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咨询一个片上电感建模的问题

时间:12-12 整理:3721RD 点击:
最近用TSMC 0.18um的CMOS做一个 矩形、差分电感,且电感有center tap. 希望对电感进行建模,想获得电感的时域等效模型(2PI模型)。
目前的情况是:在Cadence Virtuso里面把这个电感的版图画出来,并生成GDSII文件。 不知道什么软件能够对这个电感进行建模。目前了解的情况是,ADS的momentum、HFSS和Cadence 的VPCD这几个工具可以做这个。
但是,很多资料只介绍如何得到S参数文件,很少有资料讲解从S参数到2PI模型。VPCD这个工具,能够提取2PI模型,但是提取的2PI模型不含有center tap这端。
希望板上的同学能够推荐点关于这方面的资料或者建议,特别是step by step方面的资料。
谢谢!

能说说大概流程嘛?特别是针对center tap的 differential inductor.
或者是能给个资料吗?
谢谢!

momentum  amc仿真

Hfss比较好,派模型你去搜搜电感建模的paper,有很多将如何将s参数转化成pi模型的  
  

谢谢。
我觉得应该有软件做这个事情的。本质上这个过程就是一个求解一个超定方程的过程(2PI模型中元件参数为自变量,仿真得到的S参数为测量值)。
最好是通过软件搞定,我现在的项目是有版图,想得到参数。

pi模型很简单的
你得到S参数,转化为相应的Z参数和Y参数
pi模型里的RC都可以找到相对应的ZY参数
我记得串联电阻就是Z11之类的
不需要软件,写个matlab程序就搞定了

1. 现在大部分仿真软件(比如spectre)都支持直接用sNp文件做时域仿真,但偶尔可能会出问题,毕竟它是基于频域的参数文件,基于频域的仿真比如SP货HB仿真是最准确的;
2. HFSS等某些软件支持直接从sNp文件转成可以做时域仿真的等效模型文件,但里面用了很多受控源,没有实际的物理意义。
3. 解超定方程组(或者说参数拟合),你可以看看很多paper都有讲电感的RLC等效模型,你可以按这样画出来,估计一个初始值,设好优化目标让软件去自动优化,推荐AWR Microwave Office,或者ADS也行。
4. 可能是你最想要的,直接用软件拟合。推荐EMX,可以做电磁场仿真,还能根据仿真出来的sNp文件(实际中他用的是Y参数),做成等效物理模型。但由于软件因为想做得很准,分了很多段,自感互感电容很多,看起来也不太直观。
5.  如果你是窄带应用,实际上最常用的还是用简单的L串联R来代替;你有抽头,如果是对称的电感,可以简单的平均分成两半即可。

似乎应该是EMX好一些

学习了

momentum有自带的broadband spice model generator,能把snp文件转换成基于分立电路的spice模型,但port超过3个的话就不准。。

太感谢啦!回复了这么多。
1 我的VCO里面,需要把center tap接地。如果不接地就不能提供正确的直流工作点,所以我希望等效的模型有三个端口;
2 我的根本出发点是用软件仿真一下电感,得到电感的参数即可,接着做下面的工作,不打算对其做深入的研究;
3 打算用ADS做,看了网上的资料,感觉用这个的人比较多,估计文档也比较好找一些。
但是现在用momentum仿真碰到一个问题:TSMC 0.18um的CMOS 工艺,好像没有针对ADS的PDK,在keysight的主页上下了一个,也没有.lay文件和衬底文件。不知道在哪里可以下载到!
谢谢!

我的工作频率主要集中在1GHz~2GHz之间,算不上窄带了。

主要是我不知道如何用sp文件在Cadence里面进行时域和DC仿真。如果可以,能稍微详细的说一下流程吗?

尚未入门的选手,感觉比较麻烦,不知道从何下手!

cadence里面有个nport,应该是analog库里的,在nport里面填上sp文件路径,然后这个nport就是你的电感啦,可以支持各种仿真

哇,我试试看呢。你看我的理解是否正确:
1 在VCO的中有电感的地方用analogLib中的nport代替,并在nport的属性里面填入S参数路径;
2 然后进行DC,Trans,AC等仿真;
但是有几个疑问:
1 nport只有两端,而我的电感为 center-tapped differential rectangle inductor,因此我的电感实际为三个端,这样会有问题吗?
2 S参数仿真的时候,指定了频率范围,通常这个频率范围不是DC值(比如说从100MHz到10GHz),从这个角度来说,S参数文件不含有直流信息。因此,怎么能进行直流仿真呢?
谢谢!

谢谢,我上班的时候实施!

从0Hz仿真开始tran和PSS仿真也经常不收敛,把interpolation method设成rational会好一点,但速度很慢很慢...

只有三个准吗?
我的情况是center tapped differential inductor.只有三个Port。
具体是在哪里操作呢?

eWave可以应用在三维全波电磁场仿真,ePCD可以用来无源器件建模,与cadence无缝集成

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