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01
功放飽和功率處的增益討論
Q：大家好，我在設計仿真一個一級差分的CMOS功放，然后發現Psat為15.2dBm左右，但是對應的Pin都已經到15dBm了，幾乎沒有增益了。但我看一些一級的功放設計在到達Psat的時候還是有一點功率增益的，所以想問一下問題可能是在哪呢？謝謝了。
A：小信號的增益也偏小吧?差不多只有8dB。
Q：對對是的。
我的工作頻率想在28GHz左右，晶體管寬度是320um，偏置在AB類，共源結構，所以是因為一級的增益太小了的關系是嗎？
我看文章的確基本都是做兩級或以上，但我現在還是學習仿真階段所以暫時只設計了一級的。
A：壓縮太多了，想輸出高功率需要采用其他方法。
Q：好的，那如果想要一級的功放在達到Psat時仍然有功率增益，是不是要求更高的小信號增益呢？比如適當增加直流偏壓等等？會不會直接設計兩級的功放就不會有這個問題呢？謝謝了。
A：并不是增益越高輸出功率就越高，小信號增益是看電壓，功率需要同時考慮電壓和電流，比如兩路并聯提升功率就是提升電流。兩級功放是提升增益，對飽和輸出功率沒什么影響。
Q：好的謝謝，那么正常來說在飽和輸出功率處應該要有一定的功率增益嗎？像我圖里那樣功率增益幾乎為零了是否屬于不正常呢？
A：曲線沒什么問題，你看看1dB壓縮點在哪，壓縮太多增益都會為零
Q：哦哦這樣好的，我看了看輸出的1dB壓縮點的確比較低只有7.4dB左右，遠小于Psat的值了。那這樣應該是線性度不行導致增益壓縮太多。
A：1dB壓縮是指線性增益減小1dB，我看曲線輸出也有13dBm左右，你可以把步長取小一點。
Q：好的謝謝，我試試看。我只知道如何算電流密度，比如單獨一條finger流過的電流這樣子，那這個功率密度是如何得知呢？
A：看PDK里有沒有提供。
Q：好的，非常感謝。
02
GaN功放仿真不收斂問題如何改善？
Q：在仿真 GaN功放的時候，經常出現不收斂的問題，導致模型數據不連續，或者根本出不來數據。向大家討教一下，有哪些方法可以改善？如果有相關資料或者經驗就更好了，謝謝大家。
A：改一下HB的求解類型或者階數。
Q：階數我可以改小，比如改成兩階，求解類型改成那種？
A：不要用HB掃參，用SWEEP PLAN。用克雷洛夫求解。
Q：這個我也試一試，謝謝。
A：階數低了好像不準哦。
A：知乎有一篇專門寫這個不收斂的或許你可以找找看。
Q：這個哇？https://zhuanlan.zhihu.com/p/57022677
A：是的，另外ads 的help也有專門寫不收斂的，你也可以看看。
Q：Help中是哪一篇能不能麻煩截圖定位下，我查下，感謝。
A：“? 階數我可以改小，比如改成兩階，求解類型改成那種？”???就是樓上的克雷洛夫求解??默認的是自動的。
Q：好的?謝謝?找到了?我試一下。
A：有時候微調匹配電路的參量也可以?也可收斂。
03
為什么仿真時開不開HB，小信號增益會有區別？
Q：請問一下，你們遇到過開著HB仿真和關著HB仿真，兩者小信號有區別的情況嗎？增益會掉兩個dB，回撥也略有不同。
A：HB的小信號？
Q：就是這個HB的插件，僅把它開路，和不開路。仿真原理圖。然后小信號會不一樣。
A：DC有差異嗎？
Q：有差異。
A：你做HB仿真，然后把HB開路掉了嗎。那結果肯定不一樣呀?。
Q：是的，開路了。為啥結果不一樣了啊？
A：簡單來說，做射頻仿真，仿真器首先要找到非線性最強的點，一般就是設計的目標頻率，后續所以的小信號仿真都是在這個解上做線性化分析，即小信號仿真，所以不做HB你求的不是射頻解，是不對的。
04
Tran 仿真時錯誤的處理
Q：大佬們，請問ADS跑Tran仿，出現這個錯誤怎么處理啊？
A：我之前都是調兩個時間試，有時候就行了，感覺這倆時間要匹配。為啥出這個問題，也沒搞清楚，有時候調一下電路就好了。
05
