2.3 原理图优化
前面介绍的原理图调谐方法,缺点是需要手动完成元件的调谐,当元件的数目较多时,这种方法费时费力,而且很难达到精准的目标数据。下面介绍原理图优化,优化是ADS自动完成的,当给出优化目标后,ADS会自动给出原理图的优化结果。
2.3.1 不加变量控件的优化设置
在原理图优化之前,需要设置原理图中电容和电感的优化取值范围,并需要添加优化控件和目标控件。这里采用图2.1中的原理图Filter LC Lowpass介绍优化的设置。
1. 关闭调谐状态
打开图2.1所示的原理图Filter LC Lowpass将其另存为Filter LC Lowpass1,然后关闭电容C1、电感L1和电容C2的调谐状态。关闭调谐状态的步骤如下。
(1)双击原理图中的C1,弹出Edit Instance Parameters对话框。在Edit Instance Parameters对话框中,单击Tune/Opt/Stat/DOE Setup…按钮,打开Setup对 话框。在Setup对话框中,选择Tune按钮,然后在Tuning Status栏选择Clear。单击Setup对话框中的OK按钮,关闭该窗口。单击Edit Instance Parameters对话框中的OK按钮,关闭该窗口。上述操作关闭了电容C1的调谐状态,如图2.8所示。
图2.8 关闭电容C1的调谐状态
(2)用同样的方法,关闭电感L1和电容C2的调谐状态。
2. 设置电容C1的优化取值范围
双击原理图中的电容C1,弹出Edit Instance Parameters对话框。在Edit Instance Parameters对话框中,单击 Tune/Opt/Stat/DOE Setup按钮,打开Setup对话框。设置如下。
(1)选择Setup对话框中的Optimization按钮。
(2) 在Optimization Status栏里选择Enabled。
(3) 在Type栏里选择Continuous。
(4) 在Format栏里选择min/max。
(5) 在Minimum Value栏填入0.5pF
(6) 在Maximum Value栏填入5pF
单击2次OK按钮,完成Setup和Edit Instance Parameters对话框的设置。完成设置的Edit Instance Parameters和Setup对话框如图2.9所示。
图2.9 设置电容C1的优化取值范围
3. 设置电感L1和电容C2的优化取值范围
用同样的方法设置电感L1和电容C2的优化取值范围。
(1)电感L1的初始值设置为1nH,在Minimum Value栏填入0.5nH,在Maximum Value栏填入5nH。
(2)电容C2的初始值设置为2pF,在Minimum Value栏填入0.5pF,在Maximum Value栏填入5pF。
4.在原理图中插入并设置优化控件Optim
在原理图的元件面板列表上,选择优化元件Optim/Stat/DOE项,元件面板上出现与Optim/Stat/DOE对应的元件图标,如图2.10所示。在图2.10所示的元件面板上,选择优化控件Optim插入原理图的画图区。
图2.10 优化控件面板
双击画图区的优化控件Optim,打开Nominal Optimization对话框。在Nominal Optimization对话框中,设置优化控件的步骤如下。
(1)选择随机Random优化方式。
(2)优化次数选择100次。
(3)其余的选项保持默认状态。
单击0K按钮,完成Nominal Optimization对话框的设置。设置完成的Nominal Optimization对话框如图2.11所示。
图2.11 设置优化控件
5.在原理图中插入并设置目标控件Goal
在原理图的元件面板列表上,选择优化元件Optim/Stat/DOE项,如图2.10所示。在图2.10所示的元件面板上,选择目标控件Goal插入原理图的画图区。双击画图区的目标控件Goal,打开Optim Goal Input对话框。在Optim Goal Input对话框中设置的步骤如下。
(1) Expression设置为 dB(S(2, 1))
(2) Analysis选择为SP1.
(3) Sweep variables勾选为freq
(4)单击Add Limit按钮,Limit lines框中有Limit1和Limit2
(5)设置Limit1: Type设置为>,Min设置为-2,freq min设置为1.0GHz,freq max设置为3.0GHz.
(6) 设置Limit2: Type设置为<,Max设置为-30,freq min设置为7.0GHz,freq max设置为7.2GHz。
单击OK按钮,完成Optim Goal Input对话框的设置。设置完成的Optim Goal Input对话框如图2.12所示。
图2.12 设置目标控件