BÁO cáo bài HƯỚNG dẫn LAB 3, 8, 9 môn các mạch tần số vô tuyến thực nghiệm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI o0o BÁO CÁO BÀI HƯỚNG DẪN LAB 3, 8, Môn mạch tần số vô tuyến thực nghiệm Giảng viên hướng dẫn TS Nguyễn Anh Quang ng Trí Minh Nhóm sinh viên thực Nguyễn Tiến Đồng Nguyễn Văn Lợi Lớp KSCLC HTTT & TT K59 Hà Nội, 18/12/2018 Nội dung Lab 3: AC Simulations 1.1 Tổng quan 1.2 Mục tiêu 1.3 Quá trình Lab 8: Transient Simulation (Mô trình độ) 47 2.1 Tổng quan 47 2.2 Mục tiêu 47 2.3 Quá trình 48 Lab 9: Mô mạch Envelope 54 3.1 Tổng quan 54 3.2 Mục tiêu 55 3.3 Quá trình 55 3.3.1 Phần A : CE với 55 3.3.2 Cài đặt trộn với nguồn GSM 73 3.3.3 So sánh bit điều chế với đầu (miền thời gian) 78 3.3.4 Giải điều chế tín hiệu IF 80 3.3.5 Viết phương trình tất điểm tần số tập liệu 82 3.3.6 Sử dụng nguồn CDMA máy trộn 86 a Nếu bạn lưu sơ đồ cuối cùng, bạn lưu với mợt tên (ckt_env_mix_CDMA) Sau sửa đổi bợ điều khiển, nguồn, biến thêm một biện pháp nêu bước sau 86 Lab 3: AC Simulations 1.1 Tổng quan - Giới thiệu kiến thức mơ xoay chiều, bao gồm có khuếch đại tín hiệu nhỏ nhiễu 1.2 Mục tiêu - - Kiến thức trước đó: • Biết cách tạo symbolized sub-circuit • Biết cách tạo họ đường cong cho thiết bị sử dụng mixer • Sử dụng phương trình để tính tốn giá trị Sử dụng ADS 2017 để: • Thực mơ tín hiệu nhỏ xoay chiều mơ nhiễu • Thực quét biến số, chỉnh tham số viết phương trình • Cách điều khiển hình vẽ, đường, tập liệu nguồn xoay chiều 1.3 Quá trình - Mạch mixer: BJT mixer Tại cửa sổ chính: - Click chọn tạo workspace mới: - Đặt tên mixer_prj click Create Workspace Tại cửa sổ Schematic window, chọn palette Devices-BJT: - Chọn transistor BJT NPN (trên bên phải) sau chèn vào schematic (khu vực thiết kế): - Tiếp theo, chèn thẻ mơ hình BJT Model: - Chú ý: biểu mơ hình (BJT_NPN) phải có tên mơ hình (BJTM1) trùng với tên mơ hình (BJT_Model) Tiếp theo, double click vào BJT_Model, cửa số lên, có tên Edit Instance Parameters, dùng để tùy chỉnh tham số cho thể mơ hình (một lớp): - Chọn Component Options , cửa số Component Option lên: - Tích chọn Clear All mục Parameter Visibility: chọn OK Việc làm xóa tham số schematic: - Tiếp tục double click vào thẻ mơ hình chèn vào schematic (thẻ mơ hình hình trên) Sau đó, danh sách Select Parameter chọn tham số Bf mơ hình gán cho giá trị beta phía bên phải cửa sổ: - Tiếp theo tích chọn vào ô Display parameter on schematic để hiển thị tham số mơ hình schematic: - Chuyển sang tham số khác, chọn tham số Vaf, gán cho giá trị 50, chọn hiển thị tham số schematic tương tự click OK: - Có thể làm tương tự với thể mơ hình (ví dụ transistor BJT_NPN trên) để xóa hiển thị, tùy chỉnh đặc tính khác tham số có liên quan - Ví dụ, để xóa tham số: Area, Region, Temp, Trise, Mode BJT_NPN khỏi schemtic, ta làm hoàn toàn tương tự - Tiếp theo ta thêm phần tử để xây dựng mạch phức tạp Đầu tiên, chọn palette Basic Components: - Chèn phần tử R, L, C với tham số hình để được: - Thêm kết nối cổng (port connectors): chọn biểu tưởng: - Chèn kết nối cổng theo thứ tự collector, base, emitter theo thứ tự với BJT_NPN ADS Sau