8.2.5振荡器噪声分析

对振荡器原理图进行谐波平衡仿真，可以分析振荡器的噪声。分析振荡器相位噪声的步骤如下。

（1）将原理图Osc_2另存为原理图Osc_3 。

（2）删除原理图Osc_3中的瞬态仿真控制器。

（3）在谐波平衡仿真Simulation-HB元件面板上选择谐波平衡仿真控制器HB插入原理图中。对谐波平衡仿真控制器HB设置如下。

① Freq[1]=2.25GHz，表示谐波平衡仿真的基准频率为2.25GHz 。

② Order[1]=9，表示谐波平衡仿真时基波频率的最大谐波次数为9 。

③ Oversample[1]=4，表示采样率为4倍基波频率。

④ NLNoiseMode=yes，表示打开非线性噪声模式。

⑤ NLNoisestart=1.0Hz，表示非线性噪声扫描的起始频率为距离基准频率1.0Hz 。

⑥ NLNoisestop=10MHz，表示非线性噪声扫描的终止频率为距离基准频率10MHz 。

⑦ NLNoisestep=100kHz，表示非线性噪声扫描的频率间隔为100kHz 。

⑧ Noise Node[1]=Vout，表示噪声节点为Vout 。

⑨ OscMode=yes，表示打开振荡器分析模式。

⑩ OscPortName=yes，表示振荡器的端口名称由振荡器端口元件指定。

设置完成的谐波平衡仿真控制器如图8.19所示。

图8.19  谐波平衡仿真控制器

（4）在谐波平衡仿真Simulation-HB元件面板上，选择振荡器端口元件OscPort元件插入原理图中，插入的方式如下。

①OscPort元件插入电阻R1和电容C1之间。

②插入OscPort元件是谐波平衡法仿真相位噪声的需要。

③ OscPort元件在谐振网络与终端网络之间。

OscPort元件如图8.20所示。

图8.20  OscPort元件

（5）现在原理图如图8.21所示。

图8.21用于谐波平衡仿真的原理图 

（6）在原理图工具栏中单击仿真按钮，运行仿真。仿真结束后，数据显示视窗自动弹出。 

（7）在数据显示视窗中，加入一个关于anmx的仿真输出。步骤如下。

①在显示方式面板中选择矩形图显示方式，选择要显示的参量为anmx。

②在矩形图中插入一个标记，标记插入noisefreq=100kHz处。 
③在noisefreq=100kHz 处, anmx=-145.5dBc 。 

anmx是调幅噪声，单位是dBc/Hz 。 anmx的矩形图曲线如图8.22所示。

图8.22 anmx的矩形图曲线 

（8）在数据显示视窗中，加入一个关于pnmx的仿真输出。步骤如下。 
①在显示方式面板中选择矩形图显示方式，选择要显示的参量为pnmx。 
②在矩形图中插入一个标记，标记插入noisefreq=100kHz处。 
③在noisefreq=100kHz处, pnmx=-80.22dBc 。

pnmx是相位噪声，单位是dBc/Hz 。 pnmx的矩形图曲线如图8.23所示。

图8.23 pnmx的矩形图曲线 

（9）在数据显示视窗中，加入一个关于anmx和pnmx的数据仿真输出。步骤如下。 
①在显示方式面板中选择数据列表显示方式。 
②选择要显示的参量为anmx和pnmx 。 
anmx和pnmx的数据列表如图8.24所示。

图8.24 anmx和pnmx的数据仿真输出

（10）在数据显示视窗中，加入一个关于Vout功率谱的仿真输出。步骤如下。

①在显示方式面板中选择矩形图显示方式。

②在矩形图中插入一个标记。

Vout功率谱的仿真输出如图8.25所示。

图8.25 Vout功率谱的仿真输出

（11）在数据显示视窗中，加入一个关于频率的数据仿真输出。步骤如下。 
①在显示方式面板中选择数据列表显示方式 
②选择要显示的参量为频率。 

输出信号的频率的数据列表显示方式如图8.26所示。 

图8.26输出信号的频率的数据列表