 S参数仿真控制器-S Param 提供S、Y、Z、线性噪声、群时延等参数（可以用来 达到交流仿真的很多目的） 滤波器、振荡器、放大器 谐波平衡仿真控制器-HB 在频域分析各种谐波和交调成分，如IP3 混频器、振荡器、功放、收发机 大信号S参数仿真控制器-LSSP 执行大信号S参数分析来描述非线性行为 功率放大器 增益压缩仿真控制器-XDB 寻找一个用户定义的增益压缩点，在此点上实际功 率曲线偏离理想线性曲线xdB 功率放大器、混频器 电路包络仿真控制器-Envelope 利用混合频域－时域分析技术来对复杂信号如数字 调制RF信号的快速、完整的分析 混频器、振荡器、功率放大器、收发 机、锁相环 数据流仿真器 控制数字信号及时钟信号 所有数字信号处理DSP 瞬态仿真控制器-Transient 完全在时域中利用一个简化的模型求解非线性电路， 用于说明分布式元件的频率响应 振荡器、混频器、功率放大器、开关 电路 2017年4月18日星期二 中国科大信息与计算机实验教学中心 6
实验要求ADS自带的元器件库中英文对照Lumped-Components集总参数元件控制面板，包含电阻、电容、电感等·Lumped-WithArtwork带有封装模型的集总元件控制面板·Sources-Controlled受控源面板，包含VccS，VCVs等·Sources-FreqDomain频域源面板，包含频域电压源、频域功率源等·Sources-Modulated调制源面板，包含调制信号源模型，GSM，CDMA等噪声源面板·Sources-Noise·Sources-TimeDomain时域源面板直流仿真面板.Simulation-Dc交流仿真面板·Simulation-AC·Simulation-S_ParamS参数仿真元器件面板2017年4月18日星期二中国科大信息与计算机实验教学中心
实验要求 • Lumped-Components 集总参数元件控制面板，包含电阻 、电容、电感等 • Lumped-With Artwork 带有封装模型的集总元件控制面板 • Sources-Controlled 受控源面板，包含VCCS，VCVS等 • Sources-Freq Domain 频域源面板 ，包含频域电压源、频域功率源等 • Sources-Modulated 调制源面板，包含调制信号源模型，GSM，CDMA等 • Sources-Noise 噪声源面板 • Sources-Time Domain 时域源面板 • Simulation-DC 直流仿真面板 • Simulation-AC 交流仿真面板 • Simulation-S_Param S参数仿真元器件面板 ADS自带的元器件库中英文对照 2017年4月18日星期二 中国科大信息与计算机实验教学中心 7
实验要求ADS自带的元器件库中英文对照谐波平衡仿真元器件面板·Simulation-HB·Simulation-LSSP大信号S参数仿真元器件面板增益压缩仿真元器件面板.Simulation-XDB·Simulation-Envelope包络仿真元器件面板·Simulation-Transient瞬态仿真元器件面板Simulation-Instrument仿真工具仿真元器件面板·Simulation-Sequencing序列仿真元器件面板·Optim/Stat/Yield/DOE优化/统计/良品率/专用设备控件元器件面板显示仿真元器件面板·ProbeComponents·DataItems数据管理面板2017年4月18日星期二中国科大信息与计算机实验教学中心
实验要求 • Simulation-HB 谐波平衡仿真元器件面板 • Simulation-LSSP 大信号S参数仿真元器件面板 • Simulation-XDB 增益压缩仿真元器件面板 • Simulation-Envelope 包络仿真元器件面板 • Simulation-Transient 瞬态仿真元器件面板 • Simulation-Instrument仿真工具仿真元器件面板 • Simulation-Sequencing 序列仿真元器件面板 • Optim/Stat/Yield/DOE 优化/统计/良品率/专用设备控件元器件面板 • Probe Components 显示仿真元器件面板 • Data Items 数据管理面板 ADS自带的元器件库中英文对照 2017年4月18日星期二 中国科大信息与计算机实验教学中心 8
实验要求ADS自带的元器件库中英文对照TLines-ldeal理想传输线元器件面板·TLines-Microstrip微带传输线元器件面板·TLines-PrintedCircuitBoard印刷电路板传输线元器件面板·TLines-Stripline带状线传输线元器件面板·TLines-SuspendedSubstrate悬浮基地传输线元器件面板·TLines-Finline鳍线传输线元器件面板·TLines-Waveguide波导传输线元器件面板·TLines-Multilaver多层传输线元器件面板·Passive-RFCircuit无源射频电路元器件面板·EqnBased-Linear基于方程的线性网络元器件面板2017年4月18日星期二中国科大信息与计算机实验教学中心
实验要求 • TLines-Ideal理想传输线元器件面板 • TLines-Microstrip 微带传输线元器件面板 • TLines-Printed Circuit Board 印刷电路板传输线元器件面板 • TLines-Stripline 带状线传输线元器件面板 • TLines-Suspended Substrate悬浮基地传输线元器件面板 • TLines-Finline 鳍线传输线元器件面板 • TLines-Waveguide波导传输线元器件面板 • TLines-Multilayer多层传输线元器件面板 • Passive-RF Circuit无源射频电路元器件面板 • Eqn Based-Linear基于方程的线性网络元器件面板 ADS自带的元器件库中英文对照 2017年4月18日星期二 中国科大信息与计算机实验教学中心 9
实验要求ADS自带的元器件库中英文对照EqnBased-Nonlinear基于方程的非线性网络元器件面板·Devices-Linear线性元器件面板·Devices-BJT晶体三极管元器件面板·Devices-Diodes二极管元器件面板·Devices-GaAs砷化家元器件面板·Devices-JFET结型场效应管元器件面板·Devices-MOSMOS元器件面板·Filters-Bandpass带通滤波器元器件面板·Filters-Bandstop带阻滤波器元器件面板·Filters-Highpass高通滤波器元器件面板·Filters-Lowpass低通滤波器元器件面板2017年4月18日星期二中国科大信息与计算机实验教学中心10
实验要求 • Eqn Based-Nonlinear 基于方程的非线性网络元器件面板 • Devices-Linear线性元器件面板 • Devices-BJT 晶体三极管元器件面板 • Devices-Diodes二极管元器件面板 • Devices-GaAs 砷化镓元器件面板 • Devices-JFET结型场效应管元器件面板 • Devices-MOS MOS元器件面板 • Filters-Bandpass带通滤波器元器件面板 • Filters-Bandstop带阻滤波器元器件面板 • Filters-Highpass高通滤波器元器件面板 • Filters-Lowpass 低通滤波器元器件面板 ADS自带的元器件库中英文对照 2017年4月18日星期二 中国科大信息与计算机实验教学中心 10