tag 标签: 非线性

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    2015-8-29 19:51
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    用X -参数的模型可以提供对无线系统,包括放大器和混频器的关键部件线性和非线性参数的理解。       设计MMIC最常用的方法,以准确描述射频/微波元件的线性条件,通过的S -参数的允许条件。然而,某些元件的建模,如放大器和混频器,非线性参数,是其挑战性,因为S参数不能有效地,准确地适用于射频放大器的大信号条件。逼近技术已被用于建模非线性参数,并在局部获得成功,通过补充线性S参数具有非线性元件通常在数据表中发现,如1  dB增益压缩点,双音三阶截点,等等,一个更加准确和全面的方法来模拟射频/微波元件的非线性指标。         安捷伦科技开发的这项新技术具体描述针对大信号条件下的线性和非线性元件。X参数减少到Sparameters正是小信号的限制,并有相同的S -参数的简单的使用模型。因为它们包含的所有信息谐波和互调谱产生的大信号响应,他们远比S参数和任何其他可用的功能强大的非线性模型。正确描述了阻抗不匹配混频过程,能准确,更快的级联仿真非线性Xparameter(例如,放大器和混频器的设计)。       X参数可在以下两种方法之一:从一个电路级生成设计安捷伦先进设计系统(ADS)软件或测量使用非线性矢量网络分析仪(NVNA)软件内的安捷伦的PNA - X的运行网络分析仪。当从一个circuitlevel设计产生的,他们提供了一个简单的快速,准确的手段获取一个组件的非线性参数保存为(IP)的模型,可用于对电路或系统设计。X参数模型可以用来共享设计性能不透露设计拓扑。       安捷伦发表基本方程式的X理论和参数Xparameter文件是在一个开放的,非加密的格式。安捷伦已把这项新技术,广泛的推广到行业应用,并鼓励其他人加入在开发这项技术。为了对如何电路更好地了解设计人员可以轻松地生成快速,准确,可移动的X参数模型,考虑分两阶段MMIC功率放大器(PA)的设计,例如在美国的3GPP长期演进(LTE)应用程序(图1)。 用于生成精确的X参数的混频器和其他非线性模型组件。       在创建Xparameter模型的第一步是生成该组件的X -参数。 ADS中,这可以通过插入一个电路级设计原理图页面,附加到一个X参数来源,负载和偏流设置,并点击在“模拟”按钮。在几秒钟内,一个X参数模型,可以立即生成。为了验证所生成的模型的准确性和比较它与实际电路级单片功率放大器,都在X参数模型和单片功率放大器设计插入正在进入非线性模拟设置和非线性模拟与分析过程。 图2显示的的第二次和第三次谐波。这个比较清楚显示的X参数模型具有作为相同的精度电路级设计的,因此,系统集成商可以插入单片功率放大器到LTE的上行传输系统的设计模型,并使用它,设计实际电路级功率放大器。 图3显示了负载帮助依赖模型的重要性。它显示了单片功率放大器连接到一个双工器和天线。如果负载阻抗是未知的,唯一的办法精确预测负载阻抗依赖的X参数模型。        设计的一个例子是负载的二次谐波产生失真而降低手机的性能,甚至可能衰减PA的输出效率,进而缩短电池寿命。要解决此问题,确实幅度和相位的二次谐波音的内容必须是已知的,以过滤不需要的谐波信号。不像其他的现有产业模式,只有在捕获基频非线性行为,在X参数模型准确地抓住了所有的谐波参数。通过提供完整的二次谐波相位信息,该模型允许设计者过滤掉这个多余的二次谐波,提高整体设计和手机的性能。        负载生成依赖模型简单,遵循以前的进程概述,与一个负载扫必须添加到设计例外。设计人员只需在模板中插入模型,点击电路级功率放大器设计按钮的模拟和模型自动生成。这个新生成的加载依赖的X参数模型自动存储在项目的数据集文件夹,可立即与系统共享集成了模拟和精确的匹配或更高的权衡分析不匹配的级联模块。  图 6 显示功率放大器的电路级和 X 参数模型分析结果的准确性。          X 参数模型的主要用途之一是在无线系统验证。随着如邻信道功率比参数的 EVM ,和 PAE 用在这样的分析。 考虑一个发射机功放为例的 EVM 的评价。设计者必须插入任一电路级 - PA 或在 X 参数模型试验台到如图所示(图 7)。 图4显示了从负载依赖模型和仿真结果电路级,其相位-180到180之间的功率放大器变化。同这些标准,生成的模型是史密斯图表。 为了进一步评估不匹配条件下的X参数模型,这将是用来表示两个与它们之间的不匹配级联功率放大器。如果PA是一个小信号驱动,S22因此导致它们之间的不匹配。第二次的源阻抗不再是50Ω,这种情况下该模型提供了一个很好的测试案例。 图 5 显示了模拟结果                级联的功率放大器和级联模式。同样,叠加的结果表明 该模型精度高,并在任何负载阻抗不匹配的级联电路设计人员和系统工程师往往付出极大关注,以互调失真( IMD )的产品和三阶截获( TOI )方面,特别是在接收系统。这些设计通常引入组件,如混频器和放大器的系统。 IMD 的测试常用来确定对这些组成部分畸变产物。测试生成的两个相同的功率叠加, 这两个 功率叠加混合在一起,产生于不同的混合频率高专失真的产物。 虽然二阶和三阶失真的一些产物产生远离通带信号,但可以很容易地过滤掉,其他第三阶条件(例如, 2f 1 - f2 和 2f 2 - F1 )的下降非常接近系统 通带信号,不能被过滤掉。 但 一种确定三阶截点常用的方法是推断的线性输入功率( PIN )和输出功率( Pout )直到他们 相交于一点。设计人员只需插入在 ADS 电路模板,在 “ 源点击 ” 按钮,输入两个 线性输入功率( PIN )和输出功率( Pout ) ,然后进行模拟。 双音模型自动生成并在项目的数据文件夹中。
