【摘要】本文给出了键合线电感（bond wire）的集总参数模型和三维电磁场仿真及拟合结果，使用四键合线双电感和片上MOS电容，设计了1.8～3.6GHz的压控振荡器，显著降低了芯片面积，优化了振荡器性能。
【关键词】压控振荡器；键合线；相噪声
近年来，无线通信特别是移动通讯的迅速发展，对射频系统提出了低功耗、小尺寸、低成本、高可靠等要求。作为射频系统的重要模块，压控振荡器因以片上螺旋电感和和金属-氧化物-金属电容作为主要元件，已成为芯片面积消耗最大的模块。因此，使用键合线电感和MOS电容设计一种低功耗高性能的压控振荡器，不但可以省去片上电感的面积，而且使用普通MOS晶体管作为电容，比金属-氧化物-金属电容大3～5倍的电容率又可以使面积进一步降低，可以显著降低成本。
本文基于0.35μm CMOS工艺，使用四键合线构成的双电感，并给出建模方法和结果，设计了频率范围为1.8G～3.6GHz的压控振荡器，实现相位噪声-100dbc/Hz@100kHz。
1.键合线电感建模
目前的封装工业中，键合线（bonding wire）的材料主要采用金和铜，为了提高电感的性能，本文采用直径25um（1.0mil）、1～2mm长度规格的金丝，其稳定工作电流大于200mA。
5.结论
本文分析了键合线电感的结构及建模技术，给出了较为准确的电感模型，设计了基于共用T型引脚封装框架的四键合线双电感大频率范围的压控振荡器，并使用片上MOS电容实现了3.3V电源电压下1.8～3.6GHz的低成本高性能的压控振荡器方案，100KHz偏移处的相噪声达到了-100dbc/Hz，实测表明振荡器性能与设计建模的结果吻合的很好。
参考文献
[1]Craninckx，J.and Steyaert，“A 1.8-GHz CMOS Low-Phase-Noise Voltage-Controlled Oscillator with Prescaler”，IEEE Journal of Solid-state Circuits（Dec.1995）vol.30，no.12，pp. 1474-82.
[2]唐长文，等.一种采用开关阶跃电容的压控振荡器[J].半导体学报，2005，26（10）.
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