一种简单的有源电感电路

在RF设计中，经常用到无源元件电感，电感的面积较大，占芯片较大部分面积，介绍一种有源电感模型，通过简单的MOS电路实现，相对于螺旋电感来说，面积会减小很多，但是Q值会比较小，不适用于窄带电路设计，一般可应用在宽带和超宽带等电路设计中，如超宽带LNA电路。

如图所示，是一种简单的有源电感电路，仅有一个NMOS管和电阻，一般当作负载使用。

图1

小信号分析图如下，其中Cgs表示MOS栅漏电容，CL表示MOS源级的负载电容，计算看进去的阻抗大小。

图2

阻抗表达式有一个左半边的零点和二个极点，假设零点小于主极点，可画出如下频率响应图：

图3

其中零点Z1=1/CgsR，主极点P1=gm/(CL+Cgs)，在Z1到P1的区间，阻抗随着频率的上升和上升，和电感的性质相同，因此，这段区间可以用一个电阻1/gm和电感CgsR/gm串联来模拟，即阻抗Zin为：

对于有源电感来说，需要Z1>P1，即1/CgsR