CMOS集成电感的建模与仿真

为了优化现有的射频CMOS电路中片上集成螺旋电感的模型,分析了利用MATLAB和ADS软件协同仿真建立集成电感模型的方法,以及利用VPCM来定制集成电感的优缺点;并针对传统FDK的局限性,提出一个交互式多样化的参数可变的电感模型。以电感2—π等效模型为基础,针对特定尺寸的电感调整建立了固定尺寸电感模型;并调整到与实测电感的L及Q值曲线相拟合,验证了模型的准确性。良好的参数提取精度证明了该建模方法的灵活性和有效性,方法可用于射频以及混合信号集成电路设计。

基于向量拟合法的电感阻抗特性建模

功率变换器的高速开关动作会产生严重的传导电磁干扰噪声。EMI滤波器常用于减小传导电磁干扰噪声。电感器作为功率变换器和滤波器的主要电磁元件,其阻抗特性建模的准确性则显得尤为重要。采用向量拟合法提取电感阻抗参数,进而建立其高频等效电路模型,再通过阻抗测量,求取阻抗特性有理函数的一次项、常数项系数及零极点等参数。经电感实物的仿真与实测对比,证明了该方法的适用性,并在车载设备传导噪声要求频段内的拟合效果较好,模型精度较高。

基于40 nm CMOS工艺的毫米波注入锁定分频器

设计了一款应用于60GHz频率综合器的二分频注入锁定分频器。通过优化射频注入和直流偏置网络,降低了注入信号损耗,提高了注入效率;通过优化注入管和交叉管尺寸、减小寄生电容、降低振荡摆幅,提高了注入效率,降低了功耗;电磁仿真毫米波段电感,建立集总等效电路模型,实现了高感值、低串联电阻的差分电感的设计,提高了锁定范围。电路设计采用SMIC 40nm1P6M RF CMOS工艺,芯片核心面积为0.016mm2。仿真结果表明,在0.8V电源电压下,电路功耗为5.5mW,工作频率范围为55.2~61.2GHz,注入锁定范围为6.0GHz,满足低功耗和宽锁定范围的要求,适用于毫米波段锁相环频率综合器。

采用分布式谐振回路的毫米波CMOS压控振荡器

设计了一款应用于毫米波频率综合器的压控振荡器（Voltage Controlled Oscillator,VCO）.振荡器谐振回路采用分布式电感电容结构,相比传统结构可以提高振荡频率,降低振荡所需的环路增益;优化谐振网络中电容的设计,提高调谐范围;电磁仿真毫米波段电感,提高品质因数,降低相位噪声.电路设计采用SMIC 40nm 1P6M RF CMOS工艺.仿真结果表明,频率调谐范围为56.1～61.2GHz（5.1GHz,8.7%）,振荡中心频率处的相位噪声为-88dBc/Hz@1 MHz.电源电压0.8V下,电路功耗为3.3mW.芯片核心面积为0.013 5mm^2.