Sパラメータファイルから広帯域Spiceモデルを作る操作方法

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bbextractオプションがあれば、Sonnetの解析結果だけでなく、さまざまな部品メーカから提供されるSパラメータファイルや、他社の電磁界シミュレータや回路シミュレータが出力するSパラメータファイルをSpiceモデルに変換することができます. この文書ではその操作の方法を解説します.Sパラメータファイルの形式は業界標準ではありますが、ファイル形式を企画した会社は既にこの世に無いので方言(特に単位)に注意してください.spiceモデルファイルを各社のSPICEに読み取らせる方法についてはそれぞれのSPICEのマニュアルに従ってください.


1 emgraphを起動します.
2 [File]-[Open]で目的のsパラメータファイルを開きます.
3 デフォルトでは *.s2pファイルは表示されないので、ファイルの種類を適切に設定して目的のファイルを選んでください.
4 ここでは例えば mlf1608a1r0.s2p を選びました.これは 1608サイズの 1uHのインダクタです.
5 選択したファイルの内容がグラフに表示されます.ここで、必要なら他のSパラメータやZパラメータを表示してファイルの内容を確認することができます.Sパラメータファイルの方言で異常な単位や値になっていないか確かめましょう.
6 グラフのlegendから curve groupを選択して、右クリックして現れるメニューから [Output]-[Broadband Model File]を選びます.
7 spiceモデルへの変換条件の設定ダイアログです.必要に応じて設定して [Create]ボタンを押します.
もしSPICEのTransient解析で問題がおこるようなら[Advanced...]ボタンを押して詳細な設定をしておきます.
8 Advancedダイアログです.

たとえSパラメータによくフィットした広帯域モデルでも, SPICEのTransient分析にかけると不安定な場合がよくあります. V12からは、この問題解決のためStability factorを指定できるようになりました.

  • bbextractは極の絶対値に対して実部をStability factor以下にしません.
  • Stability factorのデフォルト値は1e-3で、一般的な値は 1e-5から0.5までの間です.
  • Stabilityの問題が起こったときのみ、この値を大きくしてください.
  • Stability factorの使用はQを低下させるので強い共振を持った構造では小さめのStability factorを使用してください.逆に不安定な構造では大きなStability factorが必要です.
9 変換時間は、周波数ポイント数とポート数の二乗に比例します.周波数ポイント数は50から200の間になるようSパラメータを準備してください.また重要な周波数領域は密に、そうでない領域は疎にデータを配置すると良い結果が得られます.
10 変換結果のサマリです.これでもうSpiceモデルはできてます.
[Plot]ボタンを押すと、今作ったSpiceモデルから逆にSパラメータを計算し、変換元のSパラメータファイルと一緒にグラフを描くことができます.
11 殆どの場合、変換元のSパラメータファイルと、今作ったSpiceモデルから逆に計算したSパラメータは一致します.
12 ファイルを見ると(この例では)2つのファイルができています.
mlf1608a1r0.lib
Spiceモデルファイル
mlf1608a1r0.s2p
変換元のSパラメータファイル
mlf1608a1r0_predict.snp
Spiceモデルから逆変換したSパラメータファイル.