CMOS集成电感的建模与仿真
2019-07-09 13:22:39 点击：
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scalable模型中，各元件的值可用与版图结构和工艺参数相关的物理公式进行计算，因此有较高的可缩放性和准确性。同时，scalable模型还能够简化电路的设计过程，提高电路的仿真性能。Scalable电感模型的建立方法可归纳为：①确定片上电感拓扑结构，根据电路拓扑结构中各元件的物理含义计算初值；②将元件值代入等效电路拓扑结构中，对电路进行仿真；③将仿真与测试结果作比较，检验两者之间的误差，看误差是否满足要求；④若误差太大，调整优化参数，直至误差符合要求；⑤将物理公式、scalable方程以及模型的拓扑结构整合成完整的电感scalable模型库J。
模型采用中芯国际0．18Ixm工艺，建立间距为2Ixm，金属线宽为10Ixm，内径从30Ixm以步长5Ixm变化到80m，圈数从一圈到六圈的八边形电感建立FDK模型。将流片得到的电感s参数带回ADS中进行数据处理，得到的结果图1所示。
由图1可见，当线宽与问距保持不变时，随着圈数的增加，差分电感感值呈线性分布，品质因数Q呈矢叠分布，即对于某一感值，有两种或者更多的电感结构组合与之相对应，这样在实际的电路设计中，就可以根据需要选取所需结构的电感。这种交互式参数可变模型极大地方便了射频集成电路设计要求，对于不同工艺条件下的电感，只要改变其工艺参数以及优化参数值即可，这种建模方法也是今后模型库开发的一种趋势。
3．2基于2一霄等效模型的集成电感的建模与仿真
片上集成电感建模分为分段电路模型和集总电路模型，分段电路模型虽然可以用于任何结构分布系统的仿真，但模型中器件数目太多，SPICE网表复杂，仿真速度慢。集总模型拓扑结构对于给定的螺旋电感，能快速生成可靠的子电路模型，结构简单、通用且稳定。