Sパラメータフィッテイング パラメータフィッテイング例 パラメータフィッテイング例 SMTキャパシタの等価回路パラメータ抽出 DUT: 100pF程度のキャパシタ 測定器： 測定器： インピーダンス・アナライザ 方針： 方針： • インピーダンスアナライザでSMTキャパシタを測定します • その結果をGenesysで読み込みます • Genesysに等価回路を用意します • 等価回路のF特とインピーダンスアナライザのF特を比較するようにセットアップします • 差を縮めるように等価回路の定数を最適化します Genesys体験セミナ[実践編] Agilent Restricted Page 1 フィッテイングの フィッテイングの原理 与えられた 等価回路トポロジ フィッテイング元の 測定Sパラメータ S11、S22 S21、S21 比較 S11、S22 S21、S21 Port_1 ZO=50O L3 L=20nH [Ind1] C3 C=1pF [Cap1] L1 L=20nH [Ind1] Port_2 ZO=50O L2 L=1nH [Ind2] 差を縮めるように 各パラメータ（LCR）を 最適化 C1 C=1pF [Cap1] C2 C=10pF [Cap2] 各パラメータ LCR Genesys E5071 ネットワーク・アナライザ E4991 インピーダンス・アナライザ Genesys体験セミナ[実践編] Agilent Restricted Page 2 比較と 比較と最適化・・・ 最適化・・・Sパラ ・・・ パラの パラの大きさと きさと位相の 位相の比較 比較：δ=S測定値-S等価回路 最適化：δが最小になるように等価回路の定数を変化 Sパラのベクトル分解 imaginary RealとImaginaryでSパラメータを 比較することで、大きさ、 きさ、位相の差を 見ることができます。 与えられた Sパラメータ 振幅、位相の差 この差を最適化で縮める 等価回路を 解析した結果 得られた Sパラメータ real Genesys体験セミナ[実践編] Agilent Restricted Page 3 等価回路の 等価回路の準備 SMTキャパシタの等価回路は一般に以下のように表現されます。 Port_1 ZO=50O インピーダンス （大きさ） キャパシタの キャパシタのインピーダンス 周波数特性例（ にて算出 周波数特性例（GNUPLOTにて にて算出） 算出） ESL（Equivalent Series Inductor） リードや極板部分のインダクタンス L1 L=10nH [Ind] 10000 sqrt(R**2+(x*L-1/(x*C))**2) 1 Z = R + ωL − ωC 1000 2 2 C1 C=10pF [Cap] キャパシタンス 100 ESR（Equivalent Series Resister） リード・誘電体などによる損失 10 1 R1 R=1O [Res] 自己共振周波数 （SRF） 0.1 1e+006 1e+007 1e+008 1e+009 1e+010 周波数 Genesys体験セミナ[実践編] Agilent Restricted Page 4 測定Sパラメータ 測定 パラメータの パラメータのインポート ①fitting1.wsxを開きます ②Sパラメータを インポートします Sパラメータを指定すると、データセットして ワークスペースに読み込まれます。 データセットから直接に直交座標グラフを選択 すると、即座にグラフを表示できます。 Genesys体験セミナ[実践編] Agilent Restricted Page 5 等価回路の 等価回路の入力 Port_1 ZO=50O L1 L=10nH DUTをシャントさせて反射特性を インピーダンスアナライザで 測定します。 そこで、用意する等価回路も シャントさせたトポロジで用意 します。 C1 C=100pF 各値は初めは、適 当なものを入れてお きます。 R1 R=1O キャパシタのおよそ の値がわかってい れば、その値を入 れておきます。 （今回は100pF） Genesys体験セミナ[実践編] Agilent Restricted Page 6 等価回路周波数解析の 等価回路周波数解析の設定 ②“周波数のリスト”をチェック ①線形解析を追加 測定値が存在する周波数のみ、解析、比較 する必要があります。 今回の測定値は“cap_shunt”という名前で データセット登録されています。 “＊＊＊.F”は、指定 指定した 指定したデータセット したデータセットの データセットの周波数 情報を 情報を参照せよ 参照せよという意味です せよ ③cap_shunt.F とリストに追加 測定値の掃引はLog？ Linear? Genesys体験セミナ[実践編] Agilent Restricted Page 7 数式と 数式と線形解析結果 参考： 参考：数式からの 数式からのグラフ からのグラフ表示 グラフ表示 右クリックをするとリストが現れ ます。そこで“長方形グラフ”を 選択し、表示単位を“ABS”にし ます。 各Sパラのベクトル引き算をし ています。 ＊＊＊・S[A,B]は、データセット 内部のSパラを指定しています。 Genesys体験セミナ[実践編] Agilent Restricted Page 8 チューニングで チューニングで変化をみる 変化をみる ①fitting4.wsxを開きます ③チューニングを行い、 特にL,Rの値とインピーダンス 変化を注意深く見ます。 Port_1 ZO=50O L1 L=10nH 初期状態 ②各素子を L,Rを小さく チューニング設定 C1 C=100pF 共振点が測定値へ移動 R1 R=1O Genesys体験セミナ[実践編] Agilent Restricted Page 9 最適化の 最適化の設定ー 設定ー１・・・条件 ・・・条件の 条件の設定 ②“目標”タブを選択 ①最適化を ダブルクリック 関数の 関数の説明 real(変数) 実部 imag(変数) 虚部 abs(変数) 絶対値 S11の のベクトル差 ベクトル差を 0.003という という大 という大きさ以下 きさ以下に 以下に なるように最適化 なるように最適化せよ 最適化せよ という意味です。 ③測定結果より自己共振点は 800MHz程度と確認できます。 そこで、最適化範囲をこの周辺 の600-1200MHzと指定する ことにします。 Genesys体験セミナ[実践編] Agilent Restricted Page 10 最適化の 最適化の設定ー 設定ー２・・・最適化 ・・・最適化パラメータ 最適化パラメータの パラメータの設定 「チューニングで チューニングで傾向を 傾向を探り、最適化で 最適化で最終的な 最終的な解を求める」 める」方法が一般的なプロセスです。 これにより、誤った解を算出させないようなハードリミットをもうけることができます。 自動的にチューニングパラメータが 挿入されます。 ②パラメータが振られる範囲の 制限（ハードリミット）をかけます。 ここでは、L,Rの上限を3nH,Ωと 設定します。 ①“チューニングされた変数 を取得”ボタンを押します。 ③最適化を実行します Genesys体験セミナ[実践編] Agilent Restricted Page 11 最適解例 Port_1 ZO=50O L1 L=0.397nH これらの値が 抽出されたことになります。 その他 その他のパラメータ抽出 パラメータ抽出： 抽出： 2ポートSパラメータより、Yパラ、Zパラへ変換することで π型回路、T型回路の算出などがあります。 C1 C=99.955pF R1 R=0.281O 注：最適化後の定数は、 初期値によって異なります。 Genesys体験セミナ[実践編] Agilent Restricted Page 12
© Copyright 2024 ExpyDoc
