СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 3/2016

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 87 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2016 P вх , дБм 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 15.0 15.5 16.0 Re, ГГц –200.0Е + 06 –150.0Е + 06 –100.0Е + 06 –50.0Е + 06 50.0Е + 06 0.0Е + 00 150.0Е + 06 I m , ГГц Re, ГГц 1.5Е + 09 1.0Е + 09 500.0Е + 06 –500.0Е + 06 –1.0Е + 09 –1.5Е + 09 0.0Е + 00 Нули/Полюса Рис. 2. Карта нулей и полюсов Рис. 3. Зависимость положения полюсов от уровня входной мощности (Красным отмечены полюса, в которых возникают автоколебания) цепей, например для многокаскадных усилителей мощности, рекомендует- ся проводить как минимум один ана- лиз на каждый усилительный каскад. Необходимость анализа устойчиво- сти в нескольких узлах цепи не являет- ся недостатком данного метода, пото- му что именно так можно получить дополнительную информацию о при- роде автоколебаний, а также о кон- кретном месте, в котором возникает такое колебание. Итак, после заверше- ния анализа нескольких узлов с полу- ченными результатами можно опреде- лить тип режима возникающих авто- колебаний и их расположение в цепи. Данная информация, в свою очередь, поможет разработчику выбрать опти- мальную стратегию стабилизации. П АРАМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ Инструмент STAN также позволяет выполнить мультипараметрический анализ, то есть анализ с изменени- ем значений параметров цепи. Этот анализ можно применять для провер- ки работы цепи в различных услови- ях или же для контроля критических резонансов, при изменении уров- ня входной управляющей мощно- сти, импеданса нагрузки или любого параметра внутри цепи. Отслежива- ние положения критических полюсов цепи позволяет лучше понять динами- ку цепи и помогает выяснить, какой из параметров влияет на её устойчи- вость. На рисунке 3 приведено поло- жение полюсов в зависимости от входной мощности и показано, что начиная с уровня 13 дБм появляются автоколебания. Параметрический анализ также очень полезен для оптимизации цепей стабилизации. Он упрощает поиск оптимального компромисса между запасом устойчивости цепи и сохра- нением её СВЧ-характеристик. Н ОВЫЙ ПОДХОД К РАЗРАБОТКЕ Широко используемые техники стабилизации СВЧ-цепей в основном являются эмпирическими и слишком консервативными. Зачастую разработ- чики перегружают цепи, перестрахо- вываются и оставляют слишком боль- шой запас устойчивости. Это приводит к тому, что итоговые цепи будут огра- ничены в значениях выходной мощ- ности, размере и других качественных характеристиках. Использование инструмента STAN с первых этапов разработки – это современный подход к проектирова- нию СВЧ-цепей. STAN может исполь- зоваться на протяжении всего процес- са оптимизации, что помогает сни- зить влияние цепей стабилизации на качественные характеристики рабо- ты устройства на основной частоте и позволяет одновременно сохранить запас устойчивости цепи. Благодаря скорости идентификации характе- ристик цепи, в данном инструменте появляется возможность выполнить анализ устойчивости по методу Мон- те-Карло, показывающий устойчи- вость схемы к изменениям процесса производства. Л ИТЕРАТУРА 1. www.microwavejournal.com/articles/ 21971-stan-circuit-stability-analysis-tool. Рекл ама