home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ World of Ham Radio 1997 / WOHR97_AmSoft_(1997-02-01).iso / misc / smthchrt / amsoft.iii next >
Text File  |  1997-02-01  |  30KB  |  871 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7.                                 SCAT V2.0
  8.  
  9.                          Scattering Parameters Program
  10.  
  11.  
  12.                            (C) 1991,92 by J.Herron
  13.  
  14.  
  15.  
  16.                                  CONTENTS
  17.  
  18.                    1. Introduction.....................2
  19.  
  20.                    2. Installation.....................2
  21.  
  22.                    3. How To Use Help..................2
  23.  
  24.                    4. Menus Explained..................3
  25.  
  26.                    5. Functions Available..............3
  27.  
  28.                    6. File Operations..................3
  29.  
  30.                    7. Unilateral Analysis..............5
  31.  
  32.                    8. Bilateral Analysis...............6
  33.  
  34.                    9. Noise Analysis...................9
  35.  
  36.                    10. Matching........................9
  37.  
  38.                    11. Using The Chart................10
  39.  
  40.                    12. Options Menu...................11
  41.  
  42.                    13. Example1.......................12
  43.  
  44.                    14. Example2.......................12
  45.  
  46.                    15. Example3.......................13
  47.  
  48.                    16. Registration...................14
  49.  
  50.                    17. References.....................14
  51.  
  52.  
  53. James Herron
  54. Aciran Software Systems,
  55. 29 Duncryne Place,
  56. BishopBriggs,
  57. Glasgow G64 2DP
  58. Scotland.
  59.  
  60.  
  61.                             Page - 1
  62.  
  63.  
  64. Introduction.
  65.  
  66. This program computes a number of useful S-Parameter functions and makes use
  67. of a Smith Chart to display the results. After starting the program and
  68. observing the copyright notice the user is presented with the main screen
  69. which is divided into three sections.
  70.  
  71. At the top is the menu selection which allows access to the various functions
  72. performed by SCAT. At the left of the screen is the information window which
  73. is where SCAT outputs information about the Device that is being analysed.
  74.  
  75. The area between the menu and information window is the chart where most
  76. results and input forms appear.
  77.  
  78.  
  79. Installation.
  80.  
  81. SCAT can be run from a single floppy disk drive, however use off a hard disk
  82. is recommened as the floppy disk will fill up as you create more and more data
  83. files. First of all make working copies of you Master disks and then put them
  84. in a safe place, use DISKCOPY as instructed in you Dos handbook. To install on
  85. a hard disk first create a directory by typing md SCAT <return>, cd SCAT
  86. <return>. Place you Master disk in drive A and from the SCAT directory on your
  87. hard drive type copy a:*:* <return>. The main files are:
  88.  
  89. SCAT2.DOC     This file
  90. SCAT2.COM     Loads Graphics driver then main program.
  91. SCAT2.EXE     The main program.
  92. SCAT2.HLP     Help File for On Line context sensitive help.
  93. SCAT2.CFG     Configuration file, will be created if not present.
  94.  
  95. ORDER.FRM     Registration order form, Please Use it.
  96.  
  97. EGAVGA.COM    Graphics driver for EGA & VGA adapters.
  98. EGACHART.PCT  The Smith Chart. SCAT forces EGA mode as this is easier to read.
  99. PRINTER.COM   Generic Printer Driver (default is HP LaserJet II).
  100.  
  101. Registered disks have the following additional files.
  102.  
  103. EPSON.COM     Printer driver for Epson compatible printers.
  104. IBMPRO.COM    Printer driver for IBM Proprinter compatible printers.
  105. HPLASER.COM   Printer driver for HP LaserJet II compatible printers.
  106.  
  107. There may be a number of example data files on the disk, but these
  108. are not essential to the operation of the program. These have extension *.SPD.
  109.  
  110. Scat has a comprehensive on-line help facility, it can be accessed at any
  111. time by pressing the F1 key. A help box will open on the screen at a page
  112. relevent to where you are in the program.
  113.  
  114. How to use Help
  115.  
