Proiect CIMM

Profesor: Damian Radu

Student: X

In acest proiect am realizat in tehnologia Plessey si simulat un Condensator cu poliimida, in programul

Sonnet.

Straturile de material (9 straturi) folosite sunt cele din figura de mai jos:

Shema realizata in Sonnet este prezentata in figura urmatoare:

Investigarea efectului modelării metalizărilor se face pentru o structură cu celula variind de

20μm la 5μm, cu modelul Thick metal cu un număr variabil de folii metalice (NS = 2,4,8).

In programul AWR (Microwave Office) schema echivalenta pentru condensatorul poliimida

cu parametrii calculate conform capacitatii C=300um este:

In continuare sunt prezentate cateva rezultate la simularilor in programul AWR:

Rezultatele simularilor pentru un numar variabil de folii metalice (NS = 2,4,6) cu celula de 10um:

Celula = 20um Ns=2:

Celula = 20um Ns=8:

Celula = 10um Ns=4:

Celula = 5um Ns=4

Student YProiect CIMM

1

Proiect CIMM

Proiectul are ca scop proiectarea unei bobine, NT = 5, folosind Sonnet si tool-ul de simulare

AWR.

1. Sonnet 1.1. Determinarea valorii pentru NS.

Se fac simulari pentru metal de tip lossless, metal normal si thick metal. Pentru thick metal NS

maxim este 4, asta deoarece pentru NS =8, 16 memoria depaseste 1500MB.

.

Nr. Cell(um) NS NZ Mem. (MB)

Timp(min) L_prime(nH) Obs

1 4 0 0 28 1.28 4.567 LL

2 4 0 0 28 1.22 4.649 NM

3 4 2 0 323 14.17 4.567 TM

4 4 4 0 854 55.12 4.567 TM

Se poate alege NS =2 sau NS =4.

Student YProiect CIMM

2

1.2. Determinarea numarului de celule:

Simularea se realizeaza doar pentru celule cu dimensiunile de 8, 4, si 2 um pentru varianta cu

thick metal. Pentru 1 um se depaseste capacitatea de memorie a calculatorului(peste 2000MB).

Simulare pentru 1 um se realizeaza pentru varianta cu normal metal.

Nr. Cell(um) NS NZ Mem. (MB)

Timp(min) L_prime(nH) Obs

1 8 2 0 19 0.57 4.899 TM

2 4 2 0 323 14.39 4.193 TM

3 2 2 0 887 49.13 4.567 TM

4 1 0 0 441 35.23 4.704 NM

Din simulare se observa ca varianta cu 2 celule si NS = 2, este cea mai optima.

Student YProiect CIMM

3

1.3. Determinarea numarulului NZ:

Nr. Cell(um) NS NZ Mem. (MB)

Timp(min) L_prime(nH) Obs

1 8 2 0 19 0.50 4.822 Fara dielectric brick

2 8 2 1 200 14 4.899

3 8 2 2 324 30.3 4.899

4 8 2 4 670 60 4.899

Se alege varianta NZ = 1.

2. Concluzie

Avand in vedere capacitatea de memorie a calculatorului, am ales 3 variante de simulare:

1) NS = 2, numar de celule = 2, NZ = 0

2) NS = 2, numar de celule =2, NZ = 1

3) NS = 0, numar de celule = 1, NZ =0

Motivul pentru care simularea pe care am ales-o nu este “tocmai” cea mai optima este datorata

capacitatii reduse de memorie a calculatorului.

Student YProiect CIMM

4

3. Rezultate

1) Varianta 1: Bobina cu metal de tip normal, numar de celule = 1.

S11

Varianta optimizata:

Student YProiect CIMM

5

S22

Varianta optimizata:

Student YProiect CIMM

6

S12

Varianta optimizata:

Student YProiect CIMM

7

S21

Varianta optimizata:

Student YProiect CIMM

8

2) Varianta 2: Bobina cu metal de tip thick, numar de celule = 2, NS = 2.

