电子产品的设计一般先从功能框图开始,然后细化到原理图,还要经过很复杂和繁琐的调试验证过程,最终才能完成。为了验证原理图的正确性,都要焊接实验板(样板),或使用易于插件的“面包板”,每个节点都必须正确和可靠,连接或焊接过程都是细致而耗时的工作,在器件很多时几乎是不可能完成的任务,而每次调整都要打样,耗时长而成本高,在设计集成电路时更是如此,急需在制造之前验证集成电路的功能。这种现实需要就迫使人们想用他办法来解决。 根据电路理论,人们可以建立起节点方程和回路方程,通过解这些方程组成的方程组就可以得到结果,也就是说可以通过计算来获得电路的工作情况。但包含电感、电容等器件的电路形成的是一组微分方程组,人工计算依然是累人的活,而计算机则可以大展身手,通过其强大的存储、计算和图形显示能力就能轻松完成,很快得到结果。基于这种思想,人们开发出电路仿真软件,通过快速的仿真,代替耗时且累人的反复调测,提高设计速度和效率,也节省了时间和成本。最早、最出色的仿真软件就是SPICE。SPICE是Simulation Program with Integrated Circuits Emphasis的缩写,由美国加利福尼亚大学伯克利(Berkeley)分校的电工和计算机科学系开发,骨干是Ron Rohrer和Larry Nagel,开始是使用FORTRAN语言设计的仿真软件,用于快速可靠地验证集成电路中的电路设计以及预测电路的性能。第一个版本SPICE1于1971年推出,通过围绕晶体管建立电流和电压变量来仿真电路的行为,称为模拟仿真或电路级仿真,且只能模拟100个晶体管的电路。1975年SPICE2发布,开始正式实用化,1983年发布的SPICE2G.6在很长时间内都是工业标准,它包含超过15000条FORTRON语句,运行于多种中小型计算机上。1985年SPICE3推出,转为用C语言开发,易于运行于UNIX工作站,还增加了图形后处理工具和原理图工具,提供了更多的器件模型和分析功能。在1988年SPICE被定为美国国家标准。Spice仿真器采用修改的节点分析法来建立电路方程组,提供非线性直流分析,非线性瞬态分析(实域分析)和线性小信号分析(频域分析)等。其中瞬态分析是最费时的验证方法,通常是利用数值积分法把非线性微分方程变成一组代数方程组,然后用高斯消去法来求解,因为这些线性方程仅仅在积分时刻点是有效的,而随着仿真器进展到下一个积分步长,积分方法必须重复来得到新的线性方程组,如果信号变化得特别快,积分步长应该取得非常小以便积分方法能收敛到正确的解,因此瞬态分析需要大量的数学操作。随着SPICE的发布,其他一些机构也加入研究行列,更有一些软件供应商也看中这个商机,纷纷推出基于SPICE3的各种商业软件,如XSPICE、PSPICE、ISSPICE、T-SPICE、HSPICE等等,功能更强,更方便使用,使SPICE成为电子电路仿真的主流软件,一些软件公司也是通过SPICE相关软件得到发展,并逐渐成为现在的EDA软件公司,成为知识创造财富的实例。因为SPICE仿真需要相关的元器件仿真模型库,还催生了依靠提供器件模型为生的公司和个人,但中国人都乐于奉献,没钱当然不会买,这种公司在中国是无法存在的(http://www.aeng.com/spicemodeling.asp )。SPICE软件也有一定局限性,有些电路无法仿真或仿真时因不能收敛而失败,特别是用于数模混合电路及脉冲电路时尤其如此。就算通过仿真,最终还是要通过实际制作电路板调试和验证,仿真只是使这个过程大大缩短,次数大大减少,也就降低了成本。软件能提高效率和降低成本,所以就有相应的价值,但中国人的人工费低廉而有的是时间,干得好干得快才让人讨厌,软件在中国也就不值钱了。
上传时间: 2022-05-25
上传用户:
低压差线性稳压器(Low Dropout Voltage Regulator,LDO)属于线性稳压器的一种,但由于其压差较低,相对于一般线性稳压器而言具有较高的转换效率。但在电路稳定性上有所下降,而且LDO有着较高的输出电阻,使得输出极点的位置会随着负载情况有很大关系。因此需要对LDO进行频率补偿来满足其环路稳定性要求。内容安排上第一节首先简单介绍各种线性稳压源的区别:第二节介绍LDO中的主要参数及设计中需要考虑折中的一些问题;第三节对LDO开环电路的三个模块,运放模块,PMOS模块和反馈模块进行简化的小信号分析,得出其传输函数并判断其零极点:第四节针对前面分析的三个LDO环路模块分别进行补偿考虑,并结合RT9193电路对三种补偿方法进行了仿真验证和解释说明。该电路主要包含基准电路以及相关启动电路,保护电路(OTP,OCP等),误差放大器,调整管(Pass Element)和电阻反馈网络。在电路上,通过连接到误差放大器反相输入端的分压电阻对输出电压进行采样,误差放大器的同相输入端连接到一个基准电压(Bandgap Reference),误差放大器会使得两个输入端电压基本相等,因此,可以通过控制调整管输出足够的负载电流以保证输出电压稳定。电路所采用的调整管不同,其Dropout电压不同。以前大多使用三极管来作为稳压源的调整管,常见的有NPN稳压源,PNP稳压源(LDO),准LDO稳压源,其调整管如图2所示,其Dorpout电压分别是:VoRop=2VBE+ Vsr-NPN稳压源VoRоP =VsurPNP稳压源(LDO)VDRoP=VE + Vsur-准LDO稳压源