  116. You can move around in help by pressing the PgUp or PgDn keys
  117. to move one page at a time, or you can use a mouse and select the
  118. direction to move in by pointing to the scroll bar at the side of
  119. the help window and clicking the left mouse button. Exit Help by
  120. pressing the Esc key or use the mouse to click on the cancel button.
  121.  
  122.                             Page - 2
  123.  
  124. A number of option buttons appear at the bottom of the help box. You
  125. can select a button by using the mouse or cursor keys. For example if
  126. you select index you will see an alphabetic list of subject headings
  127. along with page numbers. If you point to the heading and click the
  128. left mouse button you will jump to that page. To use the keyboard press
  129. tab to enter the window and use the cursor keys to scroll up and down
  130. to reach your choice, then press enter and you will jump to that page.
  131.  
  132. The Menu System
  133. How to use the menus
  134.  
  135. When Scat starts you will be presented with a menu which has  a
  136. number of choices.
  137.  
  138.    File   Unilateral   Bilateral   Noise   Matching   Chart   Options
  139.  
  140. The sign on screen displays a copyright notice and after a few
  141. seconds the Smith chart is loaded and displayed.
  142.  
  143. There are two ways in which you can select a menu option, depending on
  144. whether or not you have a mouse fitted.
  145.  
  146. The Use of the KeyBoard and Mouse
  147. Keyboard Only
  148.  
  149. If you only have a keyboard then you enter the menu by pressing the
  150. F10 key. This will pull down the first menu option, and you use the
  151. cursor keys to move around the different selections available.
  152. Once you have highlighted your choice simply press return to select it.
  153.  
  154. Certain menu choices may not be available depending on the type of
  155. device being used, and on the data present, eg S-Parameters and/or
  156. Noise data.
  157.  
  158. Mouse Option
  159.  
  160. If you have a mouse simply point to the menu and click the left mouse
  161. button to open it. Next point to the selection of your choice within
  162. the menu and click the left button again.
  163.  
  164. The Menus Explained
  165. What the menu options mean
  166.  
  167. File
  168.  
  169. This menu presents the following options.
  170.   
  171. System Reset
  172. New Scattering Parameters
  173. Edit Scattering Parameters
  174. Load a File
  175. Save a File
  176. Quit to Dos
  177.   
  178. Each will be briefly explained. For Detailed information please
  179. consult the printed manual.
  180.  
  181.                             Page - 3
  182.  
  183. System Reset
  184.  
  185. Choose this option to reset the system to its initial start-up state.
  186. You will be warned that all data will be lost. You should select this
  187. option if you wish to start work on a new device which has only Noise
  188. or Scattering parameter data, but not both, otherwise you may find you
  189. have inherited some Noise or Scattering parameters from any previous
  190. device in memory.
  191.  
  192. New Scattering Parameters
  193.  
  194. Select this option to enter New Scattering Parameter Data. A fill-in
  195. form will appear and you should enter the information requested. The Zo
  196. field is already filled in with the current Zo value. You can move
  197. through each field in turn, or jump around, perhaps to correct an
  198. error,by using the cursor keys or mouse to select any field. Click on
  199. the continue button when complete, or select the cancel button or press
  200. Escape to abort.
  201.  
  202. All scattering parameter magnitudes must be greater than zero, all
  203. angles must lie between -360 and +360 degrees. Any attempt to violate
  204. these input conditions will result in an error message, and the form
  205. will re-appear for correction.
  206.  
  207. You may abort input at any time up to the last entry by simply pressing Esc.
  208. Enter all the S-parameters including a device ID and the frequency at which
  209. measurements were made. This last information is not used in any calculations,
  210. it is purely for reference and is shown on Graphs to help you identify which
  211. device was used. The device ID would normally be the component type, eg BFP96.
  212.  
  213.  
  214. Edit Scattering Parameters
  215.  
  216. This option is similar to the New Parameters option except the form
  217. contains the current data values for editing purposes. You can select
  218. any fields you want to change (except Zo), and once satisfied select
  219. the continue button to change the data, or press the cancel button or
  220. Escape key to abort.
  221.  
  222. Load a File
  223.  
