硅基射频器件的建模与参数提取
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2.4.1 开路和短路测试结构及模型

焊盘寄生效应(焊盘电容和衬底损耗)是通过测试一个只包含焊盘的开路结构确定的。通常将这个开路测试结构的模型等效成一个RC-π型的电容网络。图2.16给出了开路测试结构的版图及等效电路模型。

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图2.16 开路测试结构的版图和等效电路模型

电容CoxiCoxo分别表示金属部分和硅衬底之间的氧化层电容,CsubiCsubo分别为输入、输出端口衬底电容,RsubiRsubo为衬底电阻,这些模型参数均可以通过测试仅由焊盘组成的开路结构确定。

在低频段,氧化层电容和衬底电阻可以通过以下公式确定:

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在高频段,衬底电容可以通过以下公式确定:

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上述公式中的上标o代表开路测试结构,ω表示角频率,Re表示取该数的实部,Im表示取该数的虚部。

寄生元件的馈线阻抗可以通过测量一个短路结构的网络参数获得,图2.17给出了短路测试结构和等效电路模型,图中的LiLoLs表示馈线电感,RiRoRs表示馈线的损耗。短路测试结构等效电路模型通常采用一个由串联电阻和电感构成的T型网络。馈线电感和损耗可以通过短路测试结构的Z参数直接确定:

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图2.17 短路测试结构和等效电路模型

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上述公式中的上标S表示短路测试结构。