TP ADS
Content
Université Sidi Mohamed Ben Abdellad Ecole Nationale des Sciences Appliquées FES
Filiè re : Master T.D.M.O. M o dule : CAO.
Réalisé par:
ABDELLAOUI ALAOUI El Arbi
Année universitaire : 2011/2012
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Rappel théorique
Présentation de l’ADS
ADS est un logiciel développé par la société Agilent Technologie, destiné à aider au développement des systèmes électroniques mixtes analogiques hyperfréquences et numériques. Conception globale d’une chaîne de transmission. Analyse des circuits de façon adaptée aux besoins classiques : en continu, en régime variable, en temporel. Simulateur électromagnétique de circuit planaires multicouches multiconducteurs. Le logiciel ADS se compose de deux environnements de travail qui sont complémentaire. Le Shematic : où l’on fait les designs électriques pour les chaines de transmissions hyperfréquences, nous permettant de modéliser le comportement électrique du système.
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Le Layout : c’est un environnement de simulation où l’on design le circuit avant la réalisation .Il nous permet d’analyser le comportement électromagnétique du dispositif.
Composants passifs en HF
Dès que la fréquence devient suffisamment importante, aucun composant ne peut être considéré comme parfait. Les différentes selfs parasites ou capacités réparties peuvent prendre des proportions importantes. Inductance Une inductance se compose de n spires. Au schéma équivalent de la figure 1 on introduit deux éléments parasites :
Applications des selfs : Les principales applications des selfs sont : Les circuits de découplage dans les alimentations. Polarisation des étages amplificateurs. Filtrage dans le trajet signal. Transformateurs. Adaptation d’impédance.
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Résistance Une résistance est un dipôle (composant à deux bornes) tel que la tension U à ses bornes est proportionnelle au courant I qui le traverse (loi d’Ohm) : U=R.I Le schéma équivalent d’une résistance accompagnée de ses éléments parasites est donné à la figure 2. Les deux selfs L/2 sont dues aux liaisons et C est la capacité répartie. L /2 et C sont petits et sont sans importance en basse
fréquence, mais deviennent prépondérants en haute fréquence.
Figure 2 : Schéma équivalent d’une résistance où ses éléments parasites sont C et L. Applications des résistances : Dans les circuits hauts fréquence, les résistances sont utilisées : Pour la polarisation des étages actifs. Pour la réalisation d’atténuateur, diviseurs ou combineurs de puissance passifs.
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Condensateur Un condensateur est formé de deux armatures métalliques séparées par un isolant, le diélectrique. Le schéma équivalent d’un condensateur accompagné de ses éléments parasites est donné à la figure 3. Les deux selfs L/2 sont dues aux liaisons et R est la résistance de fuite. L/2 et R sont négligeables en basse fréquence, mais deviennent importants en haute fréquence.
Figure 3 – Schéma équivalent d’un condensateur C avec ses d’un condensateur. Éléments parasites R et L. Applications des condensateurs : Les condensateurs sont utilisés principalement dans les trois cas suivants : Découplage des alimentations ; Liaison entre étage ; Participation au filtrage dans les filtres passifs LC.
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TP_2 : Filtrage Introduction
Un filtre est un circuit électronique qui réalise une opération de traitement du signal. Autrement dit, il atténue certaines composantes d'un signal et en laisse passer d'autres. Il existe plusieurs types de filtres, dont les plus connus sont : Filtre passe-haut Filtre passe-bas Filtre passe-bande Filtre réjecteur de bande
Filtre passe bas
Il ne laisse passer que les fréquences au-dessous de sa fréquence de coupure. C'est un atténuateur d'aiguës pour un signal audio. On pourrait l'appeler coupehaut.
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Filtre passe haut
Il ne laisse passer que les fréquences au-dessus d'une fréquence déterminée, appelée "fréquence de coupure". Il atténue les autres (les basses fréquences). Autrement dit, il «laisse passer ce qui est haut». C'est un atténuateur de graves pour un signal audio. On pourrait aussi l'appeler coupe-bas.
