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较高制程变异容忍度之耦合电感
台大系统芯片中心专栏(14)

【作者: 盧信嘉,趙子威,周晏田】2008年02月29日 星期五

浏览人次:【7292】

在多层介电质结构如低温共烧陶瓷(LTCC, low temperature cofired ceramic) 中,电感、电容和传输线的设计有相当大的自由度。然而对螺旋型电感而言,由于受到尺寸和自共振频率的限制,当感值大于几个奈亨利(nano Henry)时则不容易制作,所以有论文[1-2]提出使用直线耦合电感来产生一个相当大的等效电感值的方法。图一是耦合电感的电路图。



《图一 耦合电感的电路图》
《图一 耦合电感的电路图》

在图一(a)中,L1和L2是没有任何耦合的自感值,M表示为两个电感间的互感值,图一(a)可等效成图一(b),其中LL1、LL2、MM的转换公式如下。


《公式一 转换公式》
《公式一 转换公式》

只要能将M调整的够小,就可以的到很大的MM。实际使用时,可以使用如图二的布局来实现,如图二所示,编号为第三和第四层中的两条直线耦合电感被设计来实现L1、L2和M。然而在LTCC制程中的多层堆栈结构中,上下层不对正是无法避免的,一般而言,大约会有20至50毫米的误差,这将导致互感值产生变化。
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