virtuoso仿真输入输出阻抗的疑惑

Echos

请教诸位大佬：

我搭建一个这样的一个testbench，仿真查看Z1和Z2

设置两个port的阻抗分别为ZS和ZL，理论上，观测到：

Z1=Res+RL+j*XL、Z2=Res+RS+j*XS。

在ADS中，port的阻抗可以直接设置R+j*X，用Zin控件查看从port看向电路的阻抗，或者将S11/S22绘制到smith图里取marker并设置marker属性里的Zo为portZ(n)，显示实际阻抗与Zin控件得到的值相同，并且都是符合理论值的。

在Virtuoso中，port的阻抗无法直接设置R+j*X，只能是分别设置resistance=R和reactance=X，仿真查看ZM1和ZM2，发现ZM1=Res+RL+j*(XS+XL)、ZM2=Res+RS+j*(XS+XL)，将S11/S22绘制到smith图中，右键修改Graph Properties，option中取消Normalize smith value，添加marker显示实际阻抗跟ZM1/ZM1一样。均不符合理论结果，似乎是把port里的电抗当成电路的一部分了。

为什么virtuoso仿真输入输出阻抗的虚部是把源和负载的虚部相加呢？还是说我在virtuoso里的设置不对啊？

liuzexue

virtuoso确实有这个问题，我以前也发现过。同样的设置在ADS里仿真就没有问题。

Temp_

同问帮顶

tanborui123

对RFIC上的理论不是很懂，不过我好奇问一下，你这样子吧电阻当成双端口网络去仿Z参数是合理吗，如果按照Z参数的理论计算，另一个端口应当是开路的，那你这样子接port，开路后不是相当于啥都没有吗，我感觉这个结构是仿真Y参数的，另外一个port短路就合理了。如果是我仿真Z参数，那我的电阻会是两端口都和两个port的两个端口相接。可能我说的不太对，搞analog用port的时候不多，也请指正

Echos

tanborui123 发表于 2025-2-28 11:39
对RFIC上的理论不是很懂，不过我好奇问一下，你这样子吧电阻当成双端口网络去仿Z参数是合理吗，如果按照Z参 ...

大哥，你没理解我的问题本身吧？这本身就不是仿Z参数的好嘛。。。。这是要仿真一个电路的输入阻抗，输入阻抗是要把port2的Z=R+j*X算到电路的

Echos

liuzexue 发表于 2025-2-28 11:22
virtuoso确实有这个问题，我以前也发现过。同样的设置在ADS里仿真就没有问题。 ...

啊哈哈哈，很奇怪，我问了一圈做cmos的同事，他们都没注意过这个，也懵了

liuzexue

Echos 发表于 2025-2-28 12:30
啊哈哈哈，很奇怪，我问了一圈做cmos的同事，他们都没注意过这个，也懵了 ...

这是cadence自己软件的问题，designer了解这个特性就好了。
一般情况下，很少会用到带有reactance的port，而且如果只看S参数的话，是OK的，所以大家一般不太容易发现这个问题。

hzt_0401

我之前就有发现过这个问题，以下是我个人的一些见解。

对于源阻抗ZS和负载阻抗ZL，反射系数S11=(ZL-ZS)/(ZL+ZS)，这里面所有的量都是复数。我们知道S11是反应阻抗匹配良好程度的量，而这个标准就是共轭匹配。假设ZS=RS+jXS，ZL=RL+jXL，共轭匹配的时候XS=-XL，RS=RL。

代进去式子里面你会发现S11=[(RL-RS)+j(XL-XS)]/[RS+RL+j(XL+XS)]实际上并不为0。

但是假如把ZS的虚部放到ZL里面的话，就是说ZS=RS，ZL=RL+j(XS+XL)，算下来S11=[(RL-RS)+j(XL+XS)]/[RS+RL+j(XL+XS)]，这样S11就是为0。

所以我觉得定义上应该是要规定ZS必须为实阻抗，我看了一下传输线理论，S11的这个式子里面ZS都是用的Z0，Z0就是传输线的特征阻抗，特征阻抗自然只能是正实数。仿真软件里面应该也是这样定义的，我记得之前看过ADS或者是cadence关于port虚部的说明，现在找不到了。如果有哪里说得不对的欢迎讨论批评指正。

Echos

liuzexue 发表于 2025-2-28 13:43
这是cadence自己软件的问题，designer了解这个特性就好了。
一般情况下，很少会用到带有reactance的port ...

确实是，我仔细对比了，S11/S22是没啥问题的，仅仅是输入输出阻抗的虚部有差异。直接启动ADS Dynamic Link去跑电路的输入输出阻抗，其他还是在virtuoso上跑

Echos

hzt_0401 发表于 2025-2-28 14:18
我之前就有发现过这个问题，以下是我个人的一些见解。

对于源阻抗ZS和负载阻抗ZL，反射系数S11=(ZL-ZS)/(Z ...

有道理，所以可能是ADS本身对这个部分做了改变，所以可以直接看到实际的一个正确的复阻抗；而virtuoso按照Z0是纯阻去定义的。现在我直接用ADS Dynamic Link跑电路的输入输出阻抗做匹配了，其他的还是继续用virtuoso。如果大佬能找到ADS/virtuoso关于port的虚部的说明，麻烦发一下，谢谢