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Filtre passe-bande
Un filtre passe-bande est un filtre ne laissant passer qu’un intervalle de fréquences, celui-ci étant limité par la fréquence de coupure basse et la fréquence de coupure haute du filtre.
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Filtre réjecteur de bande
Un filtre coupe-Bande aussi appelé filtre rejecteur de bande est un filtre empêchant le passage d'un intervalle de fréquences. Il est composé d'un filtre passe-haut ainsi qu'un filtre passe-bas.
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TP_3 : DC Simulations
OBJECTIFS : Construire une symbolisé sous-circuit destiné à être utilisé dans la hiérarchie Créer une famille de courbes de l'appareil utilisé dans le mélangeur. Balayer les variables, les paramètres passent, et l'intrigue ou de la liste des données. Utiliser des équations pour calculer les valeurs de résistance de polarisation à partir des données de simulation. PROCÉDURE Configurez le périphérique BJT et modèle: Etape.1 : Insérez le dispositif de BJT générique et modèle: Dans la fenêtre de schéma, sélectionnez la palette: Devices–BJT. Sélectionnez le périphérique BJT NPN et insère-il sur le schéma. Ensuite, insérer le modèle BJT (modèle avec carte par défaut des paramètres Gummel Poon).
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Etape.2 : Double-cliquez sur le modèle. Lorsque la boîte de dialogue apparaît, cliquez sur Composant Options et dans la boîte de dialogue suivante, cliquez sur Clear All, puis sur OK. ce sera supprimer la liste des paramètres à partir du schéma.
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Etape.3 : Attribuer avant Beta = beta. Double-cliquez sur le modèle de carte que vous venez de inséré. Sélectionnez le paramètre Bf et tapez le mot beta comme le montre ici. En outre, cliquez sur la petite case: Display parameter on schematic pour Bf uniquement, puis cliquez sur Apply. La valeur numérique de la bêta sera attribuée dans les prochaines étapes.
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Construire le reste du sous-circuit Etape.4 : Insérez le paquet parasites L et C: Insérez trois inducteurs de plomb (320 pH) et deux condensateurs de jonction (120 fF.) Assurez-vous d'utiliser les bonnes unités (pico et femto) ou votre circuit n'aura pas la bonne réponse. En outre, ajouter un peu de résistance R = 0,01 ohms à l'inducteur principal de base et afficher les valeurs des composants souhaités comme indiqué.
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Etape.5 : Insérez les connecteurs de port: Cliquez sur le port connecteur icône (montré ici) et insérer les connecteurs exactement dans cet ordre: 1) collecteur, 2) de base, 3) l'émetteur. Vous devez le faire de telle sorte que les connecteurs ont l'exacte configuration des broches comme le symbole BJT ADS. Modifier le port noms P1 changement à C, changer P2, B et changer P3 à E.
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Créer un symbole pour le sous-circuit Il ya trois façons de créer un symbole pour un circuit: 1) Utiliser un défaut symbole, 2) Utiliser un symbole intégré (un symbole standard), ou 3) Créer un nouveau symbole en tirant une ou de modifier un existant. Pour ce TP, vous utiliser un symbole VA intégrer qui est plus beau que la valeur par défaut à trois ports symbole. Les étapes suivantes montrent comment faire cela: Etape.6 : Pour voir le symbole par défaut, cliquez sur Affichage> Créer / Modifier symboles schématiques. La page de symbole remplacera la page du schéma et une boîte de dialogue apparaît. Cliquez sur OK pour utiliser les valeurs par défaut.
Ensuite, un rectangle ou un carré avec trois ports est générée:
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Etape.7 : Pour modifier le symbole d'un symbole prédéfini qui ressemble à un transistor, supprimer le symbole tout entier que vous venez de créer: Select > Select All. Ensuite, cliquez sur l'icône de corbeille pour supprimer le symbole.
Etape.8: Retour au schema: View > Create/Edit Schematic. Maintenant, cliquez sur File> Design Parameters. Dans l'onglet Général, il ya une liste de paramètres Symbol Name. Cliquez sur la flèche et sélectionner: SYM_BJT_NPN. En outre, Changer le composant nom de l'instance à Q.