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    2013-5-1 16:22
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    by Yuanzhong Deng RFStory.com已经改为 MiniIC.com 一大一小两个信号,大信号功率远大于小信号功率(例如大10dB或更多)。 两个信号同时输入放大器,由于器件的非线性特性,两个信号的增益将不同(大信号增益大于小信号增益),即常说的”大压小“现象。这是影响接收机阻塞性能的重要因素。 ”大压小“现象的原理何在呢?如何定量衡量”大压小“特性呢? 我们用多项式模型来描述放大器的非线性:   式中a1与a3符号相反,a1为小信号线性增益,a3产生增益压缩。 输出基频信号的幅度为: 由于非线性导致的增益压缩量为C:   当输入信号同时包含小信号 V 1 cos( w 1 t)和 大信号 V 2 cos(w 2 t) 时:   式中a1与a3符号相反,当V 2 (大信号的幅度)增加时,小信号的增益将减小。 小信号的增益压缩量:   从下图可以看到,小信号压缩量(纵轴)随大信号压缩量(横轴)增长呈指数增长:   因此,在进行接收机设计时,要求接收链路各级器件对大信号有足够的回退量,以保证接收机的阻塞性能。   本文为原创文章,转载请注明:转载自 射频那些事儿  。
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    大多数电压反馈(VFB)型运算放大器的开环电压增益(通常称为AVOL,有时简称AV)都很高。常见值从100000到1000000,高精度器件则为该数值的10至100倍。有些快速运算放大器的开环增益要低得多,但是几千以下的增益不适合高精度应用。此外还要注意,开环增益对温度变化并不高度稳定,同一类型的不同器件也会存在极大差异,因此,增益值必须很高。MT-044指南运算放大器开环增益与开环增益非线性开环增益大多数电压反馈(VFB)型运算放大器的开环电压增益(通常称为AVOL,有时简称AV)都很高。常见值从100000到1000000,高精度器件则为该数值的10至100倍。有些快速运算放大器的开环增益要低得多,但是几千以下的增益不适合高精度应用。此外还要注意,开环增益对温度变化并不高度稳定,同一类型的不同器件也会存在极大差异,因此,增益值必须很高。电压反馈运算放大器采用电压输入/电压输出方式工作,其开环增益为无量纲比,所以不需要单位。但是,数值较小时,为方便起见,数据手册会以V/mV或V/μV代替V/V表示增益,电压增益也可以dB形式表示,换算关系为dB=20×logAVOL。因此,1V/μV的开环增益相当于120dB,以此类推。电流反馈(CFB)型运算放大器采用电流输入和电压输出,因此,其开环跨导增益以V/A或Ω(或kΩ、MΩ)表示。增益值通常介于几百kΩ与几十MΩ之间。根据基本反馈原理,为了保持精度,精密放大器的直流开环增益AVOL必须很高。通过检查闭环增益公式就能发现这点,该公式包含由有限增益引起的误差。包含有限增益误差的闭环增益公式如下:公式1其中,β是反馈环路衰减,也称反馈因子(反……
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    开环增益大多数电压反馈(VFB)型运算放大器的开环电压增益(通常称为AVOL,有时简称AV)都很高。常见值从100000到1000000,高精度器件则为该数值的10至100倍。有些快速运算放大器的开环增益要低得多,但是几千以下的增益不适合高精度应用。此外还要注意,开环增益对温度变化并不高度稳定,同一类型的不同器件也会存在极大差异,因此,增益值必须很高。电压反馈运算放大器采用电压输入/电压输出方式工作,其开环增益为无量纲比,所以不需要单位。但是,数值较小时,为方便起见,数据手册会以V/mV或V/μV代替V/V表示增益,电压增益也可以dB形式表示,换算关系为dB=20×logAVOL。因此,1V/μV的开环增益相当于120dB,以此类推。电流反馈(CFB)型运算放大器采用电流输入和电压输出,因此,其开环跨导增益以V/A或Ω(或kΩ、MΩ)表示。增益值通常介于几百kΩ与几十MΩ之间。MT-044指南运算放大器开环增益与开环增益非线性开环增益大多数电压反馈(VFB)型运算放大器的开环电压增益(通常称为AVOL,有时简称AV)都很高。