上传时间: 2022-06-19
上传用户:
在现代无线通信系统中,射频终端的功率放大器的性能指标影响着整个通信系统的好坏,它的线性特性和功率转换效率等的研究正成为研究热点。在此背景下,研究设计出了一个工作在800MHz,用于移动设备终端的功率放大器。研究中,我们采用ADS进行了性能仿真,得到了该放大器的性能指标。针对制板时的电路原理图和布线,分析了板图布局的电磁兼容特性,并给出了仿真结果。最后采用Protel根据电路原理图设计了板图。本文的主要贡献如下:1、介绍了射频功率放大器的基本技术,包括分类、性能指标、演进和设计要求等。研究了当前如何改进放大器的线性性能的主要技术,如功率回退法、前馈技术、反馈技术及预失真技术等。同时研究了功率放大器的功率转换效率特性和提高效率的一些措施。2、研究设计了一个工作在800MHz用于移动终端的功率放大器。完成了从系统到电路的匹配和优化的全过程,并进行了性能仿真。3、采用功率回退线性化技术,进一步优化该放大器的性能指标,包括输出功率、增益、三阶交调、1dB增益压缩点、效率、频谱特性等性能参数。仿真结果表明,放大器的性能得到了进一步的提升。
标签: 射频功率放大器
上传时间: 2022-06-20
上传用户:默默
论文首先论述了线性稳压电源的基本原理,以此为基础对系统设计进行整体考虑,构建了系统整体架构,并制定了芯片的设计指标。利用小信号分析的方法对系统稳定性进行了分析讨论,根据系统稳定性原理,采用电容反馈补偿措施以确保系统稳定可靠根据设计指标,论文详细设计了芯片内部电路模块,包括:带隙基准电压源、误差放大器、过热保护、过流保护和使能电路等,通过综合比较晶体管的性能,确定调整管的类型,在基准电生源设计中,采用了电流相加的新型电路结构,使输出基准电压不仅具有良好的温度特性和电源电压抑制特性,而且克服了传统电路结构电压基准源的输出电压不能改变的缺点,提高了模块的可移植性,并充分考虑了低电压低功耗设计;在过热保护电路设计中,采用温度迟滞系统,克服了单温度保护点电路易受温度变化误触动的缺点。借助Cadence Spectre仿真软件完成仿真验证,实验结果表明,该系统在正常工作时,能得到3V稳定的输出电压,压降仪为150mv;在1K时电源抑制比为65.55dB,在10K时电源抑制比为50dB:在温度范围(-30℃-90℃)内系统能保持良好的稳定性,达到了设计要求,并完成了主要电路模块的版图设计与验证。
上传时间: 2022-06-23
上传用户:
本文针对传统放大器信噪分离能力弱,无法检测微弱信号这一现状,设计了一个基于AD630的锁相放大器。系统以开关式相关器为锁相放大器的核心部分进行设计,具有电路简单、运行速度快、线性度高、动态范围大、抗过载能力强等优点。本文设计的锁相放大器硬件主要包括信号通道模块、参考通道模块、相关器模块、电源模块、电压检测模块、显示模块等部分。信号通道模块的输入级通过并联多个放大器的方式有效降低了噪声,通过跟踪带通滤波电路提高了信噪比;参考通道模块包含参考电压放大器、锁相环电路和相移器电路三个部分,可以将输入信号放大10~10000倍:相关器模块是锁相放大器的核心部分,采用高信噪比的AD630芯片进行电路设计,包括相敏检波电路(PSD)和低通滤波电路;电源模块由集成三端稳压器构成,通过模拟电源和数字电源隔离的方式有效降低了电源纹波:电压检测模块通过电阻分压的方式提高了可检测范围;显示模块为数字电压表ZF5135-DC2V,直观显示被检测信号。本文利用Altium Designer软件绘制PCB板对电路进行了测试,结果表明系统能够准确检测到uV级别的信号,并且信噪比较高。相位差在0~360°范围内连续调节时,能够将较微弱的信号从噪声的背景中提取出来并进行放大。同时该系统各级电路之间采用直接耦合的方式,对于频率较低的信号,仍然能进行锁相放大。设计中对锁相放大器理想和非理想模型进行了仿真对比,结果表明在未掺杂噪声时,信号通道将输入信号放大10倍,相位改变180°。最后根据行为级建模和电路实物焊接两种方法进一步分析验证了锁相放大器的工作机理。
上传时间: 2022-07-11
上传用户:
信号与系统分析及MATLAB实现 超清书签版
上传时间: 2013-05-15
上传用户:eeworm
电路分析基础课件 PPT版
标签: 电路分析基础
上传时间: 2013-04-15
上传用户:eeworm
交大电气-信号与系统分析课件 PPT版
上传时间: 2013-06-12
上传用户:eeworm
机构和机械手分析
上传时间: 2013-04-15
上传用户:eeworm
液压系统的模拟机分析
上传时间: 2013-06-12
上传用户:eeworm