đó, đổi tham số tên cổng này: 10 j Chỉnh sửa cốt truyện thêm giá trị (10.717 thứ bạn nhận được) vào dấu vết Vin để xác minh trộn có không suy giảm AM để PM 77 3.3.3 So sánh bit điều chế với đầu (miền thời gian) a Chèn biểu đồ hình chữ nhật xếp chồng lên để chọn tín hiệu Baseband miền thời gian chèn Vout, chọn Pha sóng mang (45 MHz) miền thời gian 78 b Chỉnh sửa dấu vết Vout hàm diff unsrap: diff (unsrap (phase (Vout [1]))) để so sánh bit với Vout hiển thị: 79 3.3.4 Giải điều chế tín hiệu IF a Chèn giải mã nút Vout trộn hiển thị: gõ FM_DemodTuned để gắn thành phần vào trỏ bạn chèn hiển thị Đây giải mã mức hệ thống tương tự bạn sử dụng khuếch đại trước b Đặt Fnom = 45 MHz c Thiết lập tên tập liệu mới, ckt_env_mix_dmd d Mô vẽ biểu đồ Vout dạng tín hiệu Baseband miền thời gian (hãy nhớ liệu gọi là: ckt_env_mix_dmd) Tại đây, bạn thấy thành phần giải điều chế, giá trị mục [0] Điều so sánh với bit theo cách tương tự bước trước dễ thực bạn sử dụng giải mã thay giải điều chế tín hiệu hàm tốn học ADS Nhưng hai trường hợp, bạn nhận liệu Bây bạn thấy liệu Phong bì Mạch phụ thuộc thời gian tần số 80 Nhận xét: Đầu giải điều chế miền thời gian coi Baseband cho liệu CE Nếu không sử dụng giải điều chế, sử dụng hàm ADS (diff unsrap) để giải điều chế tín hiệu 81 3.3.5 Viết phương trình tất điểm tần số tập liệu a Chèn nhấp vào nút Thông tin biến Bạn thấy freq phụ thuộc vào thời gian b Chèn phương trình gọi Marker_freq để truy cập tất điểm tần số thời điểm Bạn sử dụng điểm thời gian số lượng tần số tính tốn giống lúc dựa thứ tự thứ tự tối đa bạn đặt điều khiển mô đường bao Sử dụng số hình: c Chèn biểu đồ phương trình Marker_freq Marker_freq vẽ dựa biến độc lập: freq Nhưng điều thực để nhìn tốt d Chỉnh sửa plot Xóa Tỷ lệ tự động cho trục Y Đặt trục Y Min, Max Step thành: 6e12, 6e12 6e12 hiển thị Sau nhấp vào nút Khác đặt kích thước phơng chữ trục Y Nhấp vào OK sau đặt điểm đánh dấu vào cốt truyện bạn trông giống trượt 82 83 e Viết phương trình khác gọi freq_index hàm find_index Ở đây, giá trị đánh dấu truyền vào đối số với liệu arker_freq Điều có nghĩa bạn di chuyển điểm đánh dấu đến điểm dịng phương trình giá trị mục đánh giá gán cho freq_index Tiếp theo, bạn chuyển freq_index làm giá trị tra cứu cho liệu Vout mà bạn muốn vẽ f Viết phương trình khác, Marker_spectrum, để hiển thị phổ xung quanh điểm tần số đánh dấu Ở đây, hàm fs biến đổi liệu thời gian bao đây, hai dấu hai chấm biểu thị tất điểm theo thời gian freq_index giá trị số tần số đánh dấu Lưu ý cửa sổ Kaiser sử dụng yêu cầu bạn đặt dấu phẩy sau dấu ngoặc phần chức fs Trong tất hàm ADS, bạn chọn bỏ qua đối số cách sử dụng dấu phẩy 84 g Bây vẽ phương trình Marker_spectrum di chuyển điểm đánh dấu Bạn thấy cốt truyện cập nhật phổ: h Đặt hai điểm đánh dấu phổ, cách 270KHz hiển thị viết phương trình BW sử dụng biến độc lập điểm đánh dấu (freq) giá trị trục x Chèn danh sách phương trình BW sau di chuyển điểm đánh dấu để có BW phổ - BW giữ nguyên 85 3.3.6 Sử dụng nguồn CDMA máy trộn a Nếu bạn lưu sơ đồ cuối cùng, bạn lưu với mợt tên (ckt_env_mix_CDMA) Sau sửa đổi bợ điều khiển, nguồn, biến