常见值从100000到1000000,高精度器件则为该数值的10至100倍。有些快速运算放大器的开环增益要低得多,但是几千以下的增益不适合高精度应用。此外还要注意,开环增益对温度变化并不高度稳定,同一类型的不同器件也会存在极大差异,因此,增益值必须很高。电压反馈运算放大器采用电压输入/电压输出方式工作,其开环增益为无量纲比,所以不需要单位。但是,数值较小时,为方便起见,数据手册会以V/mV或V/μV代替V/V表示增益,电压增益也可以dB形式表示,换算关系为dB=20×logAVOL。因此,1V/μV的开环增益相当于120dB,以此类推。电流反馈(CFB)型运算放大器采用电流输入和电压输出,因此,其开环跨导增益以V/A或Ω(或kΩ、MΩ)表示。增益值通常介于几百kΩ与几十MΩ之间。根据基本反馈原理,为了保持精度,精密放大器的直流开环增益AVOL必须很高。通过检查闭环增益公式就能发现这点,该公式包含由有限增益引起的误差。包含有限增益误差的闭环增益公式如下:公式1其中,β是反馈环路衰减,也称反馈因子(反……
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    时间: 2019-12-27 20:29
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    简介通常,我们都是在强调数据转换器中保持良好微分和积分线性度的重要性。不过,在一些情况下,有意为之的非线性ADC和DAC(但保持良好的微分线性度)会非常有用,尤其是在处理具有宽动态范围的信号时。非线性DAC和ADC的电信应用非线性数据转换器的最早用途之一是对脉冲码调制(PCM)系统的语音频带信号进行数字化处理。在研发T1载波系统过程中,贝尔实验室做出了巨大贡献。使用非线性ADC和DAC的动机是为了减少对语音通道进行数字化处理所需的总位数,从而降低串行传输速率。直接对语音通道进行线性编码需要11或12位,且采样速率为8kSPS。上世纪60年代,贝尔实验室确定7位非线性编码就已够用;之后在70年代,他们转而采用8位非线性编码来改善性能(参考文献1-6)。MT-018指南有意为之的非线性DAC作者:WaltKester简介通常,我们都是在强调数据转换器中保持良好微分和积分线性度的重要性。不过,在一些情况下,有意为之的非线性ADC和DAC(但保持良好的微分线性度)会非常有用,尤其是在处理具有宽动态范围的信号时。非线性DAC和ADC的电信应用非线性数据转换器的最早用途之一是对脉冲码调制(PCM)系统的语音频带信号进行数字化处理。在研发T1载波系统过程中,贝尔实验室做出了巨大贡献。使用非线性ADC和DAC的动机是为了减少对语音通道进行数字化处理所需的总位数,从而降低串行传输速率。直接对语音通道进行线性编码需要11或12位,且采样速率为8kSPS。上世纪60年代,贝尔实验室确定7位非线性编码就已够用;之后在70年代,他们转而采用8位非线性编码来改善性能(参考文献1-6)。在总的范围内,非线性传递函数针对小信号分配的量化级数较多,而针对大幅度信号则较少。实际上,这样可以减少与小信号相关的量化噪声(噪声影响最为显著),并增加较大信号的量化噪声(噪声影响最不明显)。通常使用“压缩扩展”这一术语来描述此种编码形式。选定的对数传递函数称作“Bellμ-255”标准,或者就是“μ法则”。欧洲制定有一项类似标准,称为“A法则”。Bellμ法则支持通过8位实现约400……
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    序言:本文聚焦于12位41MSPSADCAD9042。AD9042是首款为配合宽带、高SFDR(无杂散动态范围)前端而专门设计的商用转换器。随着通信技术和服务迅猛发展,对数字接收机和发射机的需求也与日俱增。无论是宽带设计还是窄带设计,都会面临同样的问题:哪里可以找到动态性能接近完美的数据转换器?对于需要95dB以上无杂散动态范围的宽带接收机,哪里可以找到能够对GSM频段进行数字化的数据转换器?虽然现在还不可能,但具有95dB无杂散动态范围的宽带数据转换器的出现已为期不远。然而,通过一种称为“扰动”的技术,可以大大扩展许多良好数据转换器(如AD9042等)的动态范围,从而满足当今及未来的苛刻通信需求。失真类型根据特征不同,数据转换器的失真可以分为两种类型,传统上将其称为“静态线性度”和“动态线性度”。静态线性度一般通过确定数据转换器的传递函数及由此获得的INL和DNL误差来表征。动态线性度通过SINAD、SFDR及其它多种形式的噪声和谐波失真来表征。AN-410应用笔记ONETECHNOLOGYWAYP.O.BOX9106NORWOOD,MASSACHUSETTS02062-9106617/329-4700通过扰动消除转换器非线性作者:BradBrannon序言:本文聚焦于12位41MSPSADCAD9042。AD904290是首款为配合宽带、高SFDR(无杂散动态范围)前端而80专门设计的商用转换器。WORSTSPUR……
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