有如何確認 E8257D 信號源是否有內置隔直電容？
Q：想請教下各位大佬，E8257D信號源是否有內置的隔直電容？最近在測一個片子，沒有片上隔直電容，在考慮用信號源給RF信號會不會影響管子偏置？
A：看一下help，不是在片測試的話可以在外頭粘個電容。
06
有關Doherty結構的討論
Q：請教一下，經典Doherty的負載是和PA并聯的，那像這樣負載直接串聯的，是怎么進行有源負載調制的呢？怎么實現Doherty的呀？
A：這是哪篇論文里的啊？
Q：這篇：
A：這本書里面有《2018 - Doherty Power?Amplifiers》。
Q：感謝大佬。
07
功放調試是在調什么？
Q：家人們，請問功放調試是在調什么啊？
A：調很地方很多的啊，比如偏置，輸出匹配等，仿真出來還是需要調試看看結果，國內用的仿真模型沒有國外(sky qorvo)那么準，他們有自己的仿真模型。
Q：輸出匹配是調阻攔嗎？
A：Loadpull會調一下，看需求，比如功率或者線性度不好，需要調一調。
Q：好的，謝謝大神。
08
有關LNA級間匹配的討論
Q：LNA做級間匹配的時候，要怎么選擇第一級的輸出阻抗和第二級的輸入阻抗來進行級間匹配，要考慮增益，又要考慮駐波比，還有噪聲，再就是匹配的時候，有沒有必要先都把他們匹配到50ohm，然后再連起來，還是直接把前一級選定的輸出阻抗和后一級選定的輸入阻抗共軛匹配，實在迷糊的厲害，求各位大佬指點一下。
A：優先保證前級的噪聲系數，后級影響根據選定的LNA結構調整，影響沒有前級大。
A：級間不需要50歐吧?共軛匹配就行了。
Q：怎么選擇前一級輸出阻抗和后一級的輸入阻抗，如果全安最大增益阻抗匹配的話，他們之間的駐波比會不會很差。
A：感覺本質上差不多，無非是zl變到zs，如果視作無源來講，其實這部分應該是完全等效的？不知道這樣理解對不對。
Q：有沒有這一部分相關的資料，感覺可以找到參考的東旭太少了，很多論文都是一筆帶過。
A：找找官方的文檔吧，論文也就看個樂。
Q：哈哈哈，好的。
A：如果單論低噪放的話級間也不一定要共軛匹配。
LNA輸入要匹配的原因是駐波太差會損壞前面的天線?輸出匹配的原因是在系統做規劃的時候是分模塊給噪聲系數?增益要求的?不同模塊可能是不同的人做，如果中間不匹配，模塊連在一起整個系統的增益就不能直接按dB值加?多級LNA都是你做?級間可以很靈活。
我也不認為我理解夠了，?請指教。
Q：哈哈哈，好的。
A：我看原廠也就是LC直接匹的。
A：多級一般第一級優先考慮噪聲，因為第一級對噪聲影響最明顯。級間設計主要是考慮損耗和功率。50ohm本身是空氣介質同軸線功率容量和損耗平衡的結果。LNA本身都是小信號，所以我理解要不要改級間主要還是工作量和損耗的平衡。THz的mmic放大器（一般是PA）為了降低損耗有些級間就不是50ohm。但是級間不是50設計起來就很麻煩，因為級間所有被動器件都要改Zo。級間的被動器件包括傳輸線，測試也會變麻煩，畢竟一般探針都是校準到50ohm。然后第一級輸入和最后一級輸出一定都是50，中間不是50的話，一定有反射，對于LNA我感覺是得不償失的。
A：如果是片上匹配的話，不涉及長傳輸線連接，做共軛匹配一般就是小信號增益最大了，此時級間駐波應該也是最好的。
Q：所以基本上，LNA一般只要做好第一級匹配就可以了嗎？
A：也就是說級間匹配，最大增益阻抗和最小噪聲阻抗可以基本不看，只需要把他們前后的輸入輸出阻抗共軛匹配就可以了。
A：“?所以基本上，LNA一般只要做好第一級匹配就可以了嗎？”?肯定不是啊，一般最小噪聲和最大增益不是一個點。后級要做增益或者帶寬的。
A：MMIC里面級間匹配一般用來調增益平坦度，其余的共軛匹配就好了。
A：LNA第一級負責噪聲系數，第二級負責P1dB，增益之類的。
A：也就是級間匹配只要做好共軛匹配就對噪聲，級間駐波比，增益沒有太大影響，只需要針對增益平坦度再進行調節就好。
A：應該是。
Q：那LNA后面要是接Mixer輸出的阻抗應該怎么設置呢？
