[发明专利]一种基于键合金丝模型的补偿电路设计方法

说明书

本发明公开了一种基于键合金丝模型的补偿电路设计方法，包括，根据叠加原理，计算共模电流；结合共模电流和金丝键合线，建立π型集总网络；通过电磁仿真软件计算S参数，并利用π型集总网络中的电感和电容对S参数进行拟合，获得等效电感和补偿电容；基于等效电感和等效电容，搭建补偿电路；本发明基于键合金丝建立等效模型，并结合相关特性设计补偿电路，与传统的补偿电路相比，有效地减小了回波损耗和插入损耗。

技术领域

本发明涉及补偿电路的技术领域，尤其涉及一种基于键合金丝模型的补偿电路设计方法。

背景技术

在微波多芯片电路技术中，常采用金丝键合技术来实现微带传输线、单片微波集成电路和集总式元器件之间的互连。与数字电路中互连线不同的是，键合金丝的参数特性如数量、长度、拱高、跨距、焊点位置等都会微波传输特性产生严重的影响。尤其是在毫米波等高频段，键合金丝的寄生电感效应尤为明显。金丝键合互连的电磁性能将会变差，微波电路的传输特性也会随之恶化。因此，分析金丝键合的电磁特性、并有效地设计补偿电路，对实现和提高多芯片电路的性能具有十分重要的意义。

然而金丝键合的电容补偿方法都普遍存在一个问题，即仅在表层传输线上来设计电容补偿结构，极大地占用了设计空间。而在小型化、多通道封装电路中，显然没有这么多的面积来对金丝键合进行阻抗匹配设计。此外，这些仅通过增加焊盘尺寸进行电容补偿设计的方法对微波传输性能的改善较为有限，难以降低损耗。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括，根据叠加原理，计算共模电流；结合共模电流和金丝键合线，建立π型集总网络；通过电磁仿真软件计算S参数，并利用π型集总网络中的电感和电容对所述S参数进行拟合，获得等效电感和补偿电容；基于等效电感和等效电容，搭建补偿电路。

作为本发明所述的基于键合金丝模型的补偿电路设计方法的一种优选方案，其中：计算共模电流包括，

其中，i为共模电流，C_m为最内层初级绕组到磁芯的电容，N为共模电感的圈数，u为寄生电容中产生的电压，t为时间。

作为本发明所述的基于键合金丝模型的补偿电路设计方法的一种优选方案，其中：π型集总网络包括电容C1、电容C2和电感L；其中，电容C1和电容C2并联连接，电感L分别和电容C1、电容C2并联连接。

作为本发明所述的基于键合金丝模型的补偿电路设计方法的一种优选方案，其中：等效电感包括，

其中，L_e为等效电感，L_m为电容C_m与逆变器间的等效电感，S₁₁为π型集总网络中端口2匹配时端口1的反射系数，u₁为端口1的归一化入射电压。

作为本发明所述的基于键合金丝模型的补偿电路设计方法的一种优选方案，其中：补偿电容包括，

其中，C_e为补偿电容，V_c为外接直流电压源，V为逆变器正常工作时C点的电位，t′为补偿桥臂连通后的延迟时间。

作为本发明所述的基于键合金丝模型的补偿电路设计方法的一种优选方案，其中：补偿桥臂连通后的延迟时间t′包括，