分析到电路

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这个例子展示了如何使用线性电路向导块分析一个t线圈阻抗匹配电路，并从结果生成s参数数据。

t线圈电路在许多应用中用于在尽可能宽的频带[1]，[2]上阻抗匹配电容性负载，如静电放电(ESD)保护装置。你需要在任何使用它的宽带或微波信道的模型中包括t -线圈电路的影响。根据应用情况，可以将电路的传递函数插入到信道模型中，也可以将电路的s参数插入到信道的射频分析中。

本例分析了原理图中所示的t形线圈电路。电容器Ce为阻抗匹配的电容[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，请参见的参数这个例子的一部分。

该文件TCoil.sp包含用于t -线圈电路的SPICE网表。

*T型线圈示例的SPICE网络列表*电路本身Ra 2 3 4 La 3 4 360e-12 Cb 2 6 15e-15 Kab La Lb 0.4 Ce 4 0 300e-15 Lb 4 5 240e-12 Rb 5 6 2*通过使用电压源*和负载电阻器驱动创建S参数端口，然后测量负载电阻器电路端的电压和电流。**端口1定义V1 10 R1 1 2 50。打印V（20）I（V1）*端口2定义V2 7 0 R2 6 7 50。打印V（60）I（V2）。结束

打开TCoil模型。该模型包含线性电路向导，您可以使用该向导为t线圈电路和无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线圈电路的脉冲响应与基线电路。使用DSP System Toolbox库中的时间范围而不是Simulink库中的范围，因为它在本应用中对波形的渲染更加平滑。万博1manbetx

open_system (“TCoil.slx”)；

选择线性电路向导块。在块蒙版或属性检查器中，设置电路设计的名字来“到”,块名称来“到”,网表文件名称来“TCoil.sp”．

通过单击SPICE netlist for t -线圈电路解析netlist文件并重新定义端口按钮。的端口定义和设备噪音发电机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音设置。

通过单击按钮显示T形线圈电路的频率响应情节转移函数按钮。

建立一个线性电路块为t线圈电路通过点击建立/修改块按钮。将块连接到模型中较低的通道中。活动输入端口为V1有源输出端口为Vprint3．

这个例子比较了t线圈电路与没有阻抗匹配的基线电路。基线电路是一个并联电容，连接两个s参数端口。该文件NoTCoil.sp包含此电路的SPICE网表。

*无匹配电路的负载寄生电容Ce 4 0 300e-15

*通过驱动电压源*和负载电阻创建一个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 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模块。在块蒙版或属性检查器中，设置电路设计的名字来“分流C”,块名称来“没有到”,网表文件名称来“NoTCoil.sp”．通过单击来解析并联电容电路的网表解析netlist并重新定义端口按钮。

通过单击按钮显示并联电容器电路的频率响应情节转移函数按钮。在高频时，分流电容的响应比t形线圈电路的响应下降得更快。

建立一个分流电容的线性电路块通过点击建立/修改块按钮。将此块连接到模型的上部通道中。活动输入端口为V1有源输出端口为Vprint3．

运行仿真。在这个示波器显示中，黄色的痕迹是没有阻抗匹配的分流电容的脉冲响应，蓝色的痕迹是t线圈电路的脉冲响应。

虽然t -线圈电路引入了一点延迟，但产生的脉冲响应更适合于数据传输，具有平顶和更紧凑的上升和下降边缘。

的参数

线性电路向导定义端口既可以是输入，也可以是输出，也可以是电压或电流。相反，s参数是基于每个端口假定的传输线阻抗，以每个端口的传入波和传出波表示的。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。

这个例子做出了以下假设:

每个端口连接一个源/负载阻抗Z0(通常是50Ω)。
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。这个电压源是一个输入电压端口。
每个端口的电压可用作输出。这是一个电压输出端口。
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网表的环境中，此电流由定义输入电压端口的独立电压源测量。

有了这些假设，就可以将端口节点的电压和电流转换为输入波和输出波，从而产生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 ${Z_0}$ ，且记住端口电流定义为电路的输出电流，端口电压和端口电流为:

$v = {w_i} + {w_0}$

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

解出这些方程就会得到相应的波:

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

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

S参数矩阵是输出波振幅除以输入波振幅的矩阵。

的网表TCoil.sp满足s参数的这组假设端口1通过以下一组声明:

*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为源/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，其输出是流过电压源的电流V1．

类似的一组语句定义了s参数端口2．

您可以计算s参数数据，首先定义所需的频率尺度，然后使用generateSParameterDatahelper函数。解析感兴趣的网列表，然后单击报告极点和零点按钮。在DC ~ 100ghz的1ghz步长中获取s参数数据。

频率= (0:100)* 1 e9;[data,errmsg] = generateSParameterData(' t线圈/线性电路向导'，freq);

生成的数据结构直接与的参数对象和rfwriteRF工具箱中的函数™.

工具书类

哈,将核技术。“桥接t形线圈(一种四季循环)。”IEEE固态电路杂志，第7期。4(2015秋季):9-13。https://doi.org/10.1109/MSSC.2015.2474258．
罗斯,鲍勃。“到话题。”DesignCon IBIS峰会，加州圣克拉拉，2011年2月3日。http://ibis.org/summits/feb11/ross.pdf
科塞尔、马塞尔、克里斯蒂安·梅诺尔菲、乔纳斯·韦斯、彼得·布克曼、乔治·冯·布伦、卢西奥·罗多尼、托马斯·莫夫、托马斯·托伊夫和马丁·舒马茨。65nm Bulk CMOS t -线圈增强8.5Gb/s高摆源系列端接发射机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

线性电路向导|sparameters(射频工具箱)|rfwrite(射频工具箱)

混合信号Blockset文档

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