CMOS射频电路中sub-nH平面螺旋电感物理建模

"Physical Modeling of On-chip Sub-nH Spiral Inductor.pdf" 这篇论文主要探讨了在CMOS射频集成电路设计中，如何对片上Sub-nH平面螺旋电感进行有效的物理建模。电感作为射频集成电路（RFIC）中的关键元件，其性能直接影响电路的频率响应、线性度以及效率。Sub-nH级别的电感因其小型化、高Q值（品质因数）和低功耗等优点，在高频和微波集成电路中尤为重要。 作者杨康和闫娜来自复旦大学ASIC&System国家重点实验室，他们在论文中提出了一种新的电感物理模型。该模型基于对片上电感在高频工作条件下的物理特性的深入分析，旨在更准确地预测和描述电感的行为，这对于优化设计和提高射频电路的性能至关重要。 在电感物理建模中，通常需要考虑的因素包括电感的几何形状、材料参数、工艺影响以及寄生效应等。论文可能涵盖了以下几点： 1. **几何参数与电感值**：电感的大小、宽度、间距和层数等几何因素直接影响电感值。新的模型可能采用了更精确的方法来关联这些参数与电感性能。 2. **高频行为分析**：在高频下，电感的自谐振频率（self-resonant frequency, SRF）和Q值会受到寄生电容和电阻的影响。新模型可能考虑了这些因素，以提供更宽频段内的准确预测。 3. **材料与工艺影响**：CMOS工艺的多样性和复杂性可能导致电感性能的变化。论文可能涉及如何将工艺变量纳入模型，以适应不同的制造条件。 4. **寄生效应建模**：片上电感不可避免地存在寄生效应，如寄生电容和电阻，这些都会影响电感的实际工作特性。新模型可能提出了新的方法来量化这些寄生效应。 5. **模拟与验证**：论文可能通过与实验数据的对比，展示了新模型的预测准确性，并可能提供了在不同设计条件下对电感性能的仿真结果。 6. **应用示例**：为了展示模型的实用性，论文可能会提供一些具体的应用案例，如毫米波、亚毫米波或THz频段的射频电路设计，解释如何使用该模型优化电路性能。 论文的作者们还提到了他们的研究兴趣，包括高速集成电路和系统设计，特别是在毫米波、亚毫米波和THz领域，以及低功耗电路、内存、RFID标签芯片和收发器电路等。这表明他们的工作不仅局限于理论建模，还可能涉及到实际系统的实现。 这篇论文对于理解并优化片上Sub-nH平面螺旋电感的性能具有重要意义，为IC设计者提供了有价值的工具和指导，有助于推动射频集成电路领域的技术进步。