振荡器中使用hbsp去仿真输出阻抗分析

在振荡器中使用hbsp去仿真输出阻抗，当然振荡器领域大家一般不关心输出阻抗，因为不需要考虑输出功率大小，自有buffer来增大功率，只要负载对频率、相噪影响最小即可，但目前的电路确实需要这种分析。

2023_08_23 更新：上面这段话应该有待商榷，在某些应用中，输出功率可能不是主要的关注点。例如，在一些频率合成器应用中，振荡器的输出信号主要是作为参考信号使用，而不需要高功率输出。在这种情况下，输出功率可能不是设计的主要关注点。

但在其他一些应用中，输出功率是非常重要的。例如，无线通信系统中，振荡器通常用作发射机的局部振荡器，生成射频信号。在这种情况下，振荡器的输出功率需要满足传输要求，以确保信号能够在通信链路中传播，并达到足够的信号强度。这时输出功率就很重要，就需要考虑输出匹配。

细致的最大输出功率的匹配自然应该是loadPull出来的Zopt，然后再到50ohm。不过文献里一般都只考虑到50ohm，给个S11值，这个一般功率会差1~2dB，不过也问题不大。下面是文献中的例子。

A 283-to-296GHz VCO with 0.76mW Peak Output Power in 65nm CMOS有简单的输出匹配

Frequency and Power Scaling in mm-Wave Colpitts Oscillators 这个是wilkinson直接耦合到50ohm。

An Efficient 210GHz Compact Harmonic Oscillator with 1.4dBm Peak Output Power and 10.6% Tuning Range in 130nm BiCMOS 有简单的输出匹配

A Single-Pin Antenna Interface RF Front End Using a Single-MOS DCO-PA and a Push–Pull LNA

话说为什么不用lssp。lssp的功能实在太弱了，必须双端口信号，单端口用不了。而且对于VCO而言，VCO可以自己产生信号，这货直接报告说用不了。

hbsp也好不了多少，仿真各种奇葩问题。

看cadence的官方介绍，说是和psp结论差不多，但事实上，hbsp和psp仿真得到的结果基本不一样，更离奇的是，hbsp的仿真结果跟有没有开sp仿真有关，这两个仿真本身是独立的，hb+hbsp和sp一个大信号S参数，一个小信号S参数，结果扯上了关系。还有一个-6.4k，神奇的结果，跟频率无关，偶尔就会出现。

话说振荡器仿真会出现各种问题，很多都无解，比如copy的两个testbench仿真结果竟然不同，https://blog.eetop.cn/blog-1418595-6951037.html，加上前面这个问题，不知道是不是软件不是正版的原因。

20221014 ps:

又发现一个无法解释的现象，用hbsp扫描参数的时候，一次从-30扫到0，步长是1，一次是从-5扫到0，步长是1，然后我看-4这个点，竟然结果完全不一样。看单点扫描的情况，是和-5到0是一致的。也无法解释，只能采取单点扫描的情况了。

2023_04_20 四

单端口的大信号S参数分析，LSSP自然是不行的。没有两个端口，仿真一下会没有数据。

hb+hbsp的仿真，主要的步骤是设置port从dc变成sin，小信号s参数时因为幅度很小，选dc和sin都没有影响，仿真器sp默认在小信号工作。但大信号下必须通过sin的幅度来控制输入信号的大小。

hb里设置好port的频率，并且可以扫描port的幅度，从而观察信号从小到大是S参数的变化。

port的设置，频率和幅度要在Design Variables里设置初值。sin可以设置功率，也可以设置幅度，这里设置功率。

hb的设置：

hbsp的设置，可以单频点，也可以扫频。

至于用hb+hbsp来仿真大信号靠不靠谱。cadence对hbsp的介绍：大信号s参数是针对时变小信号s参数的，比如mixer和osc，mixer的LO端口一变化，S参数就会变，osc的参数变化，频率变化，S参数也会变。小信号s参数只能仿真s参数不变的情况，比如PA。

具体位置在：

但貌似单端口不涉及频率变化，不过有网友认为LSSP也就是两个大信号，How do you simulate differential s parameters using LSSP?(https://www.edaboard.com/threads/how-do-you-simulate-differential-s-parameters-using-lssp.352453/)。事实上，用hb+hbsp仿出来的确实和sp不一样，而且会随着输入信号大小变化而变化。

审核编辑：黄飞