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Puis
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Etape.9 : Définir comme paramètre beta pass: Pour ce faire, cliquez sur l'onglet Paramètres. En la zone Nom du paramètre, tapez en version bêta et attribuer une valeur par défaut de 100 en cliquant sur le bouton Ajouter. N'oubliez pas de cliquer sur le bouton Afficher en tant que montré dans l'image. Cliquez sur le bouton OK en bas (non illustré ici) pour enregistrer les nouvelles définitions et de rejeter la boîte de dialogue.
Dans la fenêtre de schéma, Save le conception pour s'assurer que tous vos travailler est de sauvegarder et close the window. Vous avez maintenant un
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sous-circuit qui sera disponible pour une utilisation dans d'autres conceptions et d'autres projets.
Créer un autre circuit pour les simulations DC
Etape.10 : Ouvrez un nouveau schéma de la fenêtre principale et l'enregistrer comme: dc_curves. Ce sera le circuit de niveau supérieur. Etape.11 : Cliquez sur l'icône de liste de la bibliothèque Library list icon. Sélectionnez le projet mixer et vous verra le circuit TP_Anglais liste en tant que composant disponible.
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Etape.12 : Ouvrez un new schematic de la fenêtre Main window et l'enregistrer comme: dc_curves. Ce sera le circuit de niveau supérieur.
Mettre en place un traceur de courbe dc Pour cette étape, vous allez utiliser un modèle. ADS intégré dans les modèles de faciliter la mise en place la simulation après le schéma est construit. Dans ce cas, la courbe dc traceur modèle est mis en place pour balayer VCE dans les valeurs incrémentales de la base actuelle IBB.
Etape.13 :
Sur le schéma, cliquez sur File>Insert Template modèle et sélectionnez le BJT_curve_tracer pour l'insérer. Cliquez sur OK et il apparaîtra sur votre curseur - pour l'insérer, cliquez près de votre symbole bjt_pkg.
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Etape.14 :
Avec le modèle de traceur de courbe insérée, câbler le circuit, sinon elle ressemble à l'représenté ici. Notez que vous pouvez déplacer le texte composante l'aide de la touche F5 de sorte que le schéma semble bon.
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Etape.15 : Réglez le Parameter Sweep IBB valeurs: 1 uA à 11 uA par pas (Step) 2 uA .Composants de balayage de paramètres sont disponibles dans toutes les palettes de simulation. Fixer le contrôleur DC simulation SweepVar VCE: 0 à 5 par pas de 0,1. Notez que le VCE VAR1 variables et IBB peut être utilisé tel quel, car ils ne initialiser les variables, mais il est préférable d'utiliser des valeurs raisonnables.
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Nom du jeu de données et exécuter la simulation
Etape.16 : Cliquez sur Simulate > Simulation Setup. Lorsque la boîte de dialogue apparaît, tapez un nom pour le jeu de données dc_curves comme indiqué.
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Etape.17 : Cliquez sur Apply et Simulate.
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Pour beta =100
Après la simulation est terminée, cliquez sur le bouton Annuler et la configuration boîte de dialogue disparaît. Si vous recevez un message d'erreur, vérifiez la simulation mettre en place et répéter si nécessaire.
Afficher les résultats, changer bêta et resimulate
Etape.18 : Pour beta =144
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Etape.19 : Insert a marker sur la trace dc_curves (comme illustré ici), où la spécification initiale de 1 mA à VCE correspond à environ 7 uA de courant de base.
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Etape.20 : Sélectionnez courant de collecteur IC et l'ajouter. Si la liste est sous forme de tableau, comme indiqué (case avec X à travers celui-ci), d'éditer ou doublecliquez sur la liste et cochez la case, Suppress Table Format, puis sur OK. Puis faire défiler les données.
Créer un nouveau design pour calculer les valeurs de biais
Les prochaines étapes seront balayées uniquement de base pour une valeur fixe de VCE à 1,5 volts. Cela vous permettra de déterminer les valeurs de VBE tension base-émetteur qui peuvent être utilisées pour calculer les valeurs des résistances de polarisation.