  224. This allows you to retrieve previously saved data by selecting
  225. the appropriate File. When this option is selected a Load Box will
  226. pop up on the screen and you will be prompted to select the data
  227. file to be loaded.
  228.  
  229. Use the mouse or cursor and return keys to move through the folders
  230. to reach the file you want to use, the Tab key will give access to the
  231. three buttons which allow you to change drive,enter a folder, or cancel
  232. the operation. When selected the Load Box will close and the file will
  233. be read by the computer.
  234.  
  235. Most operations cannot be performed until either the S-parameters or noise
  236. data have been entered or loaded, and this brings us to the next menu option.
  237.  
  238. The component data file may contain either S-parameter data or noise data or
  239. both. The operations allowed will depend on what information is available.
  240. There is no reason why you could not enter only Noise data and perform noise
  241. analysis if that is all you required, S-parameters data can be added later if
  242. desired.
  243.  
  244.                             Page - 4
  245.  
  246. Save a File
  247.  
  248. This allows you to save newly entered data by entering a File name.
  249. When this option is selected a Save Box will pop up on the screen
  250. and you will be prompted for a Dos file name. If the data was loaded
  251. previously from a file, that name will appear in the save box and
  252. you may accept it or change it to another.
  253.  
  254. Use the mouse or cursor and return keys to move through the folders
  255. to reach the directory you want to use, the Tab key will give access
  256. to the three buttons which allow you to change drive,enter a folder,
  257. or cancel the operation. When selected the Save Box will close and the
  258. file will be written to disk by the computer.
  259.  
  260. Quit to Dos
  261.  
  262. As the name suggests this option allows you to exit the program and
  263. return to DOS. If you have changed your data you will be asked if you
  264. wish to save it. You also will be asked to confirm exit to Dos.
  265.  
  266. Unilateral Menu
  267.  
  268. This menu has the following options.
  269.   
  270. Gain analysis
  271. Plot Gain Circles
  272.   
  273.  
  274. Each will be described briefly, see printed manual for more details.
  275.  
  276. Gain Analysis
  277.  
  278. This options performs a Unilateral analysis on the device. This option
  279. will display a table of Unilateral parameters including the Stability
  280. factor K, the unilateral figure of merit U, and the min and max gains
  281. available for the device connected to Zo source and load impedances,
  282. and the additional gain contributions possible for conjugate matching
  283. of the source and load. Refer to the manual for a fuller explaination.
  284.  
  285.  
  286. The following equations are used:-
  287.  
  288.  
  289.  U  =     |S11 S12 S21 S22 |
  290.        |(1-|S11|^2) (1-|S22|^2)|
  291.  
  292.  
  293. Gu =           |S21|^2
  294.        |(1-|S11|^2)(1-|S22|^2)
  295.  
  296.  
  297. Gmin =    1                  Gmax =     1
  298.        (1+U)^2                       (1-U)^2
  299.  
  300.  
  301. Go = |S21|^2 = transducer gain for Zo input and output impedance.
  302.  
  303.  
  304. Gu = Go * G1 * G2       G1max =     1        G2max =    1
  305.                                 1-|S11|^2            1-|S22|^2
  306.  
  307.                             Page - 5
  308.  
  309.             [Unilateral Analysis]
  310.  
  311.              U =         0.09
  312.              Gu =        6.02dB
  313.              Ga min =    5.25dB
  314.              Ga Max =    6.86dB
  315.              Go =        2.28dB
  316.              G1 max =    3.17dB
  317.              G2 max =    0.57dB
  318.  
  319.                    Fig 1.
  320.  
  321. Press the continue button to remove the table, or press the Print It
  322. button to obtain a printed report.
  323.  
  324. Plot Gain Circles
  325.  
  326. Use this option to construct input and output gain circles for a
  327. Unilateral amplifier design. The circles can be used for an inheritly
  328. stable device which is being treated as Unilateral. A form will appear
  329. requesting gain contributions required from the source and load. The
  330. max values availble are shown in brackets. The constant gain circles
  331. for source and load will be drawn on the chart. The output circle is
  332. drawn thicker to distinquish it from the input circle on mono monitors
  333. and when copied to the printer.
