T-coils 能提供恒定的输入阻抗,电感 MOM电磁场,刚好能解决上面的麻烦,前面的接入电路不会再受到重
负载电容影响,仅看到一个恒定的终端电阻,可以进行可靠匹配,消除反射。
上面的问题见下图(a):对于输入网络, RT是负载电阻, CESD是 ESD 电容(恶化了输入
匹配,导致反射)。如果如下图(b)加入一个 T-coil, 那网络的输入阻抗能设计的始终等于
终端电阻 RT(Zin=RT), 而不受 CESD影响。可以通过下面两个极端条件看到这种亮点。
对于 IO 接口电路, T-coil 一般是接在 ESD 电容结构处, ESD 结构再连接后
续的内部电路。如上面局限性所述,在 X 节点信号 S21 会在高频时恶化(尽管
高频 S11 表现良好)。
如下图所示,可以将 ESD 结构后面的内部电路连接在 Y 节点(之前方案内
部电路是连接在 X 节点的)。那么, ESD 结构的大电容仍然在 X 节点, T-coil 电
路还是通过 Cesd 和 RT 计算得到
Peakview 给出默认优化目标是‘总电感’ LAB=1/(2*pi*f)*imag(zd12)。 LAB 是软件进行
EM 后, 通过 Z 参数得出结果, 这是优化时用到的公式。
优化目标值 LAB 可以前期通过公式 LAB = L1 L2 2*k*sqrt(L1*L2) 计算得出(L1、 L2、
K 是设计目标量)其中互感 M=K*sqrt(L1*L2),上面公式代表意思:总电感是两个自
感和两个互感总和。
注意: 往往 T-coil 是对称设计方案, 即 L1=L2, 两个线圈结构时对称相等的, 就没必
有对 L13、 L23 分别优化,节省迭代时间,直接使用上面两端口(1、 2)公式优化总
电感,如果按照公式优化好总电感,那 L13、 L23 肯定相等且是目标值。
(2) 耦合系数在 Peakview 中用到的公式是如下, 也是用 Z 参数进行优化。 K 和阻尼系
数是对应的关系, 设计初会定好目标值, 直接按照目标值优化即可。
k = -imag(z12-z13*z32/z33)/sqrt(abs(imag(z11-z13*z31/z33)*imag(z22-z23*z32/z33)))
(3) peakview 可以 T-coil 寄生电阻量,一般不大,但如果做阻抗匹配时,应该要关注
下,其优化公式 Rd = real(zd12)。
(4) peakview 提供每个电感的自感优化公式如下。有时设计中要求的是不对称 T-coil,用
LAB 就不合适了,要用下面公式分别优化及结果判定