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2023年全国微波毫米波会议

作者：刘树功游承武刑阳柴玉汶董锐冰华南师范大学生物光子学研究院

本文针对金属-氧化物-金属(mom)电容器提出了一种精确、适用性广的Y参数解析模型,该模型很好的拟合了边长为1.89um-7.49um的方形mom电容在220GHz下的Y参数。该模型采用了等效模型拆分的拟合方法,与直接拟合相比,可以用更小的阶数拟合出... 详细信息

本文针对金属-氧化物-金属(mom)电容器提出了一种精确、适用性广的Y参数解析模型,该模型很好的拟合了边长为1.89um-7.49um的方形mom电容在220GHz下的Y参数。该模型采用了等效模型拆分的拟合方法,与直接拟合相比,可以用更小的阶数拟合出更好的效果。该模型可以为电路设计者提供便利,也可以应用于EDA软件中。

关键词： mom电容 Y参数射频集成电路

来源： cnki会议评论

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超高增益低噪声红外焦平面读出电路研究

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红外技术 2019年第12期41卷 1117-1123页

作者：景松杨波黄张成龚海梅高海军杭州电子科技大学研究生院浙江杭州310000 中国科学院上海技术物理研究所上海200083

高增益探测对InGaAs焦平面探测器在微光夜视条件下成像有重要意义。设计了一款InGaAs焦平面用的高增益低噪声64×64元读出电路。读出电路输入级采用CTIA模式(电容负反馈放大),通过计算发现输入级运算放大器热噪声是主要噪声源,采用单端... 详细信息

高增益探测对InGaAs焦平面探测器在微光夜视条件下成像有重要意义。设计了一款InGaAs焦平面用的高增益低噪声64×64元读出电路。读出电路输入级采用CTIA模式(电容负反馈放大),通过计算发现输入级运算放大器热噪声是主要噪声源,采用单端替代差分运放将输入级噪声降低26%。同时,研究积分电容和增益、满阱容量、噪声的关系,将积分电容降低到1 fF,实现了超高增益和低噪声探测。读出电路采用0.18mm工艺设计,像元中心距为30mm。经过PEX(寄生参数提取)参数提取,实际积分电容为0.94 fF,经过测试芯片整体功耗低至24.1 m W,电路噪声电子数为4.37e。

关键词：红外焦平面读出电路高灵敏度低噪声 mom电容积分运放

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射频集成电容的建模与仿真研究

射频集成电容的建模与仿真研究

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作者：宋柄含中国计量大学

学位级别：硕士

射频集成电路（Analog integrated circuit,Analog-IC）,是Analog-IC的重要分支,对射频电信号进行处理,并将其转化为电磁波进行发送,广泛应用于无线物联网,手机通信等领域。目前对于射频集成电路的电容模型的研究还不够充分,本文工作即... 详细信息

射频集成电路（Analog integrated circuit,Analog-IC）,是Analog-IC的重要分支,对射频电信号进行处理,并将其转化为电磁波进行发送,广泛应用于无线物联网,手机通信等领域。目前对于射频集成电路的电容模型的研究还不够充分,本文工作即针对mom电容,MIM电容的多种结构开展了三维电磁场的建模和仿真,主要工作内容和结论如下:首先对mom电容,MIM电容的几何结构和工艺实现进行阐述,分析其电场分布情况,得到其等效电路模型。提出两种新的mom电容结构,可以利用与衬底垂直方向和水平方向上的多个电场形成电容。接着利用高频结构仿真器（High Frequency Structure Simulator,HFSS）对不同的电容结构在不同的尺寸特征下建立相应的三维模型并进行电磁场仿真,得到电容器件的端口能量散射特性。然后研究了mom电容特征单元的长度,宽度,厚度,介质层介电常数对电容密度的影响,结合HFSS仿真器计算得到的Y参数对电容的阻抗进行分析,探究了电容的电容密度,自谐振频率,品质因数等与特征单元的尺寸和数量的函数关系。对MIM电容进行相同条件下的三维电磁场仿真,并与mom电容仿真结果进行对比。最后建立两种电容结构的HSPICE电路仿真模型,并对HFSS和HSPICE两种仿真器的仿真结果进行对比,电路仿真与三维电磁场仿真数据非常接近。从HFSS的仿真结果看,对于mom和MIM两种电容结构,在相同的特征加工尺寸下,mom电容的电容密度与MIM电容相当,但是其自谐振频率,品质因数特性不如MIM电容。

关键词： mom电容 MIM电容射频集成电容 HFSS 物理模型仿真

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高灵敏度低噪声短波红外铟镓砷焦平面用64×64元读出电路设计

高灵敏度低噪声短波红外铟镓砷焦平面用64×64元读出电路设计

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作者：景松杭州电子科技大学

学位级别：硕士

随着红外技术的发展,短波红外铟镓砷(Indium Galium Arsenide,In Ga As)焦平面探测器越来越广泛地应用于航空航天、军事、民用检测等领域。近几年,随着红外铟镓砷焦平面阵列性能的不断提高,同时暗电流水平不断降低,铟镓砷焦平面探测器... 详细信息

随着红外技术的发展,短波红外铟镓砷(Indium Galium Arsenide,In Ga As)焦平面探测器越来越广泛地应用于航空航天、军事、民用检测等领域。近几年,随着红外铟镓砷焦平面阵列性能的不断提高,同时暗电流水平不断降低,铟镓砷焦平面探测器在微光夜视环境下成像领域展现出了巨大的潜力。提高铟镓砷焦平面探测器的灵敏度、抑制探测器读出电路的噪声对探测器在微光夜视条件下成像具有重要意义。本文首先介绍了短波红外铟镓砷焦平面探测器的应用背景和发展状况,然后对它的构成和工作原理进行了。重点分析了焦平面用64×64元读出电路的构成和工作原理、读出电路的噪声,并在此基础上设计了焦平面用64×64元读出电路。论文主要工作如下:1.输入级是64×64元读出电路噪声的主要来源,为抑制读出电路的输入级噪声,采用单端运算放大器做输入级的积分运放,减少了运放的MOS管个数,以抑制积分运放的热噪声。采用小电容来做读出电路输入级的积分电容,通过提高增益减小等效输入噪声电子数,积分电容为1f F到10f F以进行对比观察。64×64元读出电路整体功耗低至9.0m W,1f F时读出电路噪声设计计算结果9.6e。2.采用小积分电容不仅可以抑制读出电路的噪声,同时也可以提高焦平面探测器的灵敏度。对比Native NMOS管电容、MIM电容、mom电容的特点和优势,考虑版图工艺的均匀性及电路要求后,采用mom电容做读出电路的小积分电容。3.采用0.18μm工艺设计了铟镓砷焦平面用64×64元读出电路,包括输入级、相关双采样电路、单元结构输出级、行列移位寄存器、列缓冲级、列缓冲级开关和总线缓冲级。设计了移位寄存器、复位开关和采样开关的时序,仿真结果正确。完成了64×64元读出电路的整体版图设计,版图通过DRC、LVS检测和对mom电容的PEX参数提取验证,送出流片。

关键词：短波红外铟镓砷焦平面探测器读出电路高灵敏度低噪声 mom电容

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