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Filiè re : Master T.D.M.O. M o dule : CAO.
Réalisé par:
ABDELLAOUI ALAOUI El Arbi
Année universitaire : 2011/2012
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Rappel théorique
Présentation de l’ADS
ADS est un logiciel développé par la société Agilent Technologie, destiné à aider au développement des systèmes électroniques mixtes analogiques hyperfréquences et numériques. Conception globale d’une chaîne de transmission. Analyse des circuits de façon adaptée aux besoins classiques : en continu, en régime variable, en temporel. Simulateur électromagnétique de circuit planaires multicouches multiconducteurs. Le logiciel ADS se compose de deux environnements de travail qui sont complémentaire. Le Shematic : où l’on fait les designs électriques pour les chaines de transmissions hyperfréquences, nous permettant de modéliser le comportement électrique du système.
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Le Layout : c’est un environnement de simulation où l’on design le circuit avant la réalisation .Il nous permet d’analyser le comportement électromagnétique du dispositif.
Composants passifs en HF
Dès que la fréquence devient suffisamment importante, aucun composant ne peut être considéré comme parfait. Les différentes selfs parasites ou capacités réparties peuvent prendre des proportions importantes. Inductance Une inductance se compose de n spires. Au schéma équivalent de la figure 1 on introduit deux éléments parasites :
Applications des selfs : Les principales applications des selfs sont : Les circuits de découplage dans les alimentations. Polarisation des étages amplificateurs. Filtrage dans le trajet signal. Transformateurs. Adaptation d’impédance.
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Résistance Une résistance est un dipôle (composant à deux bornes) tel que la tension U à ses bornes est proportionnelle au courant I qui le traverse (loi d’Ohm) : U=R.I Le schéma équivalent d’une résistance accompagnée de ses éléments parasites est donné à la figure 2. Les deux selfs L/2 sont dues aux liaisons et C est la capacité répartie. L /2 et C sont petits et sont sans importance en basse
fréquence, mais deviennent prépondérants en haute fréquence.
Figure 2 : Schéma équivalent d’une résistance où ses éléments parasites sont C et L. Applications des résistances : Dans les circuits hauts fréquence, les résistances sont utilisées : Pour la polarisation des étages actifs. Pour la réalisation d’atténuateur, diviseurs ou combineurs de puissance passifs.
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Condensateur Un condensateur est formé de deux armatures métalliques séparées par un isolant, le diélectrique. Le schéma équivalent d’un condensateur accompagné de ses éléments parasites est donné à la figure 3. Les deux selfs L/2 sont dues aux liaisons et R est la résistance de fuite. L/2 et R sont négligeables en basse fréquence, mais deviennent importants en haute fréquence.
Figure 3 – Schéma équivalent d’un condensateur C avec ses d’un condensateur. Éléments parasites R et L. Applications des condensateurs : Les condensateurs sont utilisés principalement dans les trois cas suivants : Découplage des alimentations ; Liaison entre étage ; Participation au filtrage dans les filtres passifs LC.
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TP_2 : Filtrage Introduction
Un filtre est un circuit électronique qui réalise une opération de traitement du signal. Autrement dit, il atténue certaines composantes d'un signal et en laisse passer d'autres. Il existe plusieurs types de filtres, dont les plus connus sont : Filtre passe-haut Filtre passe-bas Filtre passe-bande Filtre réjecteur de bande
Filtre passe bas
Il ne laisse passer que les fréquences au-dessous de sa fréquence de coupure. C'est un atténuateur d'aiguës pour un signal audio. On pourrait l'appeler coupehaut.
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Filtre passe haut
Il ne laisse passer que les fréquences au-dessus d'une fréquence déterminée, appelée "fréquence de coupure". Il atténue les autres (les basses fréquences). Autrement dit, il «laisse passer ce qui est haut». C'est un atténuateur de graves pour un signal audio. On pourrait aussi l'appeler coupe-bas.
