硅基螺旋电感模型及Q值优化

分析了硅基螺旋电感的集总π模型,讨论了高频下衬底对Q值的影响,并用Matlab仿真了Q值随几何尺寸改变而变化的情况。对于0.35μm CMOS工艺,铜制电感的Q值比同等条件下铝制电感高38.5%,另外增加连线金属的厚度可以有效提高Q值。     

一种改进型有源电感的设计

本文首先分析了普通的接地有源电感,随后提出了一种改进型的有源电感,并给出了其等效电路图以及每个元件值的表达式,最后基于0.6um CMOS工艺,利用HSPICE工具进行仿真,仿真结果表明:电路工作频率范围为IMHz-1.4GHz,最佳工作频率范围为600MHz-900MHz.在这个范围内该有源电感的电感值和Q值都可以达到很大.同时验证了反馈电阻Rf对Q值和Q值达到最大时的频率改变的影响.     

适用于RF MEMS能量耦合传输的高Q值电感

利用MEMS微电镀工艺技术制作了一种新型的适用于RF MEMS能量耦合传输的高Q值电感,采用ANSOFT公司的HFSS优化平面螺旋电感的结构。在具有高电阻率的玻璃衬底上溅射0.5μm的铜层作为下电极;PECVD淀积厚度为1μmSiO2作为中间介质层;在介质层上结合厚胶光刻技术电镀厚为22μm的铜作为电感线圈。这套电感制作工艺流程简单、易于与IC制备工艺集成。本文制备的微机械电感在微型植入系统中具有广阔的应用前景。测量结果表明:当工作频率在1GHz左右时,微电感的电感值达到55nH,Q值最大可达到25。     

LTCC平面螺旋电感参数提取方法分析

电感元件在微波多芯片组件（MCM）设计中具有重要地位,其基于参数提取的宏模型是系统仿真的关键。介绍了修正π平面螺旋电感高频等效电路模型及模型参数提取的方法,通过实测数据分析了在不同线宽、不同间距、不同圈数情况下的电感有效值及Q值。研究结果对低温共烧陶瓷（LTCC）平面螺旋电感的应用具有指导意义。     

电磁谐振式微泵电感线圈组件的研究

提出了一种电磁谐振式微泵电感线圈组件的新制造方法,该方法在硅杯表面采用浓硼扩散区与镀金膜形成的欧姆接触电极作为内引线.我们设计了硅基电感的结构和相关的工艺流程,再利用Ansys有限元软件中的电磁分析模块模拟了电流与磁感应强度的关系、衬底涡流分布等,为平面电感的理论与实验的进一步比较分析提供了参考依据.我们在硅杯背面采用激光打孔得到了膜厚约为5 μm的硅膜,从而可以使衬底中的涡流大幅度减少、电感的Q值得到很大提高.本文提出的新制造方法采用了绝缘性能比SiO2好的Al2O3薄膜作为电感线圈与衬底之间的绝缘层.实验结果表明,本文设计的平面螺旋电感具有制造工艺简单、与IC工艺相兼容的优点,有广泛的应用前景.     

微型ICP激发源微电路组件的参数设计

本文简要介绍了一种采用微结构平面螺旋线圈的新的ICP(电感耦合等离子体)光谱激发源.作者设计加工出的基于PCB(印刷电路板)镀金工艺的微型ICP激发源在13.56MHz下成功启燃,并给出了ICP火炬照片.详细介绍了作者研制的微型ICP激发源的平面螺旋电感和交指电容的参数设计方法,给出了设计版图和实物照片,微结构线条宽度和间隙在数百微米量级.展望了平面螺旋电感和交指电容在微型ICP激发源的中的应用前景.     

基于噪声抵消和线性度提高的差分LNA的设计

基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种低噪声、高增益、高线性度的差分CMOS低噪声放大器。与传统的共源共栅结构相比,在共栅极上引入一对交叉耦合电容和电感,以消除共栅极的噪声并提高电路的线性度和增益。仿真结果表明,在2.45GHz的工作频率下,该电路的噪声系数仅有1.3 dB,该电路能够提供17.8 dB的正向增益,良好的输入输出匹配,该放大器的输入三阶交调点为-0.9 dBm,功耗小于10 mW。     

片上射频磁介质电感的设计与仿真

片上无源电感是RF IC中需求很高的器件.将适宜的磁材料引入到射频微电感中,既可有效地提升电感L值,从而使电感所需面积减小,又能保持甚或提升电感Q值,是实现高性能、小尺寸射频微电感的一种非常有前景的方法.我们设计了不同结构的磁介质微电感,通过软件仿真研究了电感结构和材料参数变化对电感性能的影响,为研制小尺寸、高性能片上磁介质电感提供了理论指导.     

一种有源带通滤波器

采用电容和MOSFET构成的放大器实现有源电感,设计一个应用于红外通信系统的带通滤波器.0.6μm CMOS工艺模型的仿真结果,以及在红外接收器芯片中的实际应用表明,该带通滤波器具有很好的特性,满足红外通信系统接收电路对带通滤波器的要求.     

