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ADS软件学习 基础教程.docx
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ADS软件学习基础教程
ADS软件学习
基于AdvacedDesignSystem(简称ADS)软件资料的学习进行如下总结:
对ADS软件用途、模块简介、各模块的功能进行描述,本文主要针对在原理图模块中进行电子电路的仿真过程的描述。
一、ADS软件简介
1.1为谁服务
先进设计系统(AdvancedDesignSystem),简称ADS,是安捷伦科技有限公司(Agilent)为适应竞争形势,为了高效的进行产品研发生产,而设计开发的一款EDA软件。
软件迅速成为工业设计领域EDA软件的佼佼者,因其强大的功能、丰富的模板支持和高效准确的仿真能力(尤其在射频微波领域),而得到了广大IC设计工作者的支持。
ADS是高频设计的工业领袖。
它支持系统和射频设计师开发所有类型的射频设计,从简单到最复杂,从射频∕微波模块到用于通信和航空航天∕国防的MMIC。
1.2提出问题
通过从频域和时域电路仿真到电磁场仿真的全套仿真技术,ADS让设计师全面表征和优化设计。
单一的集成设计环境提供系统和电路仿真器,以及电路图捕获、布局和验证能力——因此不需要在设计中停下来更换设计工具。
ADS是强大的电子设计自动化。
它为蜂窝和便携电话、寻呼机、,以及雷达和卫星通信系统这类产品的设计师提供完全的设计集成。
ADS电子设计自动化功能十分强大,包含时域电路仿真(SPICE-likeSimulation)、频域电路仿真(HarmonicBalance、LinearAnalysis)、三维电磁仿真(EMSimulation)、通信系统仿真(CommunicationSystemSimulation)、数字信号处理仿真设计(DSP);ADS支持射频和工程师开发所有类型的RF设计,从简单到复杂,从离散的射频/微波模块到用于通信和航天/国防的集成MMIC,是当今国内各大学和研究所使用最多的微波/射频电路和通信系统软件。
此外Agilent公司和多家半导体厂商合作建立ADSDesignKit及ModelFile供设计人员使用。
使用者可以利用DesignKit及软件仿真功能进行通信系统的设计、规划与评估,及MMIC/、模拟与数字电路设计。
除上述仿真设计功能外,ADS软件也提供辅助设计功能,如DesignGuide是以范例及指令方式示范电路或系统的设计流程,而SimulationWizard是以步骤式界面进行电路设计与分析。
ADS还能提供与其他EDA软件,如SPICE、MentorGraphics的ModelSim、Cadence的NC-Verilog、Mathworks的Matlab等做协仿真(Co-Simulation),加上丰富的元件应用模型Library及测量/验证仪器间的连接功能,将能增加电路与系统设计的方便性、速度与精确性。
二、ADS软件主要模块及功能
⏹主窗口(MainWindow)
ADS软件主窗口是用来创建和管理Workspaces和libraries的工程项目管理系统。
含有文件目录(FileView)、项目目录(FoldView)、元器库目录(libraryView)。
便于查看所需项目文件。
⏹原理图窗口(Schematicwindow
原理图窗口是用来进行电路原理图的设计仿真。
ADS提供各自基本元件模型,可以根据需要组装、设定参数等进行原理图的设计。
原理图的窗口如下图
⏹布局图窗口(Layout)
可以通过原理图生成布局图,也可以绘制布局图。
与布局图绘制方法类似。
⏹自定义元件库窗口(Symbol)
如果ADS的元件库中没有所需的元件,可以在此窗口定义自己所需的特殊元器件。
三、输入输出文件特性(不全)
项目文件夹
子文件夹
一级
说明
name新建项目会自动生成该文件夹)
data
.cfg
de_sim.cfg
PDE配置文件,加载FEF模块
CNEX.cfg
FEF配置文件
Netlists配置文件
.prf
Schematic.prf
原理图参数设置文件
Layout.prf
布局图参数设置文件
.opt
选项设置文件
Name_lib
.oalib
ADS内部文件
.ael
可调用的自定义组件文件,辅助文件
.db
tech.db
技术类资料库文件
master.tag
.oa
模型文件
四、ADS中如何启动新项目并系统建模
4.1启动ADS软件
在Windows中启动ADS软件:
选择【开始】>【所有程序】>【AdvancedDesignSystem2011.10】>【AdvancedDesignSystem2011.10】,
点击运行,出现ADS软件主窗口。
4.2创建新项目
创建新项目,步骤如下:
⏹单击主菜单按钮
(CreatANewWorkspace)或选择File>New>Workspace.新建项目对话框会打开。
●在Workspacename框中,命名项目名称,否则使用默认的项目名称。
●在Creatin框中输入文件保存的文件夹。
。
注意:
项目名称和保存文件夹名称尽量使用英文,否则保存文件可能出现错误。
⏹选择Finish,完成创建,一般情况下,Next后的设置使用软件默认。
⏹这时候在主窗口的FoldView中出现Workspace的目录。
说明项目Workspace建立成功。
如下图:
4.3系统建模
本文以侦察接收机的仿真项目为例。
介绍ADS软件的建模过程,包括查找元器件模型、原理图的绘制、仿真结果的处理。
详细系统建模过程如下图所示:
4.3.1打开原理图窗口(Schematicwindow)
●单击主菜单按钮
(NewSchematicwindow)或选择File>New>Schematic.新建原理图窗口对话框会打开,如下图。
然后在cell框中,命名模型名称,否则使用默认的项目名称。
选择OK.