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Filtre passe-bande
Un filtre passe-bande est un filtre ne laissant passer qu’un intervalle de fréquences, celui-ci étant limité par la fréquence de coupure basse et la fréquence de coupure haute du filtre.
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Filtre réjecteur de bande
Un filtre coupe-Bande aussi appelé filtre rejecteur de bande est un filtre empêchant le passage d'un intervalle de fréquences. Il est composé d'un filtre passe-haut ainsi qu'un filtre passe-bas.
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TP_3 : DC Simulations
OBJECTIFS : Construire une symbolisé sous-circuit destiné à être utilisé dans la hiérarchie Créer une famille de courbes de l'appareil utilisé dans le mélangeur. Balayer les variables, les paramètres passent, et l'intrigue ou de la liste des données. Utiliser des équations pour calculer les valeurs de résistance de polarisation à partir des données de simulation. PROCÉDURE Configurez le périphérique BJT et modèle: Etape.1 : Insérez le dispositif de BJT générique et modèle: Dans la fenêtre de schéma, sélectionnez la palette: Devices–BJT. Sélectionnez le périphérique BJT NPN et insère-il sur le schéma. Ensuite, insérer le modèle BJT (modèle avec carte par défaut des paramètres Gummel Poon).
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Etape.2 : Double-cliquez sur le modèle. Lorsque la boîte de dialogue apparaît, cliquez sur Composant Options et dans la boîte de dialogue suivante, cliquez sur Clear All, puis sur OK. ce sera supprimer la liste des paramètres à partir du schéma.
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Etape.3 : Attribuer avant Beta = beta. Double-cliquez sur le modèle de carte que vous venez de inséré. Sélectionnez le paramètre Bf et tapez le mot beta comme le montre ici. En outre, cliquez sur la petite case: Display parameter on schematic pour Bf uniquement, puis cliquez sur Apply. La valeur numérique de la bêta sera attribuée dans les prochaines étapes.
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Construire le reste du sous-circuit Etape.4 : Insérez le paquet parasites L et C: Insérez trois inducteurs de plomb (320 pH) et deux condensateurs de jonction (120 fF.) Assurez-vous d'utiliser les bonnes unités (pico et femto) ou votre circuit n'aura pas la bonne réponse. En outre, ajouter un peu de résistance R = 0,01 ohms à l'inducteur principal de base et afficher les valeurs des composants souhaités comme indiqué.
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Etape.5 : Insérez les connecteurs de port: Cliquez sur le port connecteur icône (montré ici) et insérer les connecteurs exactement dans cet ordre: 1) collecteur, 2) de base, 3) l'émetteur. Vous devez le faire de telle sorte que les connecteurs ont l'exacte configuration des broches comme le symbole BJT ADS. Modifier le port noms P1 changement à C, changer P2, B et changer P3 à E.
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Créer un symbole pour le sous-circuit Il ya trois façons de créer un symbole pour un circuit: 1) Utiliser un défaut symbole, 2) Utiliser un symbole intégré (un symbole standard), ou 3) Créer un nouveau symbole en tirant une ou de modifier un existant. Pour ce TP, vous utiliser un symbole VA intégrer qui est plus beau que la valeur par défaut à trois ports symbole. Les étapes suivantes montrent comment faire cela: Etape.6 : Pour voir le symbole par défaut, cliquez sur Affichage> Créer / Modifier symboles schématiques. La page de symbole remplacera la page du schéma et une boîte de dialogue apparaît. Cliquez sur OK pour utiliser les valeurs par défaut.
Ensuite, un rectangle ou un carré avec trois ports est générée:
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Etape.7 : Pour modifier le symbole d'un symbole prédéfini qui ressemble à un transistor, supprimer le symbole tout entier que vous venez de créer: Select > Select All. Ensuite, cliquez sur l'icône de corbeille pour supprimer le symbole.
Etape.8: Retour au schema: View > Create/Edit Schematic. Maintenant, cliquez sur File> Design Parameters. Dans l'onglet Général, il ya une liste de paramètres Symbol Name. Cliquez sur la flèche et sélectionner: SYM_BJT_NPN. En outre, Changer le composant nom de l'instance à Q.
