硅集成电感元件的分析、设计与优化

利用采用FDTD (finite-difference time-domain method) 方法的计算软件ISE-EMLAB对片上集成电感进行了模拟，并分析了电感的金属宽度、金属间隔、线圈外直径、线圈匝数等设计参数对电感的品质因数、电感值、电阻值等参数的频率特性的影响，进而提出了一种应用于片上集成电感的优化设计的方法.     

硅集成电感元件的分析、设计与优化

利用采用FDTD(finite-difference time-domain method)方法的计算软件ISE-EMLAB对片上集成电感进行了模拟,并分析了电感的金属宽度、金属间隔、线圈外直径、线圈匝数等设计参数对电感的品质因数、电感值、电阻值等参数的频率特性的影响,进而提出了一种应用于片上集成电感的优化设计的方法.     

硅衬底上射频集成电感研究

在分析硅衬底上射频螺旋电感物理模型的基础上,从几何参数、工艺参数及电感组成形式考虑,用模拟软件ASITIC(Analysis and Simulation of Spiral Inductors and Transformers for Ics)对影响电感值和Q值及谐振频率的各参数进行全面详尽的模拟,得出了几条实用的设计原则且用此模拟方法与所得结论均可有效地指导射频集成电路中集成电感的设计。     

RF集成电感的设计与寄生效应分析

分析了体硅 CMOS RF集成电路中电感的寄生效应 ,以及版图参数对电感品质因数 Q的影响 ,并通过Matlab程序模拟了在衬底电阻、金属条厚度、氧化层厚度改变时电感品质因数的变化 ,分析了不同应用频率时版图参数在寄生效应中所起的作用 ,得出了几条实用的设计原则并进行了实验验证 ,实验结果与模拟值符合得很好 ,表明此模拟方法与所得结论均可有效地用于指导射频 (RF)集成电路中集成电感的设计     

基于微机电技术的硅基射频电感的设计与仿真

本文对基于微机电技术（MEMS）的硅基射频电感的设计技术进行了介绍,利用三维电磁仿真软件设计了两种不同结构的MEMS电感,给出了相应的等效电路模型并进行了参数提取。     

使用少量元件的廉价易用电感测试仪

在缺乏昂贵测试设备的情况下,图1中的电路可以提供一种测量电感的简单快捷的替代方法.其应用包括验证电感值是否接近设计参数,并描述未知参数的磁芯特性.     

渐变悬浮电感参数化模型的仿真设计分析

针对目前片上电感无法同时提高品质因数和电感值的问题,设计了渐变悬浮电感参数化模型,研究了金属线宽及线圈间距的变化对电感性能的影响。进一步将其与双层电感模型相结合,利用HFSS软件仿真分析得到,双层渐变悬浮电感可兼顾磁场损耗、寄生电容、线圈互感等因素,同时大幅度提高品质因数和电感值,品质因数、电感值分别可达24. 66,118n H,较传统单层悬浮电感分别提高48%,436%。结果还表明上层线圈逆时针旋转0. 4°,其品质因数可提高4. 11%。     

集成电感设计优化方法

分析了已有电感结构,提出了一种独特的高性能的优化方案,使得螺旋电感的品质因数和差分特性都有了显著的提高.该优化设计尤其适合高性能全差分压控振荡器对高性能螺旋电感的需要.选取典型的单层正方形螺旋电感作为测试对象,工作频率2.439 GHz,芯片面积最大值限定为250 μm×250 μm,最小线间距为5 μm.     

基于CMOS工艺的高Q值集成电感设计

采用三维全波电磁场模拟软件HFSS作为分析工具,对八边形差分对称结构电感和单端结构电感进行对比研究,提出利用多层金属并联布线、渐变线宽和图案接地屏蔽(PGS)等结构与差分对称结构集成来提高片上电感性能的设计方案.此方案能与标准硅基CMOS工艺兼容.仿真结果表明,该方案能有效提高集成电感的Q值.     

螺旋电感品质因数Q的GP优化

为了提高螺旋电感的品质因数,综合多种变量进行高效的优化,提出一种GP优化的方法来得到螺旋电感品质因数最佳值.该方法通过matlab仿真分析了集成电路螺旋电感的一种物理模型,找出了对螺旋电感品质因数有影响的几个变量.在此基础上对螺旋电感模型整体进行了建模,在确定的电感值及一定限制条件下,用matlab进行螺旋电感品质因数Q的严格的GP优化.仿真结果表明,与遗传算法和等Q值线相比,GP优化的方法分别提高了14.5%和20.2%.     

