Duas ferramentas para modelamento de indutores planares, retangulares e integrados e as equações analíticas implementadas em um software, foram estudadas e analisadas, para determinar qual é a mais apropriada, ou seja, aquela que fornece os resultados mais próximos de medidas experimentais, com menor custo, maior velocidade, etc. Indutores planares integrados apresentam limitações severas em seu uso. As duas principais são: o baixo valor do fator de qualidade, que limita o ganho e a banda nos amplificadores e filtros que os utilizam; e a dificuldade no seu modelamento e na determinação dos parâmetros que os caracterizam. Apesar das dificuldades no uso destes dispositivos, eles são aplicados em diversos sistemas, tais como transceptores que operam em rádio freqüências. Nestes sistemas, indutores são necessários e sua integração é essencial para se obter soluções completamente integradas. As ferramentas estudadas para o modelamento de indutores neste trabalho foram: ASITIC e SONNET. As equações analíticas foram implementadas no MATLAB. A comparação entre as ferramentas e as equações foi feita por meio de cinco indutores construídos e medidos. Os indutores foram fabricados em tecnologia CMOS de 0,35 µm com quatro camadas de metal. Para realizar a correta comparação entre os resultados simulados e as medidas elétricas, reduzindo ao máximo a interferência de elementos parasitas (inclusos pelos pads), os indutores foram inseridos em estruturas de teste. Estruturas de caracterização apropriadas foram também projetadas para permitir a eliminação do efeito das estruturas de teste sobre as medidas. / Two modeling tools for integrated planar square inductors and one software implementing analytical relations, were studied and analyzed, to determine which is the most appropriate, that is, the tools that will supply the closest results to experimental measurements with, lower costs, higher speed, etc. Integrated planar inductors present severe limitations in their use. The two main limitations are: the low value of the quality factor, that affects the gain and the band of amplifiers and filters where they are used; and the difficulty in modeling and determining of their parameters. Inspire of the difficulties in the use of these devices, they are applied in many systems, such as transceivers that operate in radio frequency. In these systems, inductors are necessary and their integration is essential to obtain completely integrated solutions. In this work the studied tools for inductor modeling were: ASITIC and SONNET. The analytical relations were implementing in MATLAB. The comparisons between the tools were made through five implemented and measured inductors. The inductors were fabricated in a CMOS 0.35 µm technology with four metal layers. In order to carry out the correct comparison between the modeled results and the electric measurements, minimizing the interference of pad parasitic elements, the inductors were inserted within appropriate test structures. Characterization structures were also implemented to allow the elimination of the test structure effects on the measurements.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-27072007-145121 |
| Date | 18 April 2007 |
| Creators | Anjos, Angélica dos |
| Contributors | Soares Junior, João Navarro |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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