  334.  
  335. The following equations are used:-
  336.  
  337. roi =   Gi Sii              poi  =   sqrt(1-Gi*(1-|S11|^2))
  338.       1+Gi|Sii|^2                       1 + Gi *|Sii|^2
  339.  
  340.      center of circle                    radius of circle
  341.  
  342.  
  343.  
  344. Bilateral
  345.  
  346. This menu has the following options.
  347.   
  348. Simultaneous Conjugate Match
  349. Bilateral Stability Circles
  350. Plot Bilateral Gain Circles
  351.   
  352.  
  353. Each will be described briefly, see printed manual for more details.
  354.  
  355. Simultaneous Conjugate Match
  356.  
  357. If the device in memory has a stability factor K greater than unity it
  358. is inherently stabily and can be conjugately matched for maximum gain
  359. without worry of instability due to input or output loads placed on
  360. the device. Choose this option to get the source and load impedances
  361. and reflection coefficients for conjugate matching, and the value of
  362. maximum available gain. If the device is unstable it will not be
  363. possible to select this menu option.
  364.  
  365. When the results are presented you may print a Report by clicking
  366. on the Print button, ensure the printer is ready.
  367.  
  368.  
  369.                             Page - 6
  370.  
  371. The following equations are used:-
  372.  
  373.  
  374. K =  1+|D|^2 - |S11|^2 - |S22|^2
  375.             2|S21*S12|
  376.  
  377.  
  378.      where D = (S11*S22-S21*S12)
  379.  
  380. Gmax =  | S21 * (K+/- sqrt(K^2 - 1)) |
  381.         | S12                        |
  382.  
  383. the plus sign is used when B1 is negative and the negative sign is used when
  384. B1 is positive, where
  385.  
  386. B1 = 1 + |S11|^2 - |S22|^2 - |D|^2
  387.  
  388. The optimum source and load impedances are calculated from
  389.  
  390. Tms = C1*  * |B1 +/- sqrt(B1^2-4|C1|^2)|
  391.              |        2*|C1|^2
  392.  
  393. TmL = C2*  * |B2 +/- sqrt(B2^2 -4|C2|^2)|
  394.              |        2*|C2|^2
  395.  
  396. where C1 = S11 - D * S22*   and  C2 = S22 - D & S11*
  397.  
  398. C1* = complex conjugate of C1, C2* = complex conjugate of C2.
  399.  
  400. B1 = 1 + |S11|^2 - |S22|^2 - |D|^2
  401. B2 = 1 + |S22|^2 - |S11|^2 - |D|^2
  402.  
  403.  
  404.  
  405. Bilateral Stability Circles
  406.  
  407. If a device is unstable use this option to plot the input and output
  408. stability circles. The output circle is drawn thicker to differentiate
  409. it from the input circle. Refer to the manual to determine whether the
  410. inside or outside of the stability circle is the stable region.
  411.  
  412. This option will plot Bilateral stability circles on the Smith Chart. The
  413. output stability circle is plotted thicker than the input circle to distinguish
  414. them on a mono screen or printer.
  415. The following equations are used:-
  416.  
  417.  
  418. rsi  = |      Ci*      |     psi  =  |     S21 * S12     |
  419.        | |Sii| - |D|^2 |             | |Sii|^2 - |D|^2   |
  420.  
  421. rs1 = location of center of stability circle on I/P plane
  422. rs2 = location of center of stability circle on O/P plane
  423. ps1 = location of radius of stability circle on I/P plane
  424. ps2 = location of radius of stability circle on O/P plane
  425.  
  426. These circles indicate the boundary between stable and unstable regions, they
  427. do not indicated which is which. The area either inside or outside the circle
  428. will represent a stable operating condition.
  429.  
  430.                             Page - 7
  431.  
  432. To determine which area represents this stable operating condition, let's
  433. make ZL = 50 ohms, or TL = 0. This represents the point at the center of the
  434. Smith chart. Under these conditions |Ts| = |S11|.
  435.  
