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射頻低噪聲放大器的ADS設計

3.3 電路容差分析yVC安規與電磁兼容網
YIELD 分析能夠按照變量元件的離散分布分析出產品達到性能目標的合格率，通常我們能夠給出我們所采用的器件的連續或離散變化特性，它們符合電子產品的分布特性正態分布、高斯分布或其他分布。YIELD 分析基于Monte Carlo 方法，需要建立一定數量的隨機試驗。設計變量在容差范圍內變化，隨機試驗中符合設計目標需要的試驗次數（PASSNUMBER）和失敗的實驗次數將會得到，從而估算出產品的試驗合格率。yVC安規與電磁兼容網
首先給電路原理圖增加YIELD 仿真器及YIELD 參數，對放大器在所設定目標下的合格率進行分析。設置元件參量變化符合正態分布，δ＝±5％，設定設計目標YIELD SPEC ，這里取S 參數、噪聲系數和穩定系數為設計目標，YIELD 試驗次數設置為250 次。仿真結果如圖13a 所示，合格率為71％。為了設計出的產品既要保證合格的指標又要滿足較高的合格率，我們必須進行優化合格率設計。YIELD 仿真器及優化控制器如圖14 所示。

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圖13 優化后的合格率仿真結果yVC安規與電磁兼容網

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圖14 YIELD 優化控制器yVC安規與電磁兼容網

從圖13b 的表格可以看出，優化設計給出的參數在容差變化范圍內對應的產品合格率影響明顯，優化后的合格率上升為84%。優化YIELD 仿真分析后得到最大合格率下的電路參數優化值，但最大合格率下的電路參數與最佳性能優化后的電路參數值稍微有些變動。經過對S 參數的再次分析可以看出，最大合格率優化后的電路性能不如最佳參數優化的性能好。yVC安規與電磁兼容網
這表明最佳性能設計不一定達到最大合格率產品，最大合格率設計也不一定輸出最佳性能的產品。作為投入批量生產的產品，我們必須選擇最大合格率設計。yVC安規與電磁兼容網

4. 結論yVC安規與電磁兼容網

從以上的仿真設計分析過程中，我們首先應用了ADS 的S 參數仿真分析，設計出滿足穩定性要求的低噪聲放大器的初始電原理圖并進行最佳性能仿真分析。由仿真結果可以看到，工作頻帶2.1－2.4Ghz，平均增益20dB, S11 和S22 均在－20dB 以下，噪聲系數在0.35dB以下，輸入輸出駐波比在1.2 左右，帶內無條件穩定，均滿足設計指標。最后采用ADS 的合格率仿真器分析最佳性能參數下產品的合格率，并采用了優化合格率分析使產品最終達到高性能與高合格率。yVC安規與電磁兼容網

參考文獻yVC安規與電磁兼容網
【1】 陳邦媛. 射頻通信電路. 科學出版社.2004yVC安規與電磁兼容網
【2】 Reinhold Luding, Pavel Bretchko.射頻電路設計—理論及應用.電子工業出版社,2002yVC安規與電磁兼容網
【3】 Matthew M. Radmanesh. Radio Frequency and Microwave Electronics Illustrated. 電子工業出版社,2002yVC安規與電磁兼容網
【4】 NEC Data Sheet NE3210S01 X to Ku Band Super Low Noise Amplifier N-channel HJ-FET, 1998

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