CMOS集成电感的建模与仿真
随着硅集成电路技术的日益发展和通信系统的快速增长，以CMOS硅工艺为基础的硅基射频集成电路逐渐以低成本、低功耗等优势在低频段得到广泛的应用。其中在片螺旋电感是射频电路中最为关键的器件之一，承担着射频电路中的几项主要功能，包括：电路调谐、阻抗匹配、高通和低通滤波器，以及RF扼流圈等。在射频集成电路设计中，螺旋电感的性能直接影响到电路的整体性能J。在以硅材料为衬底的组件或电路中，其工作性能往往随工作频率上升而出现衬底损耗而下降。因而，有效的分析并获得硅基电感的模型及其模型参数，已成为实现硅基集成电路的一大挑战。根据电路设计的不同要求，电感模型的建立通常有多种不同的工具和方法。论文分析了利用MATLAB，ADS软件协同仿真制作集成螺旋电感，以及利用Cadence公司的VPCM(Virtuoso无源器件建模)功能定制所需电感的建模过程，讨论了它们各自的优缺点；并针对它们的各自的局限性，研究了基于射频CMOSPDK(CMOSProcessDesignKit，工艺设计包)，集ADS和VPCM工具于一体的电感建模方法，并对其进行了验证，仿真结果与测试结果相吻合。
1MATLAB与ADS结合仿真的集成电感模型建立
利用MATLAB与ADS结合仿真的建立集成电感模型主要分三个步骤：1)用Matlab仿真获得电感初始尺寸，包括：～绕线宽度；s一绕线间距；Ⅳ一绕线圈数；Ri一电感内径等；2)在ADS中建立电感元件；3)使用ADS的schematic／layoutCO—simulation功能，对MATLAB得到的初始尺寸进行优化，得到所需的电感模型。譬如，若需要一个在频率F。=2．6GHz，L=2．08nH的电感，先进行MATLAB仿真，得到所需电感的初始尺寸：W=6Ixm，S=2I．Lm，N=5．5，R=60I．Lm；将上述数据代入ADS中，进行优化仿真。可得到优化结果为：Ri=31．8m，N=6．5，W=6Ixm，S=2Ixm。虽然与MATLAB仿真的初始值有一定偏差，但是这样可以大大缩减仿真电感的时问。