thêm một biện pháp nêu bước sau b Thiết lập điều khiển mơ Phong bì hiển thị Các giá trị t_step t_stop gán khối biến Ngoài ra, cài đặt cuối (Khác = SaveToDataset = no) có nghĩa khơng có liệu ghi vào tập liệu ngoại trừ liệu phương trình đo - điều giúp tiết kiệm nhiều nhớ liệu CE lớn so với s-parameter c Chèn phương trình đo (MethEqn) viết hiển thị bạn sử dụng chức trộn để có đường bao 45 MHz Vout d Thiết lập biến (VarEqn) hiển thị Bước thời gian dừng sử dụng tốc độ bit, mẫu bit số lượng ký hiệu để lấy mẫu xác tín hiệu CDMA e Thay nguồn GSM nguồn điều chế PtRF_CDMA_ESG_REV ESG (bộ tạo tín hiệu điện tử) mơ hình Agilent f Sử dụng tên tập liệu: ckt_env_mix_CDMA mô g Mở hiển thị liệu liệu mặc định liệu bạn vừa mô Chèn biểu đồ phương trình đo lường bạn: thực (IFOC) Nó phải liệu ghi vào tập liệu Nếu bạn phóng to 50 usec cốt truyện, bạn thấy độ lệch từ 0, cho biết liệu thực thay đổi Nhưng để thấy rõ điều này, sơ đồ quỹ đạo tốt (bước tiếp theo) 86 h Chèn âm mưu phần tưởng tượng phần thực tín hiệu Bây bạn thấy bốn trạng thái ký hiệu phân tách thành hai I Q (thực ảo) liên quan đến cường độ pha điều chế Tuy nhiên, sơ đồ xoay nhẹ điều lọc nguồn CDMA gây số độ trễ Các tệp ví dụ loại điều chế khác Pi4QPSK loại khác có sẵn với phương trình để 87 tính tốn độ trễ xoay mạch 88 i Viết phương trình khác để vẽ phổ tín hiệu IF_out chèn biểu đồ hiển thị Điều tập trung xung quanh tần số IF_out 45 MHz lập mục phương trình IF_out bạn: mix (Vout, {- 1,1}) Nhận xét: Mật độ phổ liệu mạch Envelope: Tín hiệu IF với điều chế BW CDMA CDMA khoảng 1,23 MHz 89 j Để thấy trực quan tác động cách sử dụng số lượng điểm liệu đường bao với hàm fs, chỉnh sửa phương trình cách đặt số 100 sau dấu phẩy thứ Ngoài ra, bạn phải thay đổi Loại dấu vết thành Phổ Sau đó, thử 300 10 Hàm fs đối số xem cách sử dụng Hàm trợ giúp cho hàm fs định số bạn tham chiếu đến k Vẽ dBm IFFor bạn thấy cơng suất tín hiệu IF theo thời gian mơ Như bạn thấy, cơng suất gần mức 30 dBm dự kiến sau giải Tuy 90 nhiên, cơng suất xác phổ phải tính phương trình (bước tiếp theo) l Để tính tốn xác cơng suất phổ, sử dụng hàm channel_power hiển thị viết hai phương trình Phương trình đầu tiên, giới hạn, CDMA CDMA sử dụng hàm tính tốn cơng suất Đối số vr có nghĩa sử dụng điện áp thay Hãy tiếp tục viết phương trình liệt kê cơng suất kênh gần với mức 30 dBm, công suất đầu vào (RF_in) khuếch đại mức tăng chuyển đổi Đây loại tính tốn thực khuếch đại cho thấy cơng suất trộn tích hợp phổ bao 91 ... pass parameter (tham số truyền, tham số dùng để gán mạch khác cho mạch biểu tượng hóa) Ở ta chọn beta tham số truyền với giá trị truyền mặc định 100 Sau click Add click OK - Tạo mạch khác (DC Simulations)... Biết cách tạo họ đường cong cho thiết bị sử dụng mixer • Sử dụng phương trình để tính tốn giá trị Sử dụng ADS 2017 để: • Thực mơ tín hiệu nhỏ xoay chiều mơ nhiễu • Thực quét biến số, chỉnh tham số. .. Display parameter on schematic để hiển thị tham số mơ hình schematic: - Chuyển sang tham số khác, chọn tham số Vaf, gán cho giá trị 50, chọn hiển thị tham số schematic tương tự click OK: - Có thể làm