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Fenomeni di Pulling in Circuiti Integrati a Radio Frequenza: Accoppiamento Elettromagnetico tra Componenti Passivi e Studio di Circuiti Immuni per Oscillatore.

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Presentazione sul tema: "Fenomeni di Pulling in Circuiti Integrati a Radio Frequenza: Accoppiamento Elettromagnetico tra Componenti Passivi e Studio di Circuiti Immuni per Oscillatore."— Transcript della presentazione:

1 Fenomeni di Pulling in Circuiti Integrati a Radio Frequenza: Accoppiamento Elettromagnetico tra Componenti Passivi e Studio di Circuiti Immuni per Oscillatore Locale Matteo RATTI UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PAVIA FACOLTÀ DI INGEGNERIA DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA

2 Definizione del substrato di riferimento Substrato caratteristico dei processi C-MOS Resistenza dello strato inferiore trascurabile Nessun piano di massa Bulk poco resistivo Strato epitassiale resistivo Necessità di utilizzare porte differenziali oppure interne ma con un riferimento di massa

3 Induttori: estrazione di modelli equivalenti C ox effetto capacitivo del metallo R epi resistenza del metallo verso il substrato

4 Induttori: estrazione di modelli equivalenti L=Im[Z 11 ]/ω R s =Re[Z 11 ] C ox   0  r (area ind /t ox ) R epi   epi (t epi /area ind )

5 Accoppiamento tra piste di metal parallele La struttura è caratterizzata dalla presenza di due induttanze proprie e una mutua Si tiene conto dell’induttanza mutua attraverso il coefficiente di accoppiamento K

6 Accoppiamento tra piste di metal parallele L’induttanza propria cresce linearmente con la lunghezza delle piste L’induttanza mutua non dipende soltanto dalle dimensioni delle piste ma anche dalla loro distanza

7 Accoppiamento tra contatti metallici ( R 1 ) teorica =   (t 1 /area cont ) contatto quadrato di lato 50  m: (R 1 ) teorica =704  (R 1 ) simulata =560  d [  m]R[K  ] Resistenza di substrato tra i contatti pressoché indipendente dalla distanza d R 12 trascurabile Riduzione di resistenza attribuibile agli effetti di bordo Necessità di valutare l’accoppiamento tra due contatti

8 Accoppiamento tra fili di bonding paralleli Comportamento di due fili di bonding paralleli analogo a quello tra piste metalliche parallele Presenza di induttanze proprie ed induttanza mutua

9 Accoppiamento tra fili di bonding paralleli H max =0.1mm H max =0.5mm H max =1mm

10 Accoppiamento induttore-contatto Accoppiamento resistivo tra le due strutture R cont stimata utilizzando la relazione:

11 Accoppiamento induttore-contatto Accoppiamento resistivo indipendente dalla distanza fra i componenti Accoppiamento resistivo nullo in assenza di riferimenti di massa comuni

12 Accoppiamento induttore-induttore Presenza di un accoppiamento magnetico di entità variabile con la distanza d

13 Accoppiamento induttore-induttore Alimentazione simmetrica e rimozione del riferimento di massa comune comportano l’annullamento dell’accoppiamento resistivo

14 Struttura differenziale e simmetrica Alimentazione differenziale annulla accoppiamento resistivo OBIETTIVO: riduzione dell’accoppiamento magnetico Riduzione dell’accoppiamento magnetico ( ~ -30dB a 1GHz) Entità dell’accoppiamento dipendente dalla distanza fra i componenti


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