  436. Let's now assume that S11 is less than one, Ts is also less than one, this
  437. means that the point TL = 0 represents a stable region. If we select another
  438. value of TL that falls inside the stability circle we would have a potentially
  439. unstable situation.
  440.  
  441. If on the other hand |S11| > 1 with ZL = 50, then this area would be the
  442. stable region.
  443.  
  444. Caution: S-Parameters are typically measured at some particular frequency.
  445. The Stability circles are draw for that frequency. We cannot be sure that the
  446. device will be stable at other frequencies unless you check them out.
  447.  
  448. Plot Bilateral Gain Circles
  449.  
  450. Use this option to plot constant gain circles for a Bilateral amplifier
  451. design. If the device is stable the input form requests the gain
  452. required and shows the maximum available in brackets. For unstable
  453. devices the maximum gain in indeterminant, however gain circles can
  454. still be plotted, and a warning given if the value entered cannot be
  455. achieved. See the manual for more details including worked examples.
  456.  
  457. This option is for Bilateral gain circles. The gain required is input in dB
  458. and load gain circles are plotted on the Smith Chart. The following equations
  459. are used:-
  460.  
  461. ro2 = |    G   | * C2*
  462.       | 1+D2*G |
  463.  
  464. center of circle
  465.  
  466. po2 = |sqrt((1-2K|S12*S21|*G+|S12*S21|*2*G^2))|
  467.       |            1 + D2 * G                 |
  468.  
  469. radius of circle
  470.  
  471. where G = Gp/Go  Gp = desired gain, and Go = |S21|^2
  472.                       the transducer gain
  473.  
  474. D2 = |S22|^2 - |D|^2
  475.  
  476.  
  477. New Noise Data
  478.  
  479. Select this option to enter Noise data. A form will appear and you
  480. should fill in the necessary information. Note that the noise 
  481. resistance is in ohms and NOT normalised as in some manufacturers
  482. data sheets. Fmin is the min noise figure for the device (at the
  483. frequency stated) and is in dB and must be greater than zero.
  484.  
  485.  
  486. Edit Noise Data
  487.  
  488. Use this option to edit noise data previously entered. The data will
  489. be verified to be consistent with practical devices, eg Fmin must be
  490. greater than zero.
  491.  
  492.                             Page - 8
  493.  
  494. Plot Noise Circles
  495.  
  496. You will be asked to enter the noise figure to plot. This must be
  497. greater than or equal to Fmin, if not an error message will be
  498. given and the form will reappear for correction.
  499.  
  500. The data required is Rn (ohms), Fmin (dB), Optimum noise source (magnitude and
  501. angle). Finally enter the noise figure to be plotted.
  502.  
  503. The following equations are used:-
  504. Center of circle = CFI =   To
  505.                          1 + Ni
  506.  
  507. and radius   =   sqrt(Ni^2 + Ni*(1-|To|^2))
  508.                          1 + Ni
  509.  
  510. where To = optimum Noise source reflection coefficient fo Fmin
  511.  
  512. Ni = Fi - Fmin        where Fi = Noise Figure Requested
  513.        4*rn                 rn = Rn  = Normalised equivalent
  514.                                  Zo    noise resistance.
  515.  
  516. Be careful when using manufacuters data sheets as some give Rn (ohms) and
  517. others rn (normalised to Zo).
  518.  
  519. Source Match for Given Load
  520.  
  521. Use this option to calculate the conjugate Source matching
  522. impedance (reflection) for the device, when connected to a given
  523. Load. You will be presented with a choice of entering Impedance
  524. or Reflection coefficients. Tick the box for the type of input
  525. you want to use. If you select impedance you will be asked for the
  526. load impedance in terms of a real and imaginary impedance. If you
  527. selected Reflection you will be asked for the magnitude and phase of
  528. the reflection.
  529. You will then be presented with the value of source impedance and
  530. its corresponding reflection coefficient, and the values of maximum
  531. transducer gain GT and max operating gain GP.
  532.  
  533. When the results are presented you may print a Report by clicking
  534. on the Print button, or Plot the source impedance by clicking Plot.
  535.  
