By Ronak Shah
作為電路設計工程師,你知道解決複雜電路的(de)有效方法和(hé)正確步驟嗎?
以本文「徹底理(lǐ)解自己的(de)電路是設計的(de)第一要務」作為開篇:以RF放大(dà)器為例,使用(yòng) PSpice 進階分(fēn)析功能為大(dà)家帶來設計參考,幫助大(dà)家更好地實現靈敏度分(fēn)析。
本文演示的(de)所有進階分(fēn)析功能均可(kě)應用(yòng)在其他(tā)設計電路中,實用(yòng)價值極高(gāo),讓我們快(kuài)點開始吧!
在 PSpice 中對 RF 放大(dà)器電路進行靈敏度分(fēn)析
大(dà)學時,我們從書本裡習得(de)關於電路的(de)一切,知道哪些元件對設計至關重要。但是,我們工作之後每天面臨的(de)可(kě)能都是全新的(de)設計,那麼這時,分(fēn)辨哪些元件對設計目標至關重要才是關鍵。
根據指定的(de)容差值,OrCAD 的(de)靈敏度分(fēn)析可(kě)隨著器件參數值的(de)變化(huà)模擬電路性能。它可(kě)為你提供設計中關鍵器件的(de)排序列表。因此,我們可(kě)以透過放寬對設計目標並不關鍵的(de)器件容差、並選擇更便宜的(de)器件來節省費用(yòng)。
讓我們來總結下(xià)靈敏度分(fēn)析的(de)重要性:
本文中 RF 放大(dà)器的(de)範例電路如圖 1 所示(下(xià)圖)。我們將對其進行靈敏度分(fēn)析,並解析結果。
圖 1:RF 放大(dà)器範例電路
所有 RF 電路均需考慮的(de)主要參數是:
頻寬 |
|
增益 |
|
O/P 雜訊 |
|
I/P 雜訊 |
接下(xià)來,我們要如何進行靈敏度分(fēn)析?又有什(shén)麼樣的(de)步驟要點呢(ne)?
一起來看下(xià)面的(de)靈敏度分(fēn)析流程:
流程掌握後,我們來為靈敏度分(fēn)析設置具體的(de)電路:
圖 2:為 RF 放大(dà)器電路分(fēn)配容差
靈敏度分(fēn)析可(kě)根據指定的(de)容差值改變器件的(de)數值,並顯示出這些器件對測量目標的(de)影(yǐng)響。在圖 2 中,我們已將 10% 的(de)全域容差分(fēn)配給電路中的(de)所有電容和(hé)電阻。接下(xià)來,我們對這個電路進行靈敏度分(fēn)析,輸出視窗(chuāng)如圖 3 所示。
圖 3:執行靈敏度分(fēn)析後的(de)輸出視窗(chuāng)
這些器件按照(zhào)其對測量目標的(de)影(yǐng)響順序排列,對測量結果影(yǐng)響最關鍵的(de)器件列在頂部。在圖 3 中,我選擇了(le)頻寬作為主要目標,發現它最依賴於 R4 器件的(de)值。
OrCAD 中的(de)靈敏度分(fēn)析根據指定的(de)目標確定了(le)設計中的(de)所有關鍵器件:
現在,我們已經確定了(le)設計中的(de)關鍵器件,下(xià)一步驟是為範例電路設置頻寬、增益、輸出電平雜訊和(hé)雜訊係數的(de)目標值,並運用(yòng)優化(huà)器進行工作。例如,我們可(kě)以設置增益目標大(dà)於 9 dB、頻寬大(dà)於 200 MHz 等。
在本系列的(de)第二篇文章(zhāng)中,我們將在相同的(de) RF 電路上討論優化(huà)器的(de)應用(yòng)。
大(dà)家下(xià)次見~
譯文授權轉載出處 (映陽科技協同校閱)
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