Ku波段0.18μm CMOS压控振荡器电路设计

在TSMC 0.18μm RF CMOS工艺下设计了一个Ku波段电感电容压控振荡器,该电路采用NMOS交叉耦合型,结合滤波技术降低相位噪声,并利用开关电容阵列为其扩频,使电路获得卓越的性能。后仿真结果表明,该电路实现了10 GHz~14 GHz的宽调频,在整个频带内其相位噪声低于-112 dBc/Hz在1 MHz的偏移处;在1.8 V的电压下,核心电路工作电流为5 mA。     

以有源电感为负载的CMOS宽带LNA设计

本文设计了一个基于数字CMOS工艺的以有源电感为负载的宽带低噪声放大器,其中包括了级联型有源电感的优化设计。电路采用共栅结构,用HSPICE进行仿真优化,模拟结果表明电路工作良好,S21达到10dB,电压增益为17dB,满足增益要求;在3dB带宽内,S11在-12￣-17dB之间,完全符合一般通信系统S11<-10dB的要求;NF在3.6至4.9之间。通带的反向隔离良好,大于40dB,S22亦在-14dB以下。     

基于电感源极退化技术的高线性混频器设计

基于电感源极退化技术设计了一款新颖的高线性度正反馈跨导放大器,并且将该跨导放大器应用于折叠结构式混频器当中。通过抵消反相器和辅助放大器之间的三阶跨导分量,改善了其线性度。电路采用TSMC 0.13μm CMOS工艺进行设计与仿真,完成了版图设计与流片。与传统结构相比,该混频器的输入三阶交调点IIP3高达8.6 dBm,噪声系数为10.9 dB,增益高达14 dB,并且取得了更优的归一化FOM指标。     

基于噪声消除技术的超宽带低噪声放大器设计

基于TSMC 0.18μm工艺研究3 GHz~5 GHz CMOS超宽带无线通信系统接收信号前端的低噪声放大器设计。采用单端转差分电路实现对低噪声放大器噪声消除的目的,利用串联电感作为负载提供宽带匹配。仿真结果表明,所设计的电路正向电压增益S21为17.8 dB~19.6 dB,输入、输出端口反射系数均小于-11 dB,噪声系数NF为2.02 dB~2.4 dB。在1.8 V供电电压下电路功耗为12.5 mW。     

ASIC设计中的新型CMOS基准电压组态

本文提出了工作在亚阈值区的一类新型 CMOS 基准电压组态。电路中的 NPN 和 PNP 双极晶体管均采用共片 IC 的标准 P 阱 CMOS 工艺形成。通过电路分析和 Spice 模拟,证明其设计是正确的,可广泛应用于 CMOS ASIC 设计中。     

“Ni–Zn铁氧体颗粒–光刻胶”覆盖的 片上射频电感

本文报道了采用新型"纳米颗粒一光刻胶"混合旋涂技术制作的片上射频Ni-Zn铁氧体磁膜微电感.成相良好的Ni0.3Zn0.6Cu0.1Fe2O4铁氧体纳米颗粒在光刻胶中均匀混合,再将该混合物涂覆在螺旋电感线圈上,实现电感性能的提升.这种新型低温工艺避免了常规制作铁氧体器件方法带来的高温处理(>600℃)对集成电路的破坏.与无磁膜覆盖样品对比,铁氧体覆盖电感的电感量在0.1～4 GHz提升了14～27%.这是实现高性能、全兼容铁氧体集成片上RF IC电感的一种很有前景的途径.     

一种与CMOS工艺兼容的钨微热板

标准CMOS工艺中的多晶硅的热性能越来越稳定,因此多晶硅微热板受到一定的限制.本文设计了一种与标准CMOS工艺兼容的钨微热板.钨在CMOS工艺中作为通孔材料连接两层金属或者金属与硅衬底.但在钨微热板的设计过程中,钨连接一层金属,构成钨电阻,作为微热板的加热和测温电阻.测量结果显示钨的温度系数是0.0015/℃,钨微热板的热阻是17℃/mW.本文的钨微热板的设计可以应用到相关的与标准CMOS工艺兼容的热传感器的设计之中.     

1.5电压驱动发光二级管的电路设计

用一节1.5V电池驱动一个发光二极管,通过电路Q1、Q2两个晶体管产生振荡,使Q3晶体管处于导通或截止状态,电感L充放电使二极管发光,设计的简单,经济适用。     

阵列式硅压阻压力传感器的研究

介绍了一种阵列式硅压阻压力传感器 ,就其设计结构、生长工艺及实验结果进行了概要地阐述 ,其生长工艺将微机械加工工艺和半导体平面CMOS工艺融为一体。     

SOI电路的研制

本文介绍了SOI晶体管的结构和特点，并对体硅CMOS电路和SOICMOS电路在工艺及版图设计上进行了比较。     

新型功率电调螺旋滤波器的研究与实现

在短波功率电调谐振腔工作机理、电调电抗实现及接入方式、电调滤波器设计方案研究的基础上,提出了螺旋腔螺线中部降压加载调谐方法和短波段电调电抗腔外引入法,结合全新接地型CMOS开关门及功率级CMOS开关电容,研制出首款CMOS开关电容型数控电调螺旋滤波器。实验证明,原型机成功实现了短波段功率滤波器的大速率倍频程电调谐。