  536. This option calculates the optimum source impedance given the desired Load
  537. impedance placed on the device output. The following equations are used:-
  538.  
  539.   RmL = | Sii - RmL*D |*   where RmL = Load impedance in the
  540.         | 1 - RmL*S22 |                form (X + jY) ohms
  541.  
  542. Load Match for Given Source
  543.  
  544. Use this option to calculate the conjugate Load matching
  545. impedance (reflection) for the device, when connected to a given
  546. Source. You will be presented with a choice of entering Impedance
  547. or Reflection coefficients. Tick the box for the type of input
  548. you want to use. If you select impedance you will be asked for the
  549. source impedance in terms of a real and imaginary impedance. If you
  550. selected Reflection you will be asked for the magnitude and phase of
  551. the reflection.
  552. You will then be presented with the value of load impedance and
  553. its corresponding reflection coefficient, and the values of maximum
  554. transducer gain GT and max operating gain GP.
  555.  
  556.                             Page - 9
  557. When the results are presented you may print a Report by clicking
  558. on the Print button, or Plot the load impedance by clicking Plot.
  559.  
  560. This option calculates the Load impedance for optimum matching, given the source impedance placed on the input of the device.
  561. The equation used is
  562.  
  563. TmL  =  | S22 - RmS * D |   where RmS = Source impedance in the
  564.         | 1 - RmS * S11 |               form (X + jY) ohms
  565.  
  566. Chart Menu
  567.  
  568. The Chart Menu has the following options:
  569.   
  570. Plot Impedance
  571. Read Impedance
  572. Clear Chart
  573. Print Chart
  574. Select Zo
  575.   
  576.  
  577. Each will be described briefly, see printed manual for more details.
  578.  
  579. Plot Impedance
  580.  
  581. Use this option to plot an impedance (reflection) on the Smith Chart.
  582. You may do this to ensure that a chosen source or load does not lie
  583. in an unstable region. See the examples in the manual.
  584. You will be presented with a choice of entering Impedance
  585. or Reflection coefficients. Tick the box for the type of input
  586. you want to use. If you select impedance you will be asked for the
  587. impedance in terms of a real and imaginary impedance. If you
  588. selected Reflection you will be asked for the magnitude and phase of
  589. the reflection.
  590.  
  591. The impedance (reflection) will then be plotted on the smith chart
  592. as a small circle.
  593.  
  594. Read Impedance
  595.  
  596. This option allows you to read impedance or reflection directly from
  597. the chart.
  598.  
  599. You cannot use this option unless you have a mouse.
  600.  
  601. Brief instructions are given. When inside the Smith chart click on the
  602. left mouse key to read the chart. The corresponding value of impedance
  603. and reflecion are displayed at the bottom of the information window.
  604.  
  605. You can read the chart continuously by holding down the left button
  606. or pressing any key (eg. space bar) while moving the mouse pointer.
  607. If you move off the chart, or press the right mouse button, the 
  608. reading operation will terminate. You can also stop by pressing the
  609. Escape key. Useful if you selected this option by mistake and do not
  610. have a mouse present. Using right button copies data to input forms.
  611.  
  612. Clear Chart
  613.  
  614. Quite simply this will clear the chart by reloading it from disk.
  615. You will be given a warning before proceeding. If you want to keep
  616. the chart, perhaps to superimpose different sets of results, you
  617. may cancel by pressing Escape or clicking on the cancel button.
  618.  
  619.                             Page - 10
  620. Print Chart
  621.  
  622. This option will dump the chart onto a printer. You will be given
  623. the opertunity to abort if you wish. The printer should be on-line
  624. and have paper. Scat uses the currently selected printer driver.
  625.  
  626. Select Zo
  627.  
  628. The default value for Zo is 50 ohms. Use the option to select one
  629. of the common values of 50,75,100,300,or 600 ohms by checking
  630. against it's box.
  631.  
  632. Alternatively you can choose Other, and a form will appear asking
  633. for the value of Zo you desire. Zo must be greater than Zero.
  634.  
  635. Options Menu
  636.  
  637. The Options Menu has the following options:
  638.  