A：lna的輸出阻抗??與mixer的用hbsp或者psp仿真看到的大信號影響下的輸入阻抗，用匹配網絡將兩者做共軛匹配，然后根據帶寬再做一些微調。
Q：感謝老哥。
09
有關RLC諧振回路阻抗計算的討論
Q：這道例題有沒有好心人可以看看，《射頻微電子學》第二版。
A：參考鎖相環傳遞函數。
Q：感謝解答。
A：基本功啊，老哥。
Q：哥?為什么默認認為是并聯RLC，還有最后的這個Q值的公式，也有點不明白。
A：看公式一次項就知道了，另外濾波網絡很少看到串聯的，濾波網絡需要將諧振能量鎖住，一般是要有個回路。去翻書，高頻電子線路第一章。
Q：這個
A：就這個。
A：這個w不是諧振頻點，這個是抑制頻點，需要用detw去替換吧。
Q：是不是需要重新從能量損耗的角度?用w算一下？
A：去轉換一下。
Q：收到
??感謝您不厭其煩的解答。
A：都是從學生過來的，知識是開源的。
10
為什么Loadpull仿真時，輸入功率過高過低都不會收斂？
Q：請教大家一個pa設計的問題，為什么Loadpull這里輸入功率設置過高或者過低都會出現Loadpull不收斂的情況？修改收斂半徑和收斂中心可以變收斂，但是具體原因方面不是很了解。
A：小功率的時候，圓跑到了阻抗點外面了吧。
Q：為啥小功率圓會跑？
A：因為傳統理解的Ropt是飽和時的最佳阻抗，而不是小信號時的。Loadline不一樣，所以一般其實是看P3dB的ZL。
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MMIC電路中，走線過長有代替方案嗎？
Q：調出來電路性能對的，但是線長都很長，能不能等效得縮短線長呢？全都走帶線了，線寬改窄試了試影響不大。
A：你說的等效是？
Q：就是想辦法把帶線尺寸調小。
A：調的電路是什么？
Q：一個二級的驅放，GaAs的，才13dBm。
A：你把你管子合成那點微帶調一調，或者串個電容，把匹配點拉過去，盡量微帶走短。
A：應該頻率不高，如果頻率不高可以用集總參數的電容電感等效，頻率高的話不行，要考慮Q值。
A：MMIC,輸出匹配微帶走3000um長，正常嗎？功放。
A：滿足要求就正常。
Q：我的是6.5G的，我算了下1000多μm帶線電長度才50多度我算了下1000多μm帶線電長度才50多度。
A：帶寬要求不高就集總唄。
Q：啥意思？
A：沒有帶寬要求的話，就電容電感唄。
A：尺寸太大，成本吃不消，面積就成本，
A：你工藝介電常數多少？
Q：13，砷化鎵的。
A：我9.6更離譜，90° 5000。
Q：那你更不好排了。
A：我都不用1/4波長了，直接搞個7 ?800參與匹配。
Q：多加電容電感替代帶線匹配，是這個意思嗎？
A：嗯。
A：高頻電容電感可能不好找，主要是集總電容電感的模型不是純電容電感，不過先試試吧。
Q：好的，多謝。
12
帶Q值的電感，會產生寄生電容嗎？
Q：請問下帶Q值電感，會產生寄生電容嗎？
A：Q值是衡量電感儲存射頻電磁能量的物理量，和寄生電容不太想關，這個就是一個電感，有可能隨頻率電感感值會有些許偏移。
如果想驗證，你用ADS仿真S參數，查看結果那里提取它的電感值就好了，另外或者用一個理想同感值的電感跑S參數對比就行了。
Q：感謝。
13
有關ADS模板中gm計算公式的討論
Q：各位大佬，ADS模板中計算gm的時候公式為什么是這樣的？這個AC.IDS.[0]為什么表示了1mv的VGS變化引起的ID變化呀?
A：電流默認是毫安了？
Q：電流確實是mv單位，但是為什么這個可以表示▲ID呢？
A：MOS是電壓控制電流，跨導gm不就是d?IDS/dV？
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Q：謝謝，謝謝，明白啦。
審核編輯：黃飛
工商網監
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