RFIC中的电流回路问题
之前有一段时间设计IC测试PCB时,发现数字和模拟地之间需要连接一个0ohm的电阻,当时只是知道需要这样的东西,没去细想;最近突然想起这件事,就去查了些资料,看的资料越多,发现自己在RFIC设计中对电流回路这个问题的理解一直都不够深,就记录下。
首先是0ohm电阻的问题,如果不接0ohm电阻,而是将模拟和数字地直接连接,数字部分的电路会对模拟地产生影响。所以需要数字地一块;模拟地一块;最后通过0ohm电阻连接,接到仪器的地上。
在看地的资料时,发现低频和高频的地的电路回路还不一样(之前一直以为走最短路径,或电阻最小路径);例如,低频时,电流的路径会找电阻最小的路径回去;而高频时,会找电抗最小的路径回去。总体来说就是找阻抗最小的路径回去,低频时,电阻影响较大,所以以电阻为标准,高频时电抗影响大,所以以电抗为标准。
电阻小的路径比较好理解,通常就是路径越短越好,以上图为例就是蓝色路径;但是电抗最小的路径,之前一直以为也是路径越短越好,但实际过程中是看电路回路形成的磁通量最小的路径,以上图为例,其实是红色的路径。因此并不是沿着短的路径回去,这种频率越高越明显;
做了些电感的电磁仿真,发现的确如此。
但在RFIC设计中,电感下面通常是没有地面的,地面在周围,这个时候,电流会沿着靠近电感的边缘返回。这样返回其实形成的磁通量会有些大,回路电感也会大些。
如果两个端口靠的比较近,那电流是绕一圈回来,还是走短路径呢。可以看到他是都会走,就像有两条路,回路电流都会走,回路阻抗大的回路电流小,回路阻抗小的回路电流大;由于RFIC中电感下面挖空了,其实部分电流会走最短路径回去。
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