Импорт библиотеки ячеек в формате GDSII

Ячейки многих элементов схем встроены в Microwave Office. Они автоматически активируются средой AWR в процессе построения схем. Однако не все элементы могут иметь определенные ячейки. Например, многие транзисторы СВЧ выпускаются в корпусах различной формы, и сам пользователь выбирает вариант корпуса для своего виртуального макета.

Библиотеки ячеек используются в Microwave Office для представления геометрии корпусов, и для хранения геометрии расположения выводов ячеек со всеми их размерами. Microwave Office поддерживает файловые форматы GDSII и DXF для инструментов черчения.

Рис. 3.37. Команда чтения внешней библиотеки ячеек

Для импорта библиотеки ячеек GDSII выполните следующие действия:

– вызовите контекстное меню библиотек ячеек щелчком правой клавиши мыши по строке Cell Libraries в Layout, выберите строку с командой Import GDSII Library (рис. 3. 37).

– найдите указанный преподавателем каталог (nec_devicesv6.0) и откройте его двойным щелчком на имени каталога или одним щелчком на OK;

Рис. 3.38. Импорт библиотеки

– щелкните по файлу packages.gds для транзистора fsx017wf (или nec_devices.gds для остальных транзисторов) и щелкните по кнопке Open (рис.3.38).

Имя импортированной библиотеки ячеек отобразится в поле Layout (рис. 3.39). Если появятся окна сообщений, то нажмите в них кнопку OK.

В проект можно импортировать несколько библиотек. Для каждой из них создается отдельная папка библиотеки, вложенная в ту же папку, куда была импортирована библиотека packages.

Рис. 3.39. Библиотека в Layout

Импорт файла данных

При сохранении проекта под новым именем эта операция выполнена автоматически. Если необходимы файлы с другими данными, нужно выполнить операции, аналогичные п. 3.4.1.

Установка элементов схемы

После сохранения проекта под новым именем необходимо заменить элементы старого проекта на элементы, необходимые для моделирования конструкции в новом проекте.

Возможный вариант принципиальной схемы усилителя приведен на
рис. 3.40.

Рис. 3.40. Схема усилителя

Структура входной цепи должна содержать:

– отрезки линий Z ₁ с волновым сопротивлением 50 Ом. В один из них впаивается входной вывод транзистора, другие служат для подключения к стандартному порту с сопротивлением 50 Ом;

– «отрезки» (Э), которые компенсируют неоднородности, возникающие в местах изменения волнового сопротивления, например в месте соединения линий Z ₁ и Z _шл1;

– отрезок линии (Z_шл1), выполняющей роль шлейфа;

– отрезок линии длиной /4 с высоким волновым сопротивлением и
«конусобразный» отрезок линии длиной /4, образующие цепь смещения.

Элементы коллекторной цепи имеют аналогичное назначение.

Микрополосковый элемент, являющийся трансформирующей линией Z ₁, вводится в схему следующими действиями:

– перейдите на вкладку Менеджера элементов, щелкнув ярлычок вкладки Element внизу вкладок;

– откройте в Менеджере элементов папку Microstrip, дважды щелкнув на соответствующем узле;

Рис. 3.41. Установка трансформирующей линии

– выделите подгруппу Lines и отобразите варианты линий в нижнем поле Менеджера элементов;

Рис. 3.42. Установка балансных выводов

 

– выделите элемент MLIN, удерживая нажатой левую клавишу мыши, перенесите его в окно схемы и соедините с узлом 1 транзистора fsx017wr (рис. 3.41). Для того чтобы в дальнейшем выполнить симметричное заземление двух выводов эмиттера, щелкните правой кнопкой мыши по изображению транзистора, выберите Properties, в контекстном меню Свойства… выберите Balanced ports (рис. 3.42) или Explicit ground node.

Элемент, являющийся переходом между фазирующей линией и линией шлейфа, вводится следующим образом:

–выделите подгруппу Junctions и отобразите варианты линий в нижнем поле Менеджера элементов;

– выделите элемент MSTEP, удерживая нажатой левую клавишу мыши, перенесите его в окно схемы и соедините с левым узлом линии MLIN (рис. 3.43).

Рис. 3.43. Установка элемента «MSTEP»

Затем скопируйте элемент MLIN и совместите его правый вывод с левым выводом элемента MSTEP. Этот элемент после редактирования его размеров будет играть роль шлейфа.

Так как структура выходной согласующей цепи аналогична, можно скопировать все три отрезка линий и перенести их к правому выводу транзистора (рис. 3.44).

Рис. 3.44. Элементы выходной цепи

Для того чтобы создать элементы для подключения цепей смещения и отделить трансформирующие цепи от источника сигнала, необходимо скопировать и установить к левому выводу схемы последовательно следующие элементы MSTEP, MLIN, MTEE, MLIN (см. рис. 3.45).

Элемент MTEE выбирается на вкладке Junctions. Он необходим для подключения цепи смещения. Затем на вкладке Capacitor выбираем и устанавливаем элемент CHIPCAP (рис. 3.46).

Рис. 3.45. Установка элементов для подачи смещения

Рис. 3.46. Установка элемента CHIPCAP

Затем установим отрезок линии MLIN и порт (см. рис. 3.47).

Рис. 3.47. Установка линии для подсоединения разъема

Повторяя аналогичные действия, установим элементы выходной цепи
(рис. 3.48).

Рис. 3.48. Установка элементов выходной цепи

Для создания цепи смещения (слева от транзистора) выполним действия:

– скопируем элемент MLIN, повернем на 90° и установим к узлу 2 элемента MTEE;

– скопируем элемент MTEE, повернем на 90° и подсоединим к свободному узлу элемента MLIN;

– скопируем элемент MLIN и подсоединим к узлу 2 элемента MTEE;

– на вкладке Other выберем элемент MRSTUB2 и установим в схему, совместив его с выводом 3 элемента MTEE;

– откроем папку Lumped Element, вкладку Resistor, выберем и установим в схему (совместив со свободным выводом элемента MLIN) элемент RES;

– скопируем элемент CHIPCAP и соединим его с выводом элемента MLIN;

– откроем вкладку Interconnects, выберем и установим элемент VIA, соединив его вывод с выводом конденсатора. Этот элемент учитывает импеданс перехода через подложку на общую «землю» с обратной стороны платы;

– в панели инструментов найдем элемент GND и подсоединим к выводу элемента VIA.

Установка элементов показана на рис. 3.49 и 3.50.

Рис. 3.49. Установка элементов цепи смещения (начало)

Рис. 3.50. Установка элементов цепи смещения (продолжение)

Аналогичным образом организуем цепь питания, установив последовательно элементы MLIN, MTEE, MRSTUB2, MLIN, RES, MLIN, CHIPCAP, VIA, GND. Точно также установим элементы заземления для транзистора (рис. 3.51).

Рис. 3.51. Установка элементов заземления