Перерисуйте схему как отличные сети с 2 портами

Чтобы скопировать оба выходных графика, программное обеспечение RF Toolbox вычисляет выходное напряжение через C7 и C12. С этой целью схема должна быть описана как две отличных сети с 2 портами, каждый с соответствующим конденсатором при выходе. Рисунок 2 показывает 2 конфигурации порта для вычисления напряжения через C7. Рисунок 3 показывает настройку для C12. И сети с 2 портами сохраняют исходную топологию схемы и совместно используют большую часть той же структуры.

Рисунок 2: схема, чертившая как сеть с 2 портами с выходом через C7.

Рисунок 3: схема, чертившая как сеть с 2 портами с выходом через C12.

Используя базовые блоки RLC

Все базовые блоки формируются путем выбора соответствующих значений с rfckt.shuntrlc функция показана в рисунке 4 или rfckt.seriesrlc функция показана в рисунке 5. Базовые блоки с 2 портами затем соединяются с помощью rfckt.cascade как показано в рисунке 6 или rfckt.series как показано в рисунке 7.

Рисунок 4: сеть с 2 портами создается rfckt.shuntrlc функция.

Рисунок 5: сеть с 2 портами создается rfckt.seriesrlc функция.

Рисунок 6: Соединение сетей с 2 портами с rfckt.cascade функция.

Рисунок 7: Соединение сетей с 2 портами с rfckt.series функция.

Разделяемые части сетей с 2 портами

Следующий код MATLAB создает фрагмент сети, совместно использованной этими двумя вариантами.

R1 = rfckt.seriesrlc('R',10);
C1 = rfckt.shuntrlc('C',0.114e-12);
R9 = rfckt.shuntrlc('R',48);
C9 = rfckt.shuntrlc('C',0.007e-12);
R10 = rfckt.shuntrlc('R',24);
C10 = rfckt.shuntrlc('C',0.2e-12);
R10C10 = rfckt.series('Ckts',{R10,C10});
C9R10C10 = rfckt.cascade('Ckts',{C9,R10C10});
R9C9R10C10 = rfckt.series('Ckts',{R9,C9R10C10});
R2 = rfckt.seriesrlc('R',72);
C2 = rfckt.shuntrlc('C',1.238e-12);
R3 = rfckt.seriesrlc('R',34);
C3 = rfckt.shuntrlc('C',0.021e-12);
R4 = rfckt.seriesrlc('R',96);
C4 = rfckt.shuntrlc('C',0.028e-12);
R5 = rfckt.seriesrlc('R',72);
C5 = rfckt.shuntrlc('C',0.007e-12);
R6 = rfckt.seriesrlc('R',10);
C6 = rfckt.shuntrlc('C',1.048e-12);
R7 = rfckt.seriesrlc('R',120);
R8 = rfckt.shuntrlc('R',24);
C8 = rfckt.shuntrlc('C',0.2e-12);
R8C8 = rfckt.series('Ckts',{R8,C8});
sharedckt = rfckt.cascade('Ckts', ...
    {R1,C1,R9C9R10C10,R2,C2,R3,C3,R4,C4,R5,C5,R6,C6,R7,R8C8});

% Additional shared building blocks used in both 2-port networks.
C7 = rfckt.shuntrlc('C',0.47e-12);
R11C12 = rfckt.shuntrlc('R',1000,'C',1e-12);

Создайте каждую сеть с 2 портами

Рисунок 2 показывает что, создавая сеть с 2 портами с выходным портом через C7 требует создания C11 использование rfckt.shuntrlc, затем объединение C11 с R11 и C12 использование rfckt.series, и наконец объединение C11R11C12 с остальной частью сети и C7 использование rfckt.cascade.

Точно так же рисунок 3 показывает что, создавая сеть с 2 портами с выходным портом через C12 требует создания другой версии C11 (C11b) использование rfckt.seriesrlc и объединение всех частей вместе с помощью rfckt.cascade.

C11 = rfckt.shuntrlc('C',0.1e-12);
C11R11C12 = rfckt.series('Ckts',{C11,R11C12});
cktC7 = rfckt.cascade('Ckts',{sharedckt,C11R11C12,C7});

C11b = rfckt.seriesrlc('C',0.1e-12);
cktC12 = rfckt.cascade('Ckts',{sharedckt,C7,C11b,R11C12});

Setup симуляции

Входной сигнал, используемый Pillage и Rohrer, является изменением напряжения от 0 до 5 вольт со временем нарастания одной наносекунды и длительностью десяти наносекунд. Следующий код MATLAB моделирует этот сигнал с 1 000 моментов времени с sampleTime из 0,01 наносекунд.

Следующий код MATLAB также использует logspace функция, чтобы сгенерировать вектор из 101 логарифмически расположенной с интервалами аналитической частоты между 1 Гц и 100 ГГц. Определение широкого набора точек частоты улучшает точность симуляции.

sampleTime = 1e-11;
t = (0:1000)'*sampleTime;
input = [(0:100)'*(5/100); (101:1000)'*0+5];

freq = logspace(0,11,101)';

Симулируйте каждую сеть с 2 портами

Симулировать каждую сеть:

analyze(cktC7,freq);
sparamsC7 = cktC7.AnalyzedResult.S_Parameters;
tfC7 = s2tf(sparamsC7,50,0,Inf,2);
fitC7 = rationalfit(freq,tfC7);
outputC7 = timeresp(fitC7,input,sampleTime);

analyze(cktC12,freq);
sparamsC12 = cktC12.AnalyzedResult.S_Parameters;
tfC12 = s2tf(sparamsC12,50,0,Inf,2);
fitC12 = rationalfit(freq,tfC12);
outputC12 = timeresp(fitC12,input,sampleTime);

Постройте переходные процессы

Выходные параметры совпадают с рисунками 23 и 24 газеты Pillage и Rohrer.

figure
plot(t,input,t,outputC7,'LineWidth',2)
axis([0 2.5e-9 0 5.5])
title('Ramp Response of Low- to Mid-frequency MOS Circuit Interconnect with Crosstalk')
xlabel('Time (sec)')
ylabel('Voltage (volts)')
legend('Vinput','V(C7)','Location','NorthWest')

figure
plot(t,input,t,outputC12,'LineWidth',2)
axis([0 5e-9 0 .5])
title('Crosstalk in Low- to Mid-frequency MOS Circuit Interconnect with Ramp Input')
xlabel('Time (sec)')
ylabel('Voltage (volts)')
legend('Vinput','V(C12)','Location','NorthEast')

Проверьте рациональную подгонку вне подходящей области значений

Хотя не показанный в этом примере, можно также использовать freqresp функционируйте, чтобы проверять поведение rationalfit хорошо вне заданного частотного диапазона. Подгонка вне заданной области может иногда вызывать удивительное поведение, особенно если данные о частоте около 0 Гц (DC) не были обеспечены.

Чтобы выполнить эту проверку для приближения рациональной функции в этом примере, не прокомментируйте и запустить следующий код MATLAB.

% widerFreqs = logspace(0,12,1001);
% respC7 = freqresp(fitC7,widerFreqs);
% figure
% loglog(freqs,abs(tfC7),'+',widerFreqs,abs(respC7))
% respC12 = freqresp(fitC12,widerFreqs);
% figure
% loglog(freqs,abs(tfC12),'+',widerFreqs,abs(respC12))