文章从 T-coil 的提出,理论推导, 缺陷分析,PLL电磁场, 到设计方案的优化进行系统说明。 设计层
面,基于 IC EM 软件 peakview 进行实例化方案分析。
Peakview 综合的 T-coil 模型,在 cds ADE 的验证结果表明: peakview 软件对平衡还
是非平衡 T-coil 的综合结果都能满足设计需求。 Peakview 提供的一些专业设置方法, 对 T-coil
综合带来便利, 用户设计中, 操作比较容易上手。
如果 peakview 设计的结果还想进一步优化, 可以参考文档前面的相关设计方案, 从电
路层面进行调整, 然后再用 peakview 进行模型实现, 按照这种思路可以反复迭代, 应该会
使我们关系的工作带宽提升更多
随着数据链路和内存链路的不断发展, 芯片之间的 IO 接口速度已超出 10GB/s。 但信号
带宽受到 IO 电容的严重影响, 为了消除 IO 电容造成的信号损耗, 原始的方案是使用高灵
敏度接收单元或者增添均衡器, 但这样会增加额外电路成本和功耗, 所以降低 IO 电容是一
个研究方向。
IO 电容有多个组成部分, 占比的是 ESD 结构电容(因为要提供满足要求的 ESD 容
限,导致电容较大),为了满足 2KV HBM 和 500V CDM 等 ESD 设计要求, ESD 电容很难做小,
例如, 将其降到 0.4pF 非常困难。
除了 ESD 电容外, 金属走线、 有源器件、 开关等的寄生电容对 IO 电容也有贡献, 因此,
将 IO 电容控制在 1PF 是比较困难的
在差分电路设计中, 可以将两个 T-coils 与其他差分网络连接。 例如下图中, 利用交叉耦
合对实现的负电容设计网络, 其输出和 2 个负载电容并联。对于这种情况可以按照差分形式
分别接 2 个 T-coils 进行带宽提升。
在时间响应上, 为了避免明显的过程问题, 常常选择 CN=CB/4。
虽然 T-coil 慢慢替代以往 inductive peaking 技术, 来提升电路带宽(比如 IO 接口)。但
理想的 T-coil有自身电路缺陷和应用局限性。本节讨论几种优化方案来改进 T-coil的实用性,
并给出一些电路结构来进一步提升电路带宽(和理想 T-coil 比较)。