●这时候出现SchematicWizard(向导窗口),选择Nohelpneeded项,单击Finish,进入原理图窗口。
4.3.2查找元器件
建模前,首先需要确定元器件的类型、特性以及工作方式,电路的连接方式。
ADS有一个强大的元件库,包含大多数的电子元件,可以直接使用而不需要编写。
下面介绍元器件的查找方法:
第一种方法:
如果了解元件的名称以及所属的类别,可以在原理图窗口快速查找,具体如下:
如图,单击元件库分类栏的下拉图标,例如,元件V_Noise所属的元件库Sources_Noise,单击它得到如下右图,在左边的元件列表栏中就可以找到该元件V_Noise。
第二种方法:
如果按第一种方法无法找到或不知道元件所属类别,则可按如下方法查找:
⏹在原理图(Schematic)窗口中,单击按钮
(DisplayComponentLibraryList)或选择Insert>Component>ComponentLibrary.元器件查找窗口会打开。
如下图,
⏹根据元器件名称(Component),特性(Description),属于的类别(Library)等方面进行搜索和筛选。
⏹如上图:
查找完成后,右键单击所选元器,出现PlaceComponent,单击该选项。
然后返回到原理图窗口(Schematic),在绘图区单击就得到该元器件。
⏹放置完成后,按Esc键结束命令。
4.3.3绘制原理图
卫星侦察接收机原理图所需元件有:
V_Noise、Amplifier、BPF_Butterworth、Mixer、AGC_Amp、AGC_PwrControl、OSCwPhNoise、Envelope.
根据上节方法找到所需元件就可以进行放置了,以下是放置用到的一些功能:
⏹如果需要将垂直放置的元件改为水平放置,单击工具栏上的
按钮。
⏹左键选中元件图标,按住不放,拖到鼠标可改变元件位置。
⏹单击按钮
或按Ctrl+C键,可以复制相同的元件。
⏹单击按钮
或选择Insert>Wire,把元件连接。
⏹单击按钮
或选择Insert>GROUND,接地(GROUND)。
⏹单击按钮
或选择Insert>Pin,端口(Port)
⏹单击按钮
,放入绘图区,可使用此符号输入参数方程和自定义的变量值。
⏹双击元件,对元件进行参数设置,如下图。
单击SelectParameter框中的元件参数变量,在右边输入参数变量值。
或者在绘图区单击选中元件,然后单击元件下的变量参数进行设置,如右下图。
⏹由于无法获得卫星侦察接收机的元件数据,所以元件参数采用默认数据。
按上述方法,做出的卫星侦察接收机的原理图模型如下:
4.3.4仿真模拟
单击按钮
或选择 Simulate>Simulate,进行仿真。
这时候会出现两个窗口。
✓一个是程序执行状态显示窗口,上栏为仿真信息,下栏为程序执行状态信息
注意:
如果程序执行错误,仿真信息栏会显示错误原因等信息。
✓另一个窗口为仿真后处理窗口。
如下图,左边为数据处理工具栏,可以选择多种数据显示方式。
✓本文例中的数据处理,单击坐标工具按钮
,出现坐标设置窗口。
如图:
左边栏中是变量,选中一项,单击Add,或者AddVs,选择x、y坐标变量。
最后单击OK,就可看到数据的变化,以及变量之间的关系。
✓单击按钮
进行标记,或选择不同的标记方式进行标记,如图:
ADS使用小结
以上详细介绍了用ADS设计的过程,ADS软件本身功能强大,但是对设计基础的要求很高,实际设计时会遇到各种各样的问题,多看Help是最好的解决方法。
帮助里面的查找功能是非常强大的,基本上在ADS上遇到的问题都可以从帮助里面找到答案,另外ADS器件库的搜索速度虽然比较慢,但还是很好用的,如果有什么器件一时找不到,建议使用器件库来搜索。
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