對于 l1=l2 這種特殊情況, t-coils 成為了簡化的對稱螺線結構, 如下圖a。
寬帶電路中 t-coil 的應用,希望能在感興趣帶寬至少十倍情況下保持模型,那么 tcoil 必須正確建模。下圖b,模型螺線被分為 6 個部分,每個部分用電感、串聯電阻、并
聯電阻、寄生電容表示。
注意: 線圈間的寄生電容在建模中已被考慮, 而這些電容在 t-coil 的 a、 b 端是并聯疊
加的, 所以在確定終的橋接電容 cb時要從目標值中減掉這些寄生電容量。
例如:設計目標值是 50ff,peakview與emx, 我們在 ade 中, 不能直接給 t-coil 橋接一個 50ff 的電
容, 應該考慮線圈間的寄生電容量, 這個量一般無法準確計算, 設計中可以對 cb 進行 sweep
迭代, 終通過觀察 s11 和 3db 帶寬結果, 找到一個值。
根據軟件的優化經驗, 給出下面幾個常規調整經驗:
1 通過調整線間距, 可以修正耦合系數 kpeakview 甚至可以調整上下兩層走線
的偏移量來微調 k;
2 通過調整螺線外尺寸及圈數, 可以優化感值。
3 通過調整線寬可以獲取的插損
t-coil 是雙端口橋式-t 網絡的一種特例。 它有兩個互相耦合的電感兩個電感常常對稱
設計, 和一個橋接電容組成,設計中還要考慮兩個電感的耦合因子、 線上插損等因素。
當某個負載加到 t-coil 電路時, 從節點 1 或 2 處看到的阻抗比較特殊;以及這兩個節點
到節點 3一般連接負載電容的的傳輸函數vout/vin特性也比較有研究價值。
以一個共源級 mos 為例來講,其輸出的負載電容為 cl。當高頻時, cl 容抗很小, m1 的
小信號漏流被 cl 基本拉到地,peakview代理, 導致輸出電壓 vout 降低, 增益在要求寬頻范圍內平坦度較
差, 導致較低的工作帶寬。
解決思路一: 可以給負載電阻 rd 串聯一個 ldinductive peaking 方案, 如下圖b,
電感的感抗會隨頻率增加,那么總的串聯阻抗rd+jwl會隨頻率增加,射頻icpeakvie,這樣會在頻率提升
過程中,迫使大量電流流經 cl,實現增益寬度一致性增益大小會有所降低,是一種提升
工作帶寬方法。
解決思路二: 可以在輸出的信號路徑中插入一個 t-coil, 如下圖c,下來可以分析在
這種情況下,傳遞函數vout/vin是個啥情況。
隨著時鐘頻率日益提升,目前項目已應用到6、7ghz時鐘頻率,較長的時鐘走線不能單純認為是直連短接線,需要根據時鐘頻率和線長比較分析,決定采用短接線、集總模型、傳輸線模型其中一種。
在電路設計中傳輸線在rf領域和數字時域都廣泛使用,因此都應有一種模型判斷方案,幫助我們清晰的選擇傳輸線模型。
后續會提供兩種判斷方案,分別是時域分析方案,頻域分析方案。并給出各方案的判斷條件。也會進行案例分析,綿陽peakview,說明各模型在項目設計中需要考慮寄生參數的范圍,常規calibre的rc提參是否能滿足設計需要,寄生電感是否需要被考慮等問題會進行具體說明。