有源电感到底是个什么玩意？
大家好，这里是射频学堂
我们今天来学习一下有源电感。
电感和电感器我们在《一文详述电感基础》有过较为详细的介绍，电感的主要作用是”通直流，阻交流“，频率越高，电感的感抗越大。电流相对于电压有个滞后作用。
我们知道电路中最常用的三个元器件，电感，电容，电阻都是无源器件，也就是其工作不需要外加电源就可以。
但是有源电感是个什么玩意呢？
电感真的需要有源吗？
今天我们通过Behzad Razavi教授的这篇关于”有源电感“的文章，带着这两个疑问一起去一探究竟。
有源电感，当然也必须具备电感的特征：其阻抗在至少在某一频率范围内随着频率的上升而增加。最早的有源电感模型是1964年B. Christensen在论文“Monolithic semiconductor circuit with energy storage junction and feedback to active transistor to produce two terminal inductance”给出的，其结构示意图如下，晶体管集电极上的电容会降低高频时的增益，削弱反馈电阻的米勒效应，从而提高输入阻抗。
有源电感基础
文章通过一个负反馈电路来引出有源电感的原理。在图a所示的负反馈电路中，通过k反馈回去的电流会降低电路的阻抗。
这样，当传输函数H(S)随着频率升高而降低的话，阻抗Zin的特性就会随着频率升高而升高。这个怎么来实现呢？我们看图2，给出的H(S)电路是一个一节的Lowpass模型，那个负反馈用一个MOS晶体管来实现。这样通过选择合适的元器件值就可以得到一个感性阻抗。我们应该注意，感兴趣的阻抗不必出现在负反馈系统的输入端；输出端口同样合格。如图c所示，如果反馈网络感应到输出电压，那么输出阻抗从Z2下降到
对于低通KH来说，依然呈现感性。
当然，前向传输函数H(S)也可以是一个有源电路，如下图所示，其低通电路由一个晶体管和电容组成。这样组成的有源电感器有着更好的特性，注意Gm1和Gm2的符号为负。晶体管Gm1和Gm2也被称为回转器gyrator，它把电容C1的阻抗转换了90°，从容性变为了感性。
根据图8所示的等效电路，可以得到等效电感的品质因数Q，品质因数Q，不仅是电感电容的重要特性，更是一个谐振单元的重要特性，是考量一个电路系统耗能和储能之间关系。
有源电感的应用
有源电感的应用类似于无源电感，但可以实现更多的性能，在电路设计中应用较为广泛，比如产生分流峰值，进而扩大放大器的带宽。
有源电感在宽带输出驱动里面也有广泛的应用。
有源电感也可以应用在模拟滤波器的设计中。
有源电感相对于线圈电感来说，需要更小的面积，也可以提供可调谐的电感值，在实际应用中得到了广泛的应用。
参考文章
1，The Active Inductor，Behzad Razavi
