单端电感中电流回流路径的等效电路模型及其建模方法

摘要

本发明公开了单端电感中电流回流路径的等效电路模型及其建模方法，属于射频与毫米波集成电路设计领域，该等效电路模型采用1-∏电路结构，该方法包括：首先得到单端电感直流感值的修正模型；再建立描述高频下的趋肤效应和临近效应的回流路径等效阻抗矩阵模型，并计算得到电感电流回流路径的等效阻抗模型；最后建立基于1-∏电路结构的等效电路模型；并对等效电路模型进行曲线拟合，得到该等效电路模型中的各元件的参数。本发明可以精确描述高频下电路回流路径对实际电路中电感感值的影响，从而将版图中电感位置摆放和周围走线效应对电路性能的影响在仿真阶段准确地反映出来，以帮助电路设计者精确、有效地进行高频电路设计。

主权项

一种单端电感中电流回流路径的等效电路模型的建模方法，其特征在于，采用1‑Π电路结构，具体包括：左侧并联支路、右侧并联支路和中间串联支路；其中左侧的并联支路和右侧的并联支路均由电容Cox、Csi和电阻Rsi所组成，电容Csi和电阻Rsi并联后与电容Cox串联；中间串联支路由两个电感Lg0、Lg1和两个电阻Rg0、Rg1所组成，其中，电感Lg1与电阻Rg1串联后与电阻Rg0并联，再与电感Lg0串联；左侧支路的电容Cox的另一端与中间串联支路的电感Lg0的另一端相连，右侧支路的电容Cox的另一端与中间串联支路两个电阻Rg0、Rg1的公共端相连；该方法包括以下步骤：1）首先，利用共心半圈电感互感解析公式，对单端电感的电流回流路径与单端电感中每一条电感线圈之间的互感和回流路径本身的自感进行计算，并对回流路径与单端电感的所有电感线圈之间的互感求和，从而得到单端电感直流感值的修正模型；2）将回流路径分成若干共心子路径，结合步骤1）得到的单端电感直流感值的修正模型，建立描述高频下的趋肤效应和临近效应的回流路径等效阻抗矩阵模型，并计算得到电感电流回流路径的等效阻抗模型；3）利用步骤1）和步骤2）得到的单端电感直流感值的修正模型与电感电流回流路径的等效阻抗模型，建立基于1‑Π电路结构的等效电路模型；并根据单端电感的测试数据对等效电路模型进行曲线拟合，得到该等效电路模型中的各元件的参数。