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Etape.9 : Définir comme paramètre beta pass: Pour ce faire, cliquez sur l'onglet Paramètres. En la zone Nom du paramètre, tapez en version bêta et attribuer une valeur par défaut de 100 en cliquant sur le bouton Ajouter. N'oubliez pas de cliquer sur le bouton Afficher en tant que montré dans l'image. Cliquez sur le bouton OK en bas (non illustré ici) pour enregistrer les nouvelles définitions et de rejeter la boîte de dialogue.
Dans la fenêtre de schéma, Save le conception pour s'assurer que tous vos travailler est de sauvegarder et close the window. Vous avez maintenant un
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sous-circuit qui sera disponible pour une utilisation dans d'autres conceptions et d'autres projets.
Créer un autre circuit pour les simulations DC
Etape.10 : Ouvrez un nouveau schéma de la fenêtre principale et l'enregistrer comme: dc_curves. Ce sera le circuit de niveau supérieur. Etape.11 : Cliquez sur l'icône de liste de la bibliothèque Library list icon. Sélectionnez le projet mixer et vous verra le circuit TP_Anglais liste en tant que composant disponible.
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Etape.12 : Ouvrez un new schematic de la fenêtre Main window et l'enregistrer comme: dc_curves. Ce sera le circuit de niveau supérieur.
Mettre en place un traceur de courbe dc Pour cette étape, vous allez utiliser un modèle. ADS intégré dans les modèles de faciliter la mise en place la simulation après le schéma est construit. Dans ce cas, la courbe dc traceur modèle est mis en place pour balayer VCE dans les valeurs incrémentales de la base actuelle IBB.
Etape.13 :
Sur le schéma, cliquez sur File>Insert Template modèle et sélectionnez le BJT_curve_tracer pour l'insérer. Cliquez sur OK et il apparaîtra sur votre curseur - pour l'insérer, cliquez près de votre symbole bjt_pkg.
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Etape.14 :
Avec le modèle de traceur de courbe insérée, câbler le circuit, sinon elle ressemble à l'représenté ici. Notez que vous pouvez déplacer le texte composante l'aide de la touche F5 de sorte que le schéma semble bon.
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Etape.15 : Réglez le Parameter Sweep IBB valeurs: 1 uA à 11 uA par pas (Step) 2 uA .Composants de balayage de paramètres sont disponibles dans toutes les palettes de simulation. Fixer le contrôleur DC simulation SweepVar VCE: 0 à 5 par pas de 0,1. Notez que le VCE VAR1 variables et IBB peut être utilisé tel quel, car ils ne initialiser les variables, mais il est préférable d'utiliser des valeurs raisonnables.
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Nom du jeu de données et exécuter la simulation
Etape.16 : Cliquez sur Simulate > Simulation Setup. Lorsque la boîte de dialogue apparaît, tapez un nom pour le jeu de données dc_curves comme indiqué.
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Etape.17 : Cliquez sur Apply et Simulate.
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Pour beta =100
Après la simulation est terminée, cliquez sur le bouton Annuler et la configuration boîte de dialogue disparaît. Si vous recevez un message d'erreur, vérifiez la simulation mettre en place et répéter si nécessaire.
Afficher les résultats, changer bêta et resimulate
Etape.18 : Pour beta =144
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Etape.19 : Insert a marker sur la trace dc_curves (comme illustré ici), où la spécification initiale de 1 mA à VCE correspond à environ 7 uA de courant de base.
28
Etape.20 : Sélectionnez courant de collecteur IC et l'ajouter. Si la liste est sous forme de tableau, comme indiqué (case avec X à travers celui-ci), d'éditer ou doublecliquez sur la liste et cochez la case, Suppress Table Format, puis sur OK. Puis faire défiler les données.
Créer un nouveau design pour calculer les valeurs de biais
Les prochaines étapes seront balayées uniquement de base pour une valeur fixe de VCE à 1,5 volts. Cela vous permettra de déterminer les valeurs de VBE tension base-émetteur qui peuvent être utilisées pour calculer les valeurs des résistances de polarisation.
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