主要内容

T型线圈电路分析

开放脚本

此示例显示如何使用线性电路向导块分析T形线圈阻抗匹配电路，并根据结果生成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是阻抗匹配的电容器[3]。该示意图包括两个S参数端口的等效电路。有关S参数端口的更多信息，请参阅S参数示例的第三部分。

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

打开油彩模型。该模型包含线性电路向导，可用于为T型线圈电路和基线电路创建线性电路块（无阻抗匹配）。该模型还包含用于比较T型线圈电路与基线电路的脉冲响应的测试设置。

开放式系统(“TCoil.slx”);

选择线性电路向导块。在块蒙版或属性检查器中，设置电路设计名称来“T形线圈”,块名称来“带T形线圈”，以及网络列表文件名来“TCoil.sp”．

通过单击解析网络列表文件并重新定义端口按钮这个端口定义和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线圈电路通过点击生成/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活动输出端口为Vprint3．

该示例将T形线圈电路与无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。档案NoTCoil.sp包含此电路的SPICE网表。

*T型线圈示例的SPICE网络表*不匹配电路Ce 4 0 300e-15的负载寄生电容

*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

返回到线性回路向导块。在块遮罩或特性检查器中，设置电路设计名称来“分流C”,块名称来“无T形线圈”，以及网络列表文件名来'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在高频下，并联电容器的响应比T型线圈电路的响应下降得快得多。

建立一个分流电容的线性电路块通过点击生成/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活动输出端口为Vprint3．

运行模拟。在此示波器显示中，黄色轨迹为并联电容器的脉冲响应，无阻抗匹配，蓝色轨迹为T形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。

S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:

  1. 每个端口连接到的电源/负载阻抗为Z0（通常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。这个电压源是一个输入电压端口。

  3. 每个端口的电压可用作输出。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:

$v = {w_i} + {w_0}$

$$i=-{{{{w_i}}\over{{Z_0}}}+{{{w_o}}\over{Z_0}}$$

解出这些方程就会得到相应的波:

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

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

然后，S参数矩阵是输出波振幅除以输入波振幅的矩阵。

网络列表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 2 50。打印V（2 0）I（V1）

V1定义电压输入端口和R1为源/负载电阻。的.打印语句定义了从节点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．

一组类似的语句定义了S参数端口2．

通过首先定义所需的频率标度，然后使用生成参数数据解析感兴趣的网络列表，然后单击报告极点和零点按钮。以1GHz的步长从DC到100GHz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);

生成的数据结构与散射参数对象和rfwriteRF工具箱中的函数™.

工具书类

  1. 桥接T型线圈[四季电路]，《IEEE固态电路杂志》第7期，第4期（2015年秋季）：第9-13页。https://doi.org/10.1109/MSSC.2015.2474258．

  2. Bob Ross，“T型线圈主题”，2011年2月3日，加利福尼亚州圣克拉拉市宜必思设计峰会。http://ibis.org/summits/feb11/ross.pdf

  3. Kossel、Marcel、Christian Menolfi、Jonas Weiss、Peter Buchmann、George von Bueren、Lucio Rodoni、Thomas Morf、Thomas Toifl和Martin Schmatz.“T型线圈增强型8.5Gb/s高摆幅源系列端接65nm块状CMOS发射机”，《2008年IEEE国际固态电路会议-技术论文摘要》，2008年第110–599页。https://doi.org/10.1109/ISSCC.2008.4523081．

另请参阅

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