三维微机械电感的优化设计

研究了影响三维微机械电感电感值和Q值的主要因素 ,提出了电感值和Q值的理论计算模型。并利用该模型 ,对不同尺寸结构的三维微机械电感进行了数值模拟。根据理论计算的结果 ,得到了电感的优化结构 ,在 2 .5GHz的工作频率下 ,其电感值为 11nH ,Q值为 9。     

基于SOI衬底的射频电感优化设计

比较了SOIRF电感与体硅电感的性能 ,并根据模拟结果分析了电感中空面积 ,电感形状结构 ,金属宽度、间距对SOI电感品质因数Q、自谐振频率、电感量L的影响 ,最后提出了一种基于SOI衬底RF电感的优化设计原则 .以往射频集成电感性能的比较并不固定电感值 ,而文中全部参数的变化都是在电感值相同的情况下进行比较     

基于SOI衬底的射频电感优化设计

比较了SOI RF电感与体硅电感的性能,并根据模拟结果分析了电感中空面积,电感形状结构,金属宽度、间距对SOI电感品质因数Q、自谐振频率、电感量L的影响,最后提出了一种基于SOI衬底RF电感的优化设计原则.以往射频集成电感性能的比较并不固定电感值,而文中全部参数的变化都是在电感值相同的情况下进行比较.     

Design, Optimization of RF Spiral Inductors Using Scalable Compact and Accurate Models

This paper presents a practical and structured approach to the design and optimization of RF spiral inductors. The accuracy of proposed modified accurate distributed and scalable compact lumped models are quantitatively compared with experimental results. Based on the new scalable compact lumped model, a quality factor optimization engine is verified. The inductors under study include single/double layer inductors, metallization shunted as well as octagonal shaped inductors. Experimental results suggest that the new modified accurate distributed model is more accurate than existing models for predicting spiral inductor performance to even beyond resonance frequencies. In addition, using a self developed optimization engine, the new scalable compact model is sufficiently accurate in determining the optimum inductor geometry. Consequently, a web-based program (SISOP) is developed to provide RF designers total solution to spiral inductor design, optimization and integration of spiral inductor model into their lump circuit simulators.     

硅基螺旋电感的几何参数设计和优化

使用三维电磁场模拟的方法对相同硅衬底结构下不同布图结构的螺旋电感进行了模拟和分析.通过改变电感匝数、电感金属的宽度和间隔以及电感的内径,模拟和分析了电感性能的变化.给出了引起电感性能变化的原因.结果表明优化电感的几何参数可以有效地改善电感性能.得出了一些实用的设计原则,可有效地指导射频集成电路中集成电感的设计.     

Layout Design and Optimization of RF Spiral Inductors on Silicon Substrate

使用三维电磁场模拟的方法对相同硅衬底结构下不同布图结构的螺旋电感进行了模拟和分析.通过改变电感匝数、电感金属的宽度和间隔以及电感的内径,模拟和分析了电感性能的变化.给出了引起电感性能变化的原因.结果表明优化电感的几何参数可以有效地改善电感性能.得出了一些实用的设计原则,可有效地指导射频集成电路中集成电感的设计.     

CMOS差分电感和串联电感对的建模与分析

该文分析了基于中芯国际0.18m CMOS工艺的差分电感和串联电感对,提出了电感在射频CMOS差分电路中的应用原则。研究了串联电感对之间的串扰效应,并提出了能准确反映互感效应、衬底容性损耗效应以及线圈间容性耦合的完整串扰模型。最后,通过对一组变间距的电感对进行测量分析,验证了该模型的准确性和适用性。     

Analysis and Optimum Design of Differential Inductors Using Distributed Capacitance Model

A distributed capacitance model for monolithic inductors is developed to predict the equivalently parasitical capacitances of the inductor.The ratio of the self-resonant frequency (fSR) of the differential-driven symmetric inductor to the fSR of the single-ended driven inductor is firstly predicted and explained.Compared with a single-ended configuration,experimental data demonstrate that the differential inductor offers a 127% greater maximum quality factor and a broader range of operating frequencies.Two differential inductors with low parasitical capacitance are developed and validated.