基于RF CMOS工藝的平面螺旋差分電感的參數(shù)化等效電路模型.pdf

1、CMOS射頻集成電路中，平面螺旋差分電感是一種必不可少的無源片上元件。但是在高頻階段，這類電感會受到四種高頻效應(yīng)的影響：趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)，導(dǎo)體間的寄生電容，容性襯底耦合，感性襯底耦合。這些效應(yīng)降低了差分電感的高頻特性，特別是品質(zhì)因素，并且也給精確建模帶來了困難。目前工業(yè)界缺乏差分電感的參數(shù)化等效電路模型，特別是詳細的模型參數(shù)抽取過程分析。 本文首先分析了差分電感的線圈參數(shù)對電感性能的影響，給出了電感線圈參數(shù)優(yōu)化的方法；然后從差

2、分電感的四種高頻效應(yīng)的物理含義出發(fā)，建立八角形平面螺旋差分電感的參數(shù)化等效電路模型。等效電路模型只有與差分電感的物理意義緊密結(jié)合才能實現(xiàn)參數(shù)化，才能適用于不同的晶圓代工廠、不同工藝的電感，才能預(yù)測工藝改變后的電感性能。建模時首先對平面螺旋差分電感建立一個能正確模擬端口特性的“2-π”等效電路拓撲；然后提出一套解析公式使得電路中每個元件值跟工藝參數(shù)和器件的幾何尺寸建立解析關(guān)系；適當引入到公式里的一組模型參數(shù)需要根據(jù)幾個特定的測試電感的實測