21、ADS使用记录之E类功放设计(中)

21、ADS使用记录之E类功放设计(中)

先阅读20、ADS使用记录之E类功放设计(上)

此教程实现分布式参数的E类功放，工作频率2.4Ghz！

ADS使用记录之E类功放设计(中)文件链接：
https://download.csdn.net/download/weixin_44584198/85591121

1、得出集总参数所营造的阻抗条件

通过上一个教程的分析，我们得到了依据集总参数设计得到的E类功放，其基本参数如下所示：

>> class_e_output_cal
并联电容Cp值为：0.26924pF
负载阻抗RL值为：45.2212Ohm
谐振电感L0值为：89.9647nH
谐振电容C0值为：0.048882pF
其他电感L值为：3.4561nH

新建原理图来探索这些集总参数元件所实现的阻抗效果，此处建立理想的晶体管模型：

在参数界面填入之前得到的集总参数数值（微调过后的，微调过程见前一个教程）：

运行此原理图，得到如下结果：

由此可以得到此集总参数所得到的阻抗条件，我们设计微带电路时只需要达到这种条件即可实现将近百分之98的效率（理想状态）。

2、使用微带电路达成类似阻抗

构建如下的微带电路图：

运行optim进行参数的自动调整，一段实际后得到以下结果（图中x为目标，原点为微带线所实现的阻抗）：

由此可见微带线所实现的阻抗和理想的集总参数的阻抗条件存在偏差（在固定的此拓扑下），但相差不大。

3、微带电路E类功放输出测试

将上面得到的输出拓扑的参数输入进去，得到原理图如下所示：

运行仿真得到如下结果，可以得到11.7db的增益和85%的效率：

4、输入匹配真实的微带线设计

原输入匹配：

实际微带线参数后的输入匹配：

测试效果：

4、输出匹配真实的微带线设计

打开之前设计输出匹配拓扑的原理图并复制一份：

把其中的理想微带线转化为实际的微带线：

微调后插入主原理图：

可以看到此时输入和输出匹配都使用的实际的微带线参数，板材为rogers4350B，运行仿真：

由此可见实现了将近百分之80的效率，与预期符合。

5、存在的问题与下一步设计

本来想进一步实现版图设计，但是存在问题。由于实际的输出匹配是基于Optim得出的，其对频率的敏感度高，打开之前的输出匹配设计电路：

添加S参数扫描：

运行仿真，得到如下结果，可以看到匹配点随频率变化十分剧烈，这就给版图设计和宽带设计带来困难：

下一步对此进行修改，实现版图仿真。