Un estudio sobre el diseño de inductores variables cambiando las rutas principales y las bobinas de acoplamiento
Autores: Chiang, Yen-Chung; Chen, Juo-Chen; Chang, Yu-Hsin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un estudio sobre el diseño de inductores variables cambiando las rutas principales y las bobinas de acoplamiento
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Inductores variables
Sistema microelectromecánico
Transistores
Bobinas
Inductancia
Frecuencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 46
Citaciones: Sin citaciones
En un sistema de radiofrecuencia (RF), es posible utilizar inductores variables para proporcionar un rango de frecuencia sintonizable o selectivo. Los inductores variables pueden implementarse mediante el proceso de sistema microelectromecánico (MEMS) o utilizando transistores como interruptores para cambiar la ruta de las bobinas o las cantidades de acoplamiento. En este documento, investigamos el método de diseño de un inductor variable utilizando transistores MOS para cambiar las rutas de las bobinas principales y las bobinas secundarias acopladas. Observamos los efectos de diferentes capas de metal, números de vueltas y disposiciones de diseño para las bobinas secundarias acopladas y comparamos sus características en las inductancias y factores de calidad. Implementamos dos chips en la tecnología de proceso CMOS de 0.18 m para cada tipo de disposición para su verificación. Un inductor puede lograr valores de inductancia desde aproximadamente 300 pH hasta 550 pH, y el otro está entre 300 pH y 575 pH, correspondiendo a un rango de variación de inductancia del 59.3% y 62.5%, respectivamente, a una frecuencia de 4 GHz. Además, sus tamaños de paso fino de las inductancias conmutadas van desde 0.5% hasta 6% para un diseño, y de 1% a 12.5% para el otro. Descubrimos que ambos diseños lograron un amplio rango de ajuste de inductancia y tamaños de paso de inductancia moderados con una ligera diferencia en el comportamiento de la variación de inductancia versus frecuencia.
Descripción
En un sistema de radiofrecuencia (RF), es posible utilizar inductores variables para proporcionar un rango de frecuencia sintonizable o selectivo. Los inductores variables pueden implementarse mediante el proceso de sistema microelectromecánico (MEMS) o utilizando transistores como interruptores para cambiar la ruta de las bobinas o las cantidades de acoplamiento. En este documento, investigamos el método de diseño de un inductor variable utilizando transistores MOS para cambiar las rutas de las bobinas principales y las bobinas secundarias acopladas. Observamos los efectos de diferentes capas de metal, números de vueltas y disposiciones de diseño para las bobinas secundarias acopladas y comparamos sus características en las inductancias y factores de calidad. Implementamos dos chips en la tecnología de proceso CMOS de 0.18 m para cada tipo de disposición para su verificación. Un inductor puede lograr valores de inductancia desde aproximadamente 300 pH hasta 550 pH, y el otro está entre 300 pH y 575 pH, correspondiendo a un rango de variación de inductancia del 59.3% y 62.5%, respectivamente, a una frecuencia de 4 GHz. Además, sus tamaños de paso fino de las inductancias conmutadas van desde 0.5% hasta 6% para un diseño, y de 1% a 12.5% para el otro. Descubrimos que ambos diseños lograron un amplio rango de ajuste de inductancia y tamaños de paso de inductancia moderados con una ligera diferencia en el comportamiento de la variación de inductancia versus frecuencia.