  639. Select Printer
  640. Date Format
  641. Set Hot Keys
  642.  
  643. Each will be described briefly, see printed manual for more details.
  644.  
  645. Select Printer
  646.  
  647. Scat supports three printer drivers, these are
  648.  
  649. Epson or compatible
  650. IBM proprinter
  651. HP LaserJet II or compatible
  652.  
  653. You will be presented with a list of these options and you should
  654. select one. The current driver will be highlighted. This information
  655. is stored in a configuration file along with the Date format and the
  656. list of user defined Hot keys. See pages #32 and #33.
  657.  
  658. Date Format
  659.  
  660. When printing Reports Scat Time Stamps them with Date and Time
  661. information. In the UK the date format is normally DD/MM/YYYY and
  662. in the USA it is MM/DD/YYYY. This option allows you to select the
  663. format for you country. This information is stored in a config file
  664. and so need only be set up once.
  665.  
  666. Set Up Hot Keys
  667.  
  668. Experienced user may prefer to bypass some or all the menus by
  669. assigning Hot Keys to the menu items. Some have already been set,
  670. eg control [L] to load a file. You can set your own control keys
  671. using this option. Try to choose letters that mean something so that
  672. you will remeber them. this info is stored in the config file.
  673.  
  674. This option gives a list of choices. You can program each menu item,
  675. Clear a menu item, Clear alll items, or cancel out without changing
  676. anything.
  677. If you decide to set up a hot key, you will be asked to select the menu
  678. item. Use the mouse to highlight the menu choice and click the left
  679. button. A dialog box will ask you for the letter to use along with the
  680. control key. When you exit Scat this info is saved for future sessions.
  681.  
  682.                             Page - 11
  683. Examples.
  684.  
  685. Three example transistor data files are supplied. These are BFP96, HXTR3121,
  686. and HXTR6106. The BFP96 is unconditionally stable at the frequency of interest,
  687. the HXTR3121 is conditionally stable, and the HXTR6105 contains only Noise
  688. data.
  689.  
  690. Example 1: HXTR6105.
  691.  
  692. This transistor is the subject of a Hewlett Packard application note number
  693. AP17, Noise parameters and Noise Circles. Application notes are usually free
  694. on request from HP. The example covers the transistor at 2GHz, and the
  695. following noise data should be entered when New Noise Data is selected:
  696.  
  697. Rn   = 5.04
  698. Fmin = 2.25
  699. |To| = 0.429
  700. <To  = 173
  701. Zo   = 50
  702.  
  703. If you do not wish to enter the parameters select Load from the File menu and
  704. enter HXTR6105 in response to the filename. The current value of Zo is saved
  705. and loaded as part of the data file.
  706.  
  707. Select Plot Noise Circles and enter a noise figure of 3.0
  708.  
  709. The Noise circle will be drawn on the Smith Chart, and a hard copy may be
  710. obtained by pressing Alt-P when the chart is displayed.
  711.  
  712. A copy of the result can be seen in Graph 1, this is from an EGA display
  713. adapter.
  714.  
  715.  
  716.  
  717. Example 2: HXTR3121.
  718.  
  719. This  example is also based on an HP application note number AP998, A 75 ohm
  720. 470 - 806 Mhz Low noise Amplifier. The transistor parameters a 470 Mhz are:
  721.  
  722. S11 = 0.72   < -156.0
  723.  
  724. S12 = 0.04   <   31.9
  725.  
  726. S21 = 9.16   <   95.9
  727.  
  728. S22 = 0.35   <  -62.0
  729.  
  730. Zo = 75
  731. Frequency = 475 Mhz.
  732.  
  733. Either enter or load the parameters. This device is potentially unstable, so
  734. plot the Stability Circles for this frequency. The thick circle represents the
  735. output stability circle, the thin one the input. Select Bilateral Gain and
  736. enter a value of 19. The output Bilateral Gain circle for 19dB will also be
  737. drawn on the chart alongside the stability circles, see Graph 2. Any point
  738. chosen as a load on this circle will give 19 dB gain. Select a point away from
  739. the unstable region, (50 - j54 in this example).
  740.  
