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t型线圈电路分析

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方法的使用线性电路向导块来分析t型线圈阻抗匹配电路，并根据结果生成s参数数据。

t型线圈电路在许多应用中用于阻抗匹配电容性负载，例如静电放电(ESD)保护装置，在尽可能宽的频带[1]，[2]。您需要在任何宽带或微波通道的模型中包括t型线圈电路的影响。根据应用，您可以将电路的传递函数插入到信道模型中，或者将电路的s参数插入到信道的RF分析中。

本例分析了该原理图中所示的t型线圈电路。电容器Ce是电容阻抗匹配[3]。该原理图包括两个s参数端口的等效电路。有关s参数端口的更多信息，请参见的参数部分的示例。

该文件TCoil.sp包含t型线圈电路的SPICE网表。

*电路本身Ra 2 3 4 La 3 4 360e-12 Cb 2 6 15e-15 Kab La Lb 0.4 Ce 40 300e-15 Lb 4 5 240e-12 Rb 5 6 2 *通过驱动电压源*和负载电阻创建s参数端口，然后在负载电阻的电路端测量电压和电流*。* *端口1定义V1 1 0 R1 1 2 50 .print V(2 0) I(V1) *端口2定义V2 7 0 R2 6 7 50 .print V(6 0) I(V2) .end

打开TCoil模型。该模型包含线性电路向导，可用于为t型线圈电路和没有阻抗匹配的基线电路创建线性电路块。该模型还包含一个测试设置，用于比较t型线圈电路的脉冲响应与基线电路。使用来自DSP系统工具箱库的时间范围，而不是来自Simulink库的范围，因为它在这个应用程序中对波形的渲染更平滑。万博1manbetx

open_system (“TCoil.slx”）;

选择“线性电路向导”块。在块掩码或属性检查器中，设置电路设计名称来“到”和块名称来“到”．

控件，解析t型线圈电路的SPICE网络列表解析网络列表文件并重新定义端口按钮。的端口定义而且设备噪声发生器选项卡在块参数对话框中变得可见。如果需要，请检查端口设置和设备噪声设置。

按钮显示t型线圈电路的频率响应图传递函数按钮。

为t形线圈电路构建线性电路块建立/修改块按钮。将块连接到模型中较低的通道中。主输入端口为V1活动输出端口为Vprint3．

本例将t型线圈电路与没有阻抗匹配的基线电路进行比较。基线电路是连接到两个s参数端口的并联电容器。该文件NoTCoil.sp包含此电路的SPICE网表。

*负载寄生电容不匹配电路ce4 0 300e-15

*用电压源*和负载电阻驱动创建s参数端口，然后测量负载电阻电路端电压和电流*。* *端口1定义V1 1 0 R1 1 4 50 .print V(4 0) I(V1) *端口2定义V2 7 0 R2 4 7 50 .print V(4 0) I(V2) .end

返回到“线性电路向导”块。在块掩码或属性检查器中，设置电路设计名称来“分流C”,块名称来“没有到”，以及Netlist文件名来“NoTCoil.sp”．，解析并联电容器电路的网络列表解析网络列表并重新定义端口按钮。

按钮，显示并联电容电路的频率响应图传递函数按钮。并联电容器的响应在高频时比t型线圈电路的响应下降得快得多。

为并联电容器构建线性电路块建立/修改块按钮。将此块连接到模型的上层通道中。主输入端口为V1活动输出端口为Vprint3．

运行模拟。在此示波器显示中，黄色迹线为无阻抗匹配的并联电容器的脉冲响应，蓝色迹线为t型线圈电路的脉冲响应。

虽然t型线圈电路引入了一点延迟，但产生的脉冲响应更适合数据传输，具有平坦的顶部和更紧凑的上升和下降边。

的参数

线性电路向导将端口定义为输入或输出，以及电压或电流。相比之下，s参数是根据每个端口的假定传输线阻抗，根据每个端口的输入波和输出波来表示的。因此，你需要一些特定的假设和一些转换来获得线性电路的s参数。

该示例做出以下假设:

  1. 每个端口连接到源/负载阻抗Z0(通常是50Ω)。

  2. 每个端口由一个独立的电压源驱动一个电阻，其值等于源/负载阻抗。此电压源为输入电压端口。

  3. 每个端口的电压可作为输出。这是一个电压输出端口。

  4. 流过每个源/负载电阻的电流可用作输出。这是一个电流输出端口。在SPICE网表的上下文中，该电流由定义输入电压端口的独立电压源测量。

给定这些假设，可以将端口节点电压和电流转换为输入和输出波，以产生s参数。给定入射波电压$ {w_i} $输出波电压$ {w_o} $在具有特性阻抗的端口上$ {Z_0} $，记住端口电流定义为电路的输出电流，则端口电压和端口电流分别为:

$$v = {w_i} + {w_0}$$

我= - $ $ {{{w_i}}在{{Z_0}}} \ + {{{w_o}}在{{Z_0}}} \ $ $

解这些方程得到的波:

$${w_i} = {{v - {Z_o}i} \over 2}$$

$${w_o} = {{v + {Z_o}i} \over 2}$$

S参数矩阵是传出波振幅除以传入波振幅的矩阵。

的网表TCoil.sp满足s参数的这组假设端口1通过以下一组语句:

*端口1定义V1 1 0 R1 1 2 50 .print V(2 0) I(V1)

V1定义电压输入端口和R1源/负载电阻。的.print语句定义了从节点2到返回节点的电压输出端口和电流输出端口，其输出是流经电压源的电流V1．

一组类似的语句定义了S-parameter端口2．

可以计算s参数数据，方法是首先定义所需的频率尺度，然后使用generateSParameterDatahelper函数。解析感兴趣的网络列表，然后单击输出极点和零点按钮。从DC到100ghz的s参数数据，步骤为1ghz。

频率= (0:100)*1e9;[data,errmsg] = generateSParameterData('TCoil/线性电路向导'，freq);

生成的数据结构直接与的参数对象和rfwriteRF工具箱™中的功能。

参考文献

  1. 哈,将核技术。“桥接t型线圈(一年四季的电路)。”IEEE固态电路杂志第7期。4(2015秋季):9-13。https://doi.org/10.1109/MSSC.2015.2474258．

  2. 罗斯,鲍勃。“到话题。”2011年2月3日，加州圣克拉拉，设计展IBIS峰会。https://ibis.org/summits/feb11/ross.pdf

  3. 科塞尔、马塞尔、克里斯蒂安·梅诺菲、乔纳斯·韦斯、彼得·布赫曼、乔治·冯·布伦、卢西奥·罗多尼、托马斯·莫夫、托马斯·托弗尔和马丁·施马茨。“t型线圈增强8.5Gb/s高摆源串端发射机，采用65nm批量CMOS。”在2008年IEEE国际固态电路会议-技术论文摘要，110-599,2008。https://doi.org/10.1109/ISSCC.2008.4523081．

另请参阅

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