S11

Varianta optimizata:

Student YProiect CIMM

9

S12

Varianta optimizata:

Student YProiect CIMM

10

S21

Varianta optimizata:

Student YProiect CIMM

11

S22

Varianta optimizata:

Student YProiect CIMM

12

3) Varianta 3: Bobina cu metal de tip thick, numar de celule = 2, NS = 2, NZ = 1

S11

Varianta optimizata:

Student YProiect CIMM

13

S12

Varianta optimizata:

Student YProiect CIMM

14

S21

Varianta optimizata:

Student YProiect CIMM

15

S22

Varianta optimizata:

Proiect CIMM

Student: Z

Pentru analiza si simularea Condensatorului cu poliimida s- a utilizat programul Sonnet.

Straturile de material (9 straturi) folosite sunt cele din figura de mai jos:

Pentru schema realizata se alege celula cu dimensiunea cea mai mare 10um, patrata, urmand

micsorarea aceteia la jumatate, ajungand la valoarea de 5um. In figura de mai jos se observa

pozitionarea elementelor:

Investigarea efectului modelării metalizărilor se face pentru o structură cu celula de 10μm,

cu modelul Thick metal cu un număr variabil de folii metalice (NS = 2,4,8).

In programul AWR (Microwave Office) schema echivalenta pentru condensatorul poliimida

cu parametrii calculate conform capacitatii C=220um este:

Se simuleaza schema, apoi se observa diferentele intre parametrii S calculate in

sonnet si parametrii calculate in AWR.

Rezultatele simularilor pentru un numar variabil de folii metalice (NS = 2,4,6) cu

celula de 10um:

Celula = 10um Ns = 2

Celula = 10, Ns = 4 (dupa optimizare):

Rezultatele simularii pentru celula de 5 um cu Ns = 2

Proiect CIMM

În cadrul proiectului de la disciplina Circuite Integrate Monolitice pentru Microunde a fost

implementată o bobina sub forma de spirala patrată având 4 ture, şi 5 straturi.

Pentru metale a fost folosit modelul Thick Metal, iar simularea a fost facută doar pentru

pentru două straturi de metal (number of sheets).

Schema implementată în Microwave Office, în care se pot observa valorile calculate

pentru componentele modelului, conform informaţiilor din curs, este reprezentată mai jos:

1

Proiect CIMM

Proiectarea unei bobine de 4.25 spire in Sonnet

Student:W

Specializarea:PCVA

2

În cadrul proiectului de la disciplina Circuite Integrate Monolitice pentru Microunde a fost

implementată o bobina sub forma de spirala patrată având 4 ture, şi 5 straturi.

Pentru metale a fost folosit modelul Thick Metal, iar simularea a fost facută doar pentru

pentru două straturi de metal (number of sheets).

3

Simulari in Sonnet

In figura de mai zos se poate observa memoria estimata folosita de catre Sonnet pentru a executa

urmatoarele analize.

4

Simularea in Sonnet s-a facut intre 1-20Ghz.Parametrii S rezultati in urma analizei se pot

ubserva in imaginile urmatoare:

Figura1. Parametrul S11

Figura2. Parametrul S12

5

Figura3. Parametrul S21

Figura4. Parametrul S22

6

Acesti parametri au fost exportati sub forma de fisier cu numele „sonnet.s2p”.Acest fisier va fi

incarcat in tulul AWR microwave pentru o noua analiza.In urma acesteia vor rezulta alte

rezultate ce vor fi comparate cu cele din sonnet.

Schema implementată în Microwave Office, în care se pot observa valorile calculate pentru

componentele modelului, conform informaţiilor din curs, este reprezentată mai jos:

Parametrii S rezultati in urma simularii in AWR si diferenta dintre acestea si cei rezultati in urma

simularii in Sonnet se pot observa in figurile urmatoare.

7

Figura5. Parametrii S11

Figura6. Parametrii S12

8

Figura7. Parametrii S21

Figura8. Parametrii S12

9

S-a facut o analiza in AWR de optimizare cu variatia componentelor intre -90% si 300%.

In figura de mai jos se pot observa aceste valori:

Figura9.Variatia valorilor componentelor schemei echivalente intre -90% si 300%

Figura10.Valorile componentelor in timpul analizei de optimizare