在 T-coil 的宽度应用中,除了上面对设计优化的考虑外,一些 T-coil 自身问题也需要在
设计中关注并解决。
(1) 片上 T-coil 往往占据顶层金属大量面积,而在顶层电源布线以及非常紧张了,
所以大面积的 T-coil 对顶层设计非常不利;同时,大面积的 T-coil 不仅影响面积
使用率,而且会产生大量功耗。如果不解决大面积 T-coil 问题,想利用 T-coil 设
计多个高速 IO 口的想法将无法实现。
(2) T-coil 也存在可靠性问题。对于 ESD 结构中的 T-coil 也涉及到 ESD 电流路径, Tcoil自身的串联电阻会引起较低的 ESD 抵抗力,高功耗会破坏 T-coil(尤其在 Tcoil 的一些突变拐角处,很容易受到 ESD破坏)。另外,如果 IO 电路在常规模式
是大电流情况时, T-coil 可能会由于电迁移导致破坏。为了提升 T-coil 可靠性,
需要设计较宽的金属走线,这又使得 T-coil 面积增加了。
下面几个例子,讨论如何提升 T-coil 可靠性,同时又减小面积:
我司能提供项目需求的无源器件模型库,项目人员可以按需选用。并针对当前IC设计碰到的诸多问题,提供无源器件综合的流程方案,为项目无源器件综合提供指导:
(1)
我司提供器件指标优化方案,根据项目实际需求,生成精准目标值的模型;提供扫描方案,帮助项目进行器件尺寸扫描遍历,方便设计参数值和IC面积或成本上的折中取舍。
(2)
我司提供流程方案,对器件尺寸调整,来节约版图面积,尤其对于电感这种占用较大面积器件,要充分考虑其面积调节,保证版图面积较高的利用率。
(3)
我司提供流程方案,对模型长宽比合理调整,来适应版图不规则区域放置,保证版图布局正常进行。
(4)
针对先进工艺中,PDK无法提供的无源器件模型问题,按照我司提供的器件综合流程可生成无源器件模型,并满足指标要求。
(5)
针对项目设计中,涉及的非常规复杂无源器件,我司能够提供支持,协助建模。
T-coil 已经极大的提升了工作带宽, 不过如果结合其他技术还能再次进行带宽提升。因
为对于二阶传递函数的 T-coil, 其输入阻抗是恒定的, 所以能随意在前端输入路径上加串联
电感, 这种用法在下面两种情况下非常有用, 能再次提升带宽。
情况一: 如果一个 mos 电路包含很多个放大 mos 管, 则电路输出往往有一个很大的输
出电容(C1)。
情况二: 对于 ESD 保护电路, 其输入网络必须含有一个大的 ESD 电容。
在这两种情况下,由于大电容存在,在所有频带中,可能前端输出阻抗向后看不到 T-coil
的恒定输入阻抗,造成无法在宽带内完全匹配情况,增益平坦度差,工作带宽变小。
可以串接一个电感 Ls, 进行阻抗匹配转换, 认为是感抗和容抗进行抵消, 让匹配设计中
不受之前大电容影响。