关于用ADS设计PA中电容的选择

Posted 2021-05-15 豆豆学习精

通常我们在用ADS进行功放设计的时候，对于电容的选择会用些取迷糊，所以我们在这里进行解释：

01 隔直电容

隔直电容，通常是用阻隔直流的，我们在设计的时候最好直接上实际电容来进行仿真，一般这个电容是取在谐振点的，我们选用村田电容，举个例子 假如我们设计的频段是2.14GHz，无论窄带还是宽带我们都取中心频点频率。
我们用ADS搭建这么一个电容，去寻找谐振电路。

其结果图为

我们看结果图是这样的，我们需要去改变我们电容的容值去调整我们的谐振点为我们的中心频点，但是问题来了，虽然村田电容库里包含很多值，但是实际中并不是，好比，在10pf附近，实际电容只有9.1PF 11PF 并没有9.2 9.3 之类的电容，所以我们也要从实际出发，我们希望的是这个电容加上去以后不影响我们的匹配就好，所以看图中，在2,14GHz的时候，其S11小于-30db，反射也不过千分之一而已，所以足够用了，我们选10PF就挺好的。

02 旁路电容

我这里将四分之一波长线出来的那个接地电容叫做旁路电容，这个电容的作用就是起接地作用然后利用四分之一波长线的变换作用变成理想开路，从而达到厄流的作用，当然在低频的时候这个电容可以不要，因为电感就可以做到理想扼流。

值得注意的是这个电容的取值我们应该怎么去取，同隔直电容一样，这个电容也是要取谐振点电容的，这样的话才可以做到我们对于我们所需要的频点达到扼流的作用，也就是阻抗非常大。

（在高频，我这里认为3以上可以算为高频，我们可以不用这电容，因为实际焊接的时候会引入寄生，所以可以换成一个扇形微带线来设计，可以通过手动优化的方式来决定这个扇形微带线的值）

省略仿真步骤，和01是一样的

03 滤波电容

实际上，在ADS里仿真的时候的滤波电容并没有起到什么作用，因为我们仿真用的是理想电源，根本没有什么杂波，所以我们可以仿真的时候不加这些电容，加一些微带线留着以后焊他们就可以了，至于取值，一般我们看数据手册就行，靠近电源的地方是大电容，UF级别的，然后依次降低一个档次，NF PF 电容越多，滤波效果越好，也就更好地可以避免电源不理想导致晶体管自激。

由于所用的直流电源多为交流电进行整流得到，所以直流电源一般会包含10kHz-30MHz，最高可达150MHz的噪声，因此要滤除这些噪声，防止其进入射频通道造成信号干扰。通常采用在直流电源端并联三个电容的方式进行处理，这是因为高频电容、电感在实际应用中会存在一个谐振点，当低于这个谐振点时呈现容性（感性），当高于这个谐振点时呈现感性（容性），当三个容值不同的电容进行并行连接时，会形成宽频范围内的滤波。这里所采用的电容和电感均为村田公司给出的模型，具有等效实际电容、电感的作用.

04 并联RC中的电容

这里的并联RC电容，电容主要是调节高频稳定性的，仿真的时候最好直接用实际村田电容，因为仿真和实际差的很多的，理想电容选的1PF 可能实际电容要取到3.2PF了，

也要注意给他留焊盘，至少要大于1.6mm线宽，因为我选用的是0603的电容电阻。