在电子元器件中，电阻、晶体管和电容是常见且功能关键的元件，而除此之外，还有一个同样重要但不那么引人注目的器件—电感。
什么是电感？
电感，也称集成电感或片上电感，是一种平面螺旋结构，通常利用芯片制造工艺中最顶层的厚金属层绕制而成，这些金属层更厚，有助于减小电阻。下图是电感的符号示意图。
电感符号示意图
（图源：IPBrain平台）
电感存在自感和互感两种现象。
当交流电流通过线圈时，会产生一个变化的磁场，此变化的磁场使线圈自身产生感应电动势，阻碍电流的变化，这就是自感。而在直流条件下，电感相当于导线或电阻，对电流没有阻碍作用。
自感现象（图源：IPBrain平台）
互感则是当一个电感线圈中的电流发生变化时，它所产生的变化磁场会在邻近的另一个线圈中感应出电动势。在某些特定的电路结构中，设计师会主动地利用互感来提升性能，例如变压器，就是两个紧密耦合的片上电感。
互感现象（图源：IPBrain平台）
平台君在往期文章中曾介绍过变压器，下图是1ED020I12FTA 芯片变压器电路。平台君将链接放在下面，小伙伴们可以跳转查看。
点击图片跳转文章《小小芯片，如何集成“大”变压器？》
电感的好坏通常用 Q 值进行衡量， Q 值表示电感量（L）的大小和电阻（R）的比值， Q 值越高，电感表现越好。为了提高Q值，大多数电感会使用顶层金属制作，并且采用多层金属并联的方式，以降低电阻和提升性能。
电感常见的形状有八边形、方形、六边形和圆形，我们通过具体的芯片来看看。
ADF4382A
ADF4382A是ADI旗下的一款高性能、超低抖动、分数N锁相环（PLL），带有集成压控振荡器（VCO），非常适合5G应用或数据转换器时钟应用的本地振荡器（LO）生成。
芯片简介（图源：芯片规格书)
下图是该芯片中的八边形电感，是芯片中最常用的形状。这种结构减少了寄生电阻和电容，提升了Q值，具有更高的自谐振频率。在性能、面积和设计复杂度之间取得了良好的平衡。
八边形电感示意图
（图源：IPBrain平台）
八边形电感适合用于无线通信、射频识别（RFID）等高频应用和有严苛要求的电路中。上述八边形电感就出现在ADF4382A芯片的RFOUT模块中。
电路图
（图源：IPBrain平台）
这是该芯片中的方形电感。方形电感设计简单，成本较低，布局紧凑，直角拐弯结构使其具有良好的工艺兼容性，无需特殊处理。
方形电感示意图
（图源：IPBrain平台）
方形电感应用于对性能要求不高的低频（如几GHz以下）应用。下图是VCO_CORE模块的电路图，红圈位置为电感。
电路图（图源：IPBrain平台）
ADRV9026
ADRV9026 是ADI旗下的一款高度集成的射频（RF）捷变收发器，可提供完整的收发器解决方案。
芯片简介（图源：芯片规格书)
下图是该芯片中的六边形电感，与八边形类似，通过消除90度直角来降低串联电阻，提升Q值。其次，六边形轮廓更接近圆形，比八边形更紧凑，相同电感值内，需要的尺寸和面积更小。
六边形电感示意图
（图源：IPBrain平台）
六边形电感适用于对性能和面积都有较高要求的射频电路或者是芯片布局受限的设计中，可以作为八边形电感的有效替代。下图是该芯片的MAC_VCO模块的电路图，红圈位置为电感。
电路图（图源：IPBrain平台）
总结
电感作为电路中的"刹车片"，通过提供能量存储和信号调制，是实现高集成度和微型化设计的关键元件。
