走線長(zhǎng)度約1000um長(zhǎng)度,ic設(shè)計(jì)中已是較長(zhǎng)走線,將其等效為一段短接線很可能不合理,需要依據(jù)工作頻率判斷用哪種模型進(jìn)行走線分析;
時(shí)鐘頻率6ghz,上升沿非常陡峭,在頻域上,信號(hào)能量越來(lái)越集中在基頻的奇次諧波頻點(diǎn)3、5、7、9…,我們?cè)诜治鰰r(shí)盡量要考慮這些頻點(diǎn)的信號(hào),因?yàn)橹C波信號(hào)的惡化會(huì)導(dǎo)致時(shí)鐘上升沿不夠陡峭,引起時(shí)鐘同步混亂等問(wèn)題。下面分析中我們關(guān)注到5次諧波,分析基頻、3、5次諧波在走線上的傳輸狀態(tài)。
通過(guò)上面 3.2.3 分析可知, t-coil 有 4 個(gè)電路參數(shù)以 ξ 表達(dá)出來(lái), 分別是 l1、 l2、 k、
cb。當(dāng) ξ 已知后, 這幾個(gè)參數(shù)被確定, t-coil 必須圍繞這幾個(gè)參數(shù)進(jìn)行綜合。
那么在綜合 t-coil 時(shí), 有多個(gè)參數(shù)需要同時(shí)準(zhǔn)確的優(yōu)化到值。 比如 l1、 l2 需要調(diào)
整結(jié)構(gòu)外徑和圈數(shù), 而耦合因子 k 需要調(diào)整線間距和線寬。 多個(gè)參數(shù)的調(diào)整優(yōu)化, 對(duì)綜
合帶來(lái)很大困難, 需要有- ic em 軟件完成。
業(yè)界的 peakview em 軟件, 提供優(yōu)化功能, 并具備多物理參數(shù)掃描功能, 幫助 t-coil 設(shè)
計(jì)中多參數(shù)目標(biāo)值的合成, 為設(shè)計(jì)創(chuàng)建 t-coil 模型提供便利
peakview 給出默認(rèn)優(yōu)化目標(biāo)是總電感 lab=1/(2*pi*f)*imag(zd12)。 lab 是軟件進(jìn)行
em 后, 通過(guò) z 參數(shù)得出結(jié)果, 這是優(yōu)化時(shí)用到的公式。
優(yōu)化目標(biāo)值 lab 可以前期通過(guò)公式 lab = l1+l2+2*k*sqrt(l1*l2) 計(jì)算得出l1、 l2、
k 是設(shè)計(jì)目標(biāo)量其中互感 m=k*sqrtl1*l2,ad/da無(wú)源器件設(shè)計(jì),上面公式代表意思:總電感是兩個(gè)自
感和兩個(gè)互感總和。
注意: 往往 t-coil 是對(duì)稱設(shè)計(jì)方案, 即 l1=l2, 兩個(gè)線圈結(jié)構(gòu)時(shí)對(duì)稱相等的, 就沒(méi)必
有對(duì) l13、 l23 分別優(yōu)化,節(jié)省迭代時(shí)間,直接使用上面兩端口1、 2公式優(yōu)化總
電感,如果按照公式優(yōu)化好總電感,那 l13、 l23 肯定相等且是目標(biāo)值。
2 耦合系數(shù)在 peakview 中用到的公式是如下, 也是用 z 參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。 k 和阻尼系
數(shù)是對(duì)應(yīng)的關(guān)系, 設(shè)計(jì)初會(huì)定好目標(biāo)值, 直接按照目標(biāo)值優(yōu)化即可。
k = -imag(z12-z13*z32/z33)/sqrt(abs(imag(z11-z13*z31/z33)*imag(z22-z23*z32/z33)))
3 peakview 可以 t-coil 寄生電阻量,一般不大,但如果做阻抗匹配時(shí),應(yīng)該要關(guān)注
下,其優(yōu)化公式 rd = real(zd12)。
4 peakview 提供每個(gè)電感的自感優(yōu)化公式如下。有時(shí)設(shè)計(jì)中要求的是不對(duì)稱 t-coil,用
lab 就不合適了,要用下面公式分別優(yōu)化及結(jié)果判定