Добавление данных транзистора

На СВЧ, как правило, описывают транзистор не с помощью эквивалентной схемы, в которой элементам структуры реального транзистора сопоставлены электрические элементы и их соединение, а таблицей S-параметров, описывающей транзистор как трехполюсник (четырехполюсник). Фирмы изготовители поставляют такую таблицу для каждого типа транзистора.

Для импорта данных транзистора в проект выполните следующие действия:

- перейдите на вкладку Менеджер Проекта, щелкнув по ярлычку вкладки Project внизу Менеджера AWR;

- вызовите контекстное меню узла Data Files на вкладке Project щелчком правой клавиши на нем;

- выберите команду Import Data File (см. рис. 3.6,а).

Появится диалоговое окно Open (см. рис. 3.6,б).

Откройте указанную преподавателем папку, в которой содержатся файлы параметров транзисторов (nec_devicesv6.0). Выберите первый транзистор вашего варианта (в примере «fsx017wf1.s2p») и откройте его. На вкладке Менеджер Проекта под узлом Data Files появится модель fsx017wf1 (рис. 3.6,в). Повторите импорт файла данных для второго транзистора вашего задания.

а

в

б

Рис. 3.6. Добавление данных транзистора:

а) Команда Import Data File...;
б) Выбор транзистора для импорта;
в) Добавленная модель

Проверка устойчивости и максимального коэффициента усиления

Вычисления по соотношениям (3.1), (3.2) (см. п. 3.2) предусмотрены в среде AWR. Для этого необходимо создать новую схему, щелкнув правой клавишей мыши по узлу Circuit Schematics в Project Browser. В появившемся контекстном меню выберите строку с командой New Schematic (рис. 3.7).

Рис. 3.7. Создание новой схемы

Установка транзистора

Перейдите на вкладку Менеджер элементов, щелкнув по ярлычку вкладки Elements. Найдите узел Subcircuits и выделите его. В нижнем поле окна Менеджера элементов отобразятся все элементы, входящие в эту группу. Выделите модель импортированного элемента (в примере «fsx017») и переместите его в окно схемы (рис. 3.8).

Рис. 3.8. Установка транзистора

Затем установите два порта и «землю» (рис. 3.9).

Рис. 3.9. Установка портов

Задание рассчитываемых величин

Для добавления нового графика выберите в главном меню Project команду Add Graph. По этой команде откроется график с пустой координатной сеткой. Затем выберите Project\Add Measurement (см. рис. 3.10).

Выберите в левом поле Measurement Type строку Stability, а в центральном поле Measurement выберите К-параметр (коэффициент устойчивости). В правом поле Data Source Name из раскрывающегося списка выберите строку с именем Schematic 1. Нажмите кнопку ОК (см. рис. 3.10).

Рис. 3.10. Определение коэффициента устойчивости

Еще раз выберите Project\Add Measurement. В поле Measurement Type нажмите «+» в строке Linear и выберите Gain\GMax. В поле Complex Modifier установите dB (дБ), что означает выбор логарифмической шкалы для отображения результатов вычислений (см. рис. 3.11). Нажмите кнопку Apply, чтобы добавить линию значений GMax в децибелах в окно графика.

Затем снова выберите Project\Add Measurement, в поле Measurement Type строку Port Parameters, а в центральном поле Measurement выберите
S-параметры. Выберите строку с именем Schematic 1 из раскрывающегося списка Data Source Name. Установите значение 2 в поле To Port Index. В поле From Port Index выберите значение 1.

В поле Complex Modifier установите dB (дБ) (см. рис. 3.12).

Нажмите кнопку Apply, чтобы добавить линию значений S21 в децибелах в окно графика.

Рис. 3.11. Определение максимального коэффициента усиления

Рис. 3.12. Определение коэффициента S₂₁

Анализ цепи

Нажмите на кнопку Analyze на панели инструментов. На рис. 3.13 знаком « » отмечен график коэффициента устойчивости К, знаком « » – lgGMax, и знаком « » – lg|S₂₁|.

Рис. 3.13. Частотные зависимости К, lgGMax, lg|S₂₁|

Из анализа зависимостей рис. 3.13 следует, что транзистор «fsx017wf» на частоте 6 ГГц устойчив (К = 1,082), усиление без согласующих цепей равно 8,148 дБ, максимальное значение усиления при полном согласовании по входу и выходу 18,18 дБ.

Для второго транзистора вашего задания добавьте схему и постройте для нее графики К, lgGMax и lg|S₂₁|, повторив пункты 3.4.3-3.4.5. Сравните транзисторы по параметру GMax на заданной частоте и выберите транзистор с большим усилением. Следующим шагом рассчитайте элементы цепей связи.

При формировании графиков частотных зависимостей (на рис. 3.13 изображен только пример) следует выбрать необходимые значения толщин линий графиков, размеров шрифтов и выносок, используя для этого выпадающее меню Properties, появляющееся при щелчке правой кнопкой мыши по графику.