  741. Select Load/Source Matching and enter the value of Load chosen. The
  742. corresponding input match for maximum gain is given.in terms of impedance
  743. and Reflection.
  744.  
  745.                             Page - 12
  746. Example 3: BFP96.
  747.  
  748. Enter or load the following S - Paramerters for the BFP96
  749.  
  750. S11 = 0.72  <  152.0
  751.  
  752. S12 = 0.12  <   52.0
  753.  
  754. S21 = 1.30  <   42.8
  755.  
  756. S22 = 0.35  <  -87.0
  757.  
  758. Zo = 50      Frequency = 2GHz
  759.  
  760. Select Unilateral Gain, the results are shown in Fig 1. The device is stable
  761. at this frequency. Choosing Bilateral Gain will give the K stability factor,
  762. the Maximum gain, and the conjugate input and output match required to obtain
  763. this gain.
  764.  
  765. Select Unilateral Circles. Enter Gain values for GS and GL equal to 3.0 and
  766. 0.5 respectively. Observe the gain circles as depicted in Graph 3. The center
  767. of these circles is where G1 and G2 max are found. Select Unilateral circles
  768. again and enter values of 1.0 and 0.2 for GS and GL. Observe the new circles
  769. added to the chart. These circles along with say noise data enable the
  770. designer to achieve the best trade off between gain and noise figure, while
  771. keeping a watchful eye on stability.
  772.  
  773.  
  774.              Graph 1.
  775.  
  776.          See Manual for Details.
  777.  
  778.  
  779.  
  780.  
  781.  
  782.  
  783.  
  784.  
  785.              Graph 2
  786.  
  787.  
  788.          See Manual for Details.
  789.  
  790.  
  791.  
  792.  
  793.  
  794.  
  795.  
  796.  
  797.  
  798.              Graph 3
  799.  
  800.          See Manual for Details.
  801.  
  802.  
  803.  
  804.  
  805.  
  806.                             Page - 13
  807.  
  808. Why Register
  809.  
  810. Scat is distributed using the Shareware principle of Try before you
  811. buy. This is NOT a FREE program by shareware.
  812.  
  813. If you use Scat you are expected to register with the author. It is
  814. only through your support that shareware can bring you Quality
  815. Software at affordable prices. By supporting the Author you
  816. encourage him to spend more time providing the extra features that
  817. YOU want to see. If you have any comments or would like extra functions
  818. added then feel free to write to me about them.
  819.  
  820. Registration brings the following benefits:
  821.  
  822. 1. A disk containing the latest version of the program.
  823.  
  824. 2. Free Technical telephone support for 6 months, and free upgrades in that
  825.    time period.
  826.  
  827. 3. A printed bound manual produced on a Laser printer using Ventura DTP
  828.    containing many more examples than in this abridged version.
  829.  
  830. 4. Additional printer drivers for Epson & IBM Proprinter printers.
  831.  
  832.  
  833.  
  834.  
  835. References.
  836.  
  837.  
  838. All the calculations in Scat have been tested using many worked
  839. examples from authoritive texts on the subject of Scattering
  840. Parameter Analysis. Some of the works referenced are:
  841.  
  842. High Frequency Amplifiers By Ralph S. Carson.
  843.  
  844. Transistor Designers Guide By Microwave Associates Ltd.
  845.  
  846. S-Parameter Design, HP Application note 154
  847.  
  848.  
  849. S-Parameter Techniques for Faster, More accurate Network design,
  850.                                         HP Application note 95-1
  851.  
  852.  
  853. A 75 Ohm 470-806 Mhz Low Noise Amplifier Using the HXTR-3121
  854.                     Bipolar Transistor. HP Application note 998.
  855.  
  856.  
  857. Noise Parameters and Noise Circles for the HXTR-6101,-6102,
  858.                      -6104, and -6105 Low Noise transistors.
  859.                                  HP Application Bulletin 17.
  860.  
  861. RF Circuit Design by Chris Bowick
  862.  
  863.  
  864.  
  865.  
  866.  
  867.  
  868.  
  869.                             Page - 14
  870.  
  871.