Episodio especial 5: extracción de carga y extracción de fuente en el diseño del amplificador de potencia ADS
En el diseño de circuitos amplificadores de potencia, la carga y la fuente son muy importantes, y la impedancia de carga adecuada afecta directamente el rendimiento y la eficiencia del diseño. Los estudios han demostrado que la tracción de carga y la tracción de fuente se afectarán entre sí en el diseño real, por lo que en el proceso de diseño real, la tracción de carga y la tracción de fuente deben llevarse a cabo de manera alterna, iterativa y para obtener la mejor impedancia.
Esto es cierto para las impedancias fundamentales, así como para las impedancias armónicas.
1. Tirón de carga de onda fundamental y tirón de fuente de onda fundamental
El primer tirón de carga
En algunos casos, tirar de la onda fundamental puede cumplir con los requisitos de diseño. Aquí presentamos el método de usar ADS para atraer la onda fundamental. Primero, abra la plantilla de extracción de carga del amplificador de potencia de acuerdo con la siguiente ruta:
después de abrir, la interfaz es la siguiente (aquí se ha modificado el diagrama del circuito y lo siguiente se describirá uno por uno):
primero, debe insertar los tubos utilizados en este diseño en el diagrama. Si hay un circuito estable, debe insertar el circuito estable en el diagrama juntos:
En segundo lugar, debe configurar la frecuencia, el sesgo y la potencia de entrada. La potencia de salida máxima del tubo utilizado aquí es de 40 W, y la ganancia de señal grande es generalmente de aproximadamente 10 db. Configure la potencia de entrada en 28 dbm para que esté aproximadamente saturada.
La segunda extracción de carga
Vuelva a la plantilla de extracción de carga, complete el valor de impedancia de la fuente en el cuadro rojo en el valor de impedancia de onda fundamental de la fuente obtenido ahora: haga clic en Ejecutar nuevamente para simular y descubra que la eficiencia es un poco más alta que la primera extracción de carga, pero la impedancia de carga en la eficiencia más alta no ha cambiado, por lo que la extracción de onda fundamental se ejecuta por completo (si el valor de impedancia óptimo de la extracción de carga aquí cambia, debe incorporarse nuevamente al diagrama esquemático de extracción de fuente para la segunda extracción de fuente, y de manera iterativa hasta que se obtenga un rendimiento satisfactorio). obtenido)
:
Las capturas de pantalla finales de los esquemas fundamentales de extracción de fuente y extracción de carga se muestran a continuación, la primera es extracción de carga: la
segunda es extracción de fuente:
2. Tirón de carga y tirón de fuente del segundo armónico
El primer tirón de carga del segundo armónico
Cambie el nombre del esquema de tirón de carga original y abra otro esquema de la guía de diseño (porque el esquema de tirón de carga tiene este nombre y solo uno puede existir al mismo tiempo): Inserte el transistor utilizado en el nuevo esquema, configure los parámetros de frecuencia y polarización relevantes: modifique el parámetro de impedancia, cambie el Z_l_2 original a Z_l_1, y complete el valor de impedancia fundamental obtenido del tirón anterior después de la modificación: complete la impedancia de fuente fundamental y la impedancia de carga fundamental al mismo tiempo: Después de completar la modificación, haga doble clic en el control variable: Modifique el valor en LoadArray, como se muestra a continuación después de la modificación, haga clic en Aceptar
después
de
la
modificación
:
运行仿真，对二次谐波负载阻抗进行牵引，得到结果如下所示，可以看到在进行二次谐波的牵引后效率最高可到百分之78左右，比只考虑一次谐波提升百分之5左右，此处任然使用右下角获取二次谐波阻抗数值，二次谐波最佳负载阻抗为10+j*31.17：
二次谐波的第一次源牵引
同样修改原来源牵引原理图的名字，按照同样的路径再次打开一个源牵引模板，在源牵引原理图中插入原来所使用的管子，合理设置偏置、频率等参数：
双击变量控件,修改其中的参数如下所示，主要是修改蓝色那一栏的参数：
修改完成后在阻抗填写栏填入相关的基波源阻抗和负载阻抗、二次谐波负载阻抗（当然要将原来的Z_s_2改为Z_s_fund）：
修改输出源，dbmtov(Pavs,Z_s_2)：
Ejecute la simulación y observe los resultados:
de acuerdo con el mismo método, seleccione el valor de impedancia más eficiente, aquí está 4.839+j*27.818
El segundo tirón de carga del segundo armónico
Lleve la impedancia de origen del segundo armónico anterior a la plantilla de tirón de carga:
Ejecute la simulación para obtener el resultado:
se puede ver que el resultado no ha cambiado mucho y la impedancia de carga óptima no ha cambiado, por lo que el tirón del segundo armónico se ha completado.