ADS2009快速入门中文教程

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1、 ADS2009 快速入门中文教程快速入门中文教程 ADS Advanced Design System 由美国Agilent公司推出的微波电路和通信系统仿真软 件 是当今业界最流行的微波射频电路 通信系统 RFIC设计软件 也是国内高校 科研 院所和大型IT公司使用最多的软件之一 其功能非常强大 仿真手段丰富多样 可实现包 括时域和频域 数字与模拟 线性与非线性 噪声等多种仿真分析手段 并可对设计结果 进行成品率分析与优化 从而大大提高了复杂电路的设计效率 是非常优秀的微波射频电 路 系统信号链路的设计工具 主要应用于 射频和微波电路的设计 通信系统的设计 RFIC设计 DSP设计和向量仿真

2、 是射频工程师必备的工具软件 ADS2009快速入门中文教程主要讲述ADS2009 版本软件基本功能 用户界面和基本操作 以及仿真设计过程 以期学员能对ADS2009 有个初步的认识 教程目录如下 第一章 第一章 使用使用ADS项目项目 第二章 第二章 使用使用ADS的设计的设计 第三章 第三章 ADS中的仿真设计中的仿真设计 第四章 第四章 ADS仿真结果显示和分析仿真结果显示和分析 第五章 第五章 ADS输入输出输入输出 第六章 第六章 ADS仿真控制器介绍仿真控制器介绍 第一章第一章 使用使用 ADS 项目项目 当你生成 仿真及分析设计以达到你的设计目标时 ADS使用项目自动组织和存储数

3、 据 一个项目包括电路原理图 布局图 仿真 分析和你创建的设计的输出信息 这些信 息通过一些链接可以加到其他设计或项目中 使用主窗口可以创建和打开项目 当你运行 ADS时这个窗口就会显示 如下图 创建项目创建项目 使用主窗口创建项目 然后你可以用来组织你的设计 一个项目包括电路原理图 布 局图 仿真 分析和你创建的设计的输出信息 这些信息通过一些链接可以加到其他设计 或项目中 创建一个项目包括以下几个步骤 打开项目打开项目 一次只能打开一个项目 当你开始打开一个项目 在当前打开的项目自动关闭前你会 被提示去保存你对它所做的任何修改 使用下面的方法可以打开一个项目 1 选择File Open P

4、roject 然后使用对话框定位并打开项目 2 使用主窗口上的File Browser栏定位项目并双击来打开它 共享项目共享项目 使用主窗口可以重新使用和共享项目而不需要手动包括所有组成项目的个体部分 1 添加链接来创建一个分级项目 选择File Include Remove Projects 然后使用对话框定位并链接到这个项目 2 创建拷贝来复制一个项目 选择File Copy Project 然后使用对话框定位并拷贝这个项目 3 存档 不存档来转移一个简洁的项目存档文件 选择File Archive Project 然后利用对话框定位并存档项目 第二章第二章 使用使用 ADS 的设计的设计

5、 ADS使用设计来存储你达到你设计目标而生成的原理图和布局图信息 一个设计可以由单个的原理图或布局图组成 或者它可以由许多作为单个设计包含的 内部子网络的原理图和布局图组成 项目中的所有设计都可以直接从主窗口或从一个设计 窗口内显示和打开 在一个设计窗口中你可以 创建和修改电路图和布局图 添加变量和方程 放置和修改元件 封装及仿真控制器 指定层及显示参数 使用文本和说明插入注释 由原理图生成布局图 及从布局图到原理图 创建一个设计和布局图的基本步骤如图所示 创建设计创建设计 你可以使用下面两种方法之一创建一个新的设计 布局图 选择主窗口上的 Window New Schematic或原理图 布

