射频接收机的谐振问题

earthcheng

各位大佬，


      我在测试自己设计的TIA时发现在50GHz左右有一个谐振峰，经过各种对电路的排查和仿真复现，发现微电流源偏置电压的连线电感（图中电感L）大概率是造成谐振的主要原因，但是不知道如何理论分析这个电感会造成谐振呢？

earthcheng

自己顶一下

ytc_ytc

顶一下

earthcheng

顶一下

YaHeiChan

请问楼主所说的谐振具体是指哪个指标谐振了？
顺便请问尾电流管的基级是否加了足够大的去耦电容呢？我认为可能是尾电流管基集的寄生电容和电感L谐振，导致了该现象的产生

earthcheng

YaHeiChan 发表于 2025-1-20 00:43
请问楼主所说的谐振具体是指哪个指标谐振了？
顺便请问尾电流管的基级是否加了足够大的去耦电容呢？我认为 ...

感谢大佬回复！

纯电测试和光电测试的S21和S22都发现了大概53GHz左右的谐振峰，如下图所示。

另外，我通过仿真复现了感觉是尾电流源基极连线电感的问题，设计的时候偏置电压电路离尾电流源BJT有大概200~300um距离，只在偏置电压电路的附近输出加了1pF电容，没有在距离基极比较近的地方加电容。后来仿真也发现了在距离基极比较近的地方加电容确实可以消除这个谐振，但是不知道具体的原理是啥？我想的是，尾电流源基极本身是一个DC电压，这边的寄生电容和电感是怎么反映到S21上的呢，比较疑惑！

YaHeiChan

earthcheng 发表于 2025-1-20 09:00
感谢大佬回复！

纯电测试和光电测试的S21和S22都发现了大概53GHz左右的谐振峰，如下图所示。

我认为是这样的：
楼主使用了一个射极负反馈结构，在频率很高的时候，电感L将通过基极和集极之间的寄生电容进入反馈路径，影响负反馈。
楼主可以计算一下包含Cbc后的尾电流管在集电极的输入阻抗，可以看到输入阻抗是会随着频率变化的，在某些频率处甚至可能出现负阻，这时候的反馈就成了正反馈，因此S21会激增，形成这个谐振峰，同理，输出阻抗也会发生变化，导致S22也出现谐振。
当在基极进行去耦后，电感被旁路掉，基级形成了较为理想的交流地，这时候负反馈受到的影响变小，因此不会再出现这个现象。

earthcheng

YaHeiChan 发表于 2025-1-21 00:28
我认为是这样的：
楼主使用了一个射极负反馈结构，在频率很高的时候，电感L将通过基极和集极之间的寄生电 ...

感谢回复！

      我感觉你说的有道理！
      后续我做了一些仿真，尝试把单边电路提出来对尾电流源的集电极输出做了sp仿真。虽然没有出现负阻现象，但是在60G左右出现了类似谐振的谷值。
      总结一下对以后的设计指导吧，偏置电路和主通路之间的连接尽量短，需要把去耦电容尽可能的靠近主通路，而不能靠近偏置电路（我就犯了这个错误）。