一種簡單的有源電感電路

在RF設(shè)計(jì)中，經(jīng)常用到無源元件電感，電感的面積較大，占芯片較大部分面積，介紹一種有源電感模型，通過簡單的MOS電路實(shí)現(xiàn)，相對于螺旋電感來說，面積會減小很多，但是Q值會比較小，不適用于窄帶電路設(shè)計(jì)，一般可應(yīng)用在寬帶和超寬帶等電路設(shè)計(jì)中，如超寬帶LNA電路。

如圖所示，是一種簡單的有源電感電路，僅有一個(gè)NMOS管和電阻，一般當(dāng)作負(fù)載使用。

圖1

小信號分析圖如下，其中Cgs表示MOS柵漏電容，CL表示MOS源級的負(fù)載電容，計(jì)算看進(jìn)去的阻抗大小。

圖2

阻抗表達(dá)式有一個(gè)左半邊的零點(diǎn)和二個(gè)極點(diǎn)，假設(shè)零點(diǎn)小于主極點(diǎn)，可畫出如下頻率響應(yīng)圖：

圖3

其中零點(diǎn)Z1=1/CgsR，主極點(diǎn)P1=gm/(CL+Cgs)，在Z1到P1的區(qū)間，阻抗隨著頻率的上升和上升，和電感的性質(zhì)相同，因此，這段區(qū)間可以用一個(gè)電阻1/gm和電感CgsR/gm串聯(lián)來模擬，即阻抗Zin為：

對于有源電感來說，需要Z1>P1，即1/CgsR

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