6、局图 窗口上的 File New Design 然后使用对话框为你创建的文件命名 选择原理图窗口上的 Insert Template 并且为新文件选择一个模板 当你选择了一个模板 大部分初始设置 原理图和仿真的配置及数据分析都会自动完 成 为了创建一个设计需要 将设计列表将设计列表 即使你关闭了所有的原理图和布局图窗口 你所打开的设计仍然保留在内存中直到你 明确的清除它或者退出程序 将设计列表可以 选择原理图 布局图主窗口 的窗口菜单中的设计 双击主窗口中的 Network 目录来显示所有的设计 然后双击一个设计将它的原理图 布局图及分级信息列表 在原理图窗口中选择 Tools Hierarc

7、hy显示设计的 Hierarchy对话框可以查看一个设计的 元件层次 在主窗口中选择 View Design Hierarchies显示 Design Hierarchies对话框可以查 看一个项目的设计层次 打开设计打开设计 你可以使用主窗口或者原理图 布局图 窗口打开一个设计 布局图 在原理图 布局图 中选择 File Open 然后使用对话框定位并且打开设计 使用主窗口的 File Browser栏定位设计 布局图 然后双击打开它 打开一个设计可以 添加元件添加元件 在你创建自己设计的设计窗口的绘图区 你可以放置 连接及设置下列项 元件 数据项 测试源 仿真控制器 你还可以添加整个电路作

8、为子网络来创建分级设计 注意当你选择一个模块开始一个 设计时 大部分仿真和分析设置及配置会自动完成 为了添加一个元件 绘制外形绘制外形 为了创建一个布局图 你可以在设计窗口的绘图区绘制或修改外形来创建你的布局 图 你还可以添加 Traces来描述电气连接 放置一个外形可以 从 Draw菜单中选择外形或者点击工具条上适当的按钮 在绘图区希望的位置画出外形 同步设计同步设计 使用同步设计 Schematic window Layout Generate Update Layout或者 Layout window Schematic Generate Update Schematic 来生成及同步你

9、的原理图和布局图的线 图和符号 你调用同步操作的窗口是目标文件产生和更新的源 文件设计文件设计 ADS有一个文件工具 可以利用项目中的设计及结果生成 HTML文件 这种 电子笔 记本 生成工具可以被用来 捕获项目中的原理图 布局图及数据显示图像 并且从其他源中输入图像 生成可以在 ADS外分类和查看的 HTML文件 第三章第三章 ADS 中的仿真设计中的仿真设计 ADS提供可以添加和配置的控制器来仿真 最优化及检测你的设计 一个 DSP设计仿真需要一个数据流控制器 同时一个模拟 RF设计仿真需要一个或更 多各种控制器 你可以添加并配置合适的控制器或者插入包含合适控制器的模板 在原理 图窗口中选

10、择 Insert Template 仿真一个设计 仿真的状态显示在一个信息窗口中 模拟模拟 RF 电路仿真电路仿真 模拟 RF仿真通过明确地描述电路方程体系并求其数字解来计算电路对一个特定激励 的响应 每个仿真技术如下完成这项分析 DC 分析分析 求解非线性普通微分方程 ODEs 的系统 求得一个平衡点 所有时间导数是常数 0 非线性代数方程系统 暂态分析暂态分析 求解非线性普通微分方程 ODEs 的系统 用一个有限微分近似值替代时间导数 综合法 非线性代数方程系统序列 一个系统在不同时间点 谐波平衡 谐波平衡 HB 求解非线性普通微分方程 ODEs 的系统 稳态方法 由截短傅立叶序列近似的解

11、 在频域中 非线性 ODEs系统变为非线性代数方程系统 求解非线性代数方程求解非线性代数方程 使用 Newton Raphson 运算法则 牛顿法则 求解非线性代数方程的方法如下 问题转换为一组线性方程系统 二次收敛逼近解法 每次迭代得误差平方 Momentum 仿真 优化设计及图形化显示结果仿真 优化设计及图形化显示结果 Momentum包括仿真 优化设计及图形化显示 用来仿真多层高频电路板 天线 混 合器 多片模块和综合电路的特性 Momentum使你可以 当电路模型范围超出或模型不存在时仿真 识别元件间寄生耦合 超出简单的分析及确定设计电路特性自动检测 图形化电流流程并且 3 维显示远场

