原创 关于RF电路的电源噪声和衬底噪声

问
jacky 发表于 2006-12-05 22:37:59

老大能否针对各模块对锁相环的相噪的影响进行一下总结，感觉现在看的资料很难在脑子里建立起系统的概念。还有电源噪声和衬底噪声在电路仿真时该如何建模，感觉很难将这些噪声抽象出来做为一个噪声信号源。另外spectre仿pss时好像无法仿非周期信号，这个该如何仿真，能否介绍一下。

答
*关于相位噪声，一两句说不完，以后有时间再写一篇。

*至于电源噪声和衬底噪声，我认为那本质上来源于周边电路，通过电源/地线或者衬底耦合到了你关心的电路上，并不是一个独立的随机噪声源。

电源噪声相对容易一些。最简单的方法是在电路中的电源输出的两端各串联一个大电感。在此设定下，任何电路由于电流突变而造成的电源线电压波动都会按最糟糕的情况反映出来，只有电路中的退耦电容在起滤除电源噪声的作用。

如果你要更精确一点的模型，就得把各子电路间的电源/地线建模，用适当的电感、电容或传输线代替。不过相对来说，如果你的电路全在芯片上，片内电源/地线的等效电感很小(或等效传输线很短)，在大部分情况下可以忽略；只有管脚的等效模型会明显影响电路。但如果你的电路是电路板级的，而且工作在高频或射频，则电源/地线的模型很有可能会影响电源噪声的大小。

衬底噪声要复杂一些。现在使用的一种方法是把衬底下面的p+ substrate看成一个电路上的节点，因为它的电阻率相对较小；而器件在衬底靠近上表面的p- epitaxial layer上，所以器件的body/drain/source与前面所说的衬底节点间都有一个电阻相联(有些情况下还有一个电容，比如存在PN结的时候)；另外别忘了电源/地线的contact、Guard Ring与衬底节点间也有这样的电阻和电容存在。

不过用这样的模型进行衬底噪声的仿真，一方面如果代工厂不给模型或相关工艺参数，你自己建模的工作量非常大，或者几乎不可行；另一方面即使建了模，因为电路复杂度大大增加，仿真速度会很受影响；再者，这个模型未必精确。比如说，如果有Guard Ring隔在两个电路之间，噪声的隔离肯定比Guard Ring在两个电路外围要好，但这两种情况在上面的模型里是没有区别的。

*关于spectre pss,很抱歉我没有这个软件，帮不上忙。我现在主要用的是ADS。