SiGe HBT射频有源电感设计与优化

"本文主要探讨了基于SiGe HBT（高速双极型晶体管）的射频有源电感设计，旨在解决射频单片集成电路中无源电感占用面积大、品质因数Q低的问题。通过采用SiGe BiCMOS工艺，利用晶体管内部的本征电容构建有源电感，以实现更小型化、高性能的射频电路。文中提到了四种不同的有源电感电路结构，并对其中一种表现优异的结构进行了深入分析。设计过程采用了Jazz 0.35 μm SiGe BiCMOS工艺，并利用ADS射频仿真软件进行验证。文章强调了有源电感在减少芯片面积、降低成本方面的重要性，并介绍了其基本原理和计算公式。" 在射频技术领域，有源电感是一种关键的元件，它在阻抗转换、谐振、反馈和滤波等方面发挥着关键作用。传统的无源电感因其尺寸大、品质因数Q低，不适应于现代无线通信技术的发展趋势。随着微电子技术的进步，尤其是SiGe技术的成熟，有源电感成为了解决这一问题的有效方案。SiGe HBT（高速双极型晶体管）因其兼容硅工艺，成本相对较低，成为了设计射频单片集成电路的理想选择。 本文的核心在于利用两个晶体管构成的回转器，通过晶体管内部的本征电容来模拟电感效应。作者设计了四种不同配置的有源电感电路，其中一种表现出色，其详细设计和性能分析为其他类似设计提供了参考。在实际操作中，采用了Jazz 0.35 μm SiGe BiCMOS工艺，这是一种广泛应用于射频集成电路的制造工艺，它结合了双极型和CMOS的优点，能够实现高频性能和低功耗。 通过射频仿真软件ADS（Advanced Design System），作者对设计进行了验证。ADS是一款强大的射频、微波和高速数字系统设计工具，能够对电路和系统的性能进行精确预测。在仿真过程中，作者可能考虑了频率响应、稳定性、噪声系数等多个关键指标，以确保设计的可行性和实用性。 有源电感的基本原理是利用回转器（如晶体管）的电压到电流转换特性，配合电容形成所需的电感效果。文中给出的公式揭示了电感值L与跨导放大器的跨导值gm1、gm2和电容值C之间的关系，这为设计人员提供了计算和优化电感参数的依据。 基于SiGe HBT的射频有源电感设计不仅有助于减小射频集成电路的芯片面积，还能提高系统的性能和效率，对于推动射频技术的发展具有重要意义。通过不断探索和优化，这种设计方法有望在未来的无线通信设备中得到广泛应用。