12、辐射 Momentum是一种电磁仿真器 可以计算普通平面电路的 S参数 如微带线 槽形 线 带状线 共面波导及其他布局技术 Momentum Optimization 自动改变几何参数帮你达到最佳结构来满足电路或元件特性目 标 Momentum Visualization提供一个仿真结果的 3 维透视画法使你能够查看并激励导体和 槽缝中的电流 并且查看远场辐射图的 2 维及 3 维表示 Momentum Optimization 自动改 变几何参数帮你达到最佳结构来满足电路或元件特性目标 Momentum Visualization提供一个仿真结果的 3 维透视画法使你能够查看并激励导体和 槽

13、缝中的电流 并且查看远场辐射图的 2 维及 3 维表示 仿真控制器仿真控制器 基于将要仿真的设计类型和想要分析的种类 给设计添加一个或多个仿真控制器 仿真器功能描述 仿真器功能描述 典型使用 典型使用 数据流控制器 使用 Agilent Ptolemy 仿真器控制数字信号处理的数字及 时钟信号的混合信号 所有信号处理设 计 DC 仿真控制器 对于所有 RF 模拟仿真是基本的 它表现为一个拓扑检查 及一个 DC 操作点的分析 所有 RF 模拟设 计 AC 仿真控制器 获取小信号传输参数如电压增益 电流增益及线性噪声电 压和电流 滤波器 放大器 S 参数仿真控制器 提供 S 参数 线性噪声参数 跨

14、导及导纳 可以用来达到 AC 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 利用非线性谐波平衡技术来找在频域稳定状态的解决办 法 混频器 振荡器 功率放大器 无线电收发机 电路封装仿真控制器 利用混合频域 时域分析技术来得到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 无线电收发机 锁相环 LSSP 仿真控制器 执行大信号 S 参数分析来描述非线性行为 附随的 P2D 仿 真器可以加快随后的分析 功率放大器 XDB 仿真控制器 寻找一个用户定义的增益压缩点 在那一点上实际功率曲 线偏离理想线性功率曲线 功率放大器 混频器 瞬态仿真控制器 完全在

15、时域中利用一个简化的模型解决非线性电路来说明 分布式元件的频率响应 混频器 功率放大器 开关电路 第四章 第四章 ADS 仿真结果显示和分析仿真结果显示和分析 当分析设计时 ADS使用数组存储你输入的仿真信息 你可以使用 Data Display窗口 显示这些信息以便分析 Data Display窗口还可以被用来从其他源如一个网络分析仪输入的 数据 在 Data Display窗口中你可以 以多种图表和格式显示数据 使用标记读取曲线上特定点的数据 使用方程式表现对数据的处理 用文本及插图注释结果如果你做了以下几步之一 或者如果这些你一个也没有做但有 一个空白的数据显示窗口打开着 一旦仿真结束

16、数据会自动显示 仿真前指定一个数组并且显示 使用一个模拟 RF仿真的原理图模板 在接收器的绘图参数中指定矩形为信号处理仿真 创建数据显示创建数据显示 创建一个数据显示的基本过程如图所示 1 选择包含你想要显示数据的数组 2 为显示选择绘图类型 3 为显示挑选数据变量 4 选择显示的扫描类型 为了更好地显示 你还可以添加 用来识别指定的数据点的标记 用文本和插图来注释 如果你使用模板创建一个你已经仿真了的设计 用来为数据分析创建的显示的初始设 置和配置已经为你自动进行了 创建一个数据显示 查看结果查看结果 可以从主窗口 原理图窗口或布局图窗口查看仿真结果选择 Window Open Data Display 并使用对话框载入及打开结果 仿真结果显示如下图 使用函数使用函数 你可以利用等式对仿真中产生的数据的进行操作 这些等式使用基于 AEL Application Extension 语言的函数很有创造性 创建并插入一个等式如下图 第五章 第五章 ADS 输入输出输入输出 输入或输出一个设计 原理图或布局图 的步骤 在原理图或布局图窗口选择 File Import 或 Export 选择