在现代低成本、低功耗CMOS全集成无线通信系统中片上集成变压器已经开始得到广泛应用。片上集成变压器在低压电路中可以提供无电压摆幅损耗的级间耦合；在射频电路中能够引入低噪声反馈网络；更是正交压控振荡器(QVCO)的重要元件。随着摩尔定律(Moor’s Law)持续有效，片上系统(SoC)的工作电压不断降低，使得集成变压器的作用日益显著。对于片上集成变压器设计应用来说首先必须建立精确的模型。本文的主要工作就是建立片上集成变压器模型，具有很高的实用价值。 近些年，已发表对片上集成变压器研究的文献中，往往采用分布参数模型，该模型复杂且不直观。针对这个问题，本文的主要工作： 1) 建立了包含电磁现象以及对变压器性能有重要影响的寄生参量的物理模型； 2) 对寄生参量进行数值拟合，建立了更加直观的“9—元件”集总参数模型； 3) 在不改变工艺条件的情况下，为变压器的优化提供了理论指导； 4) 为片上集成变压器的设计应用提供了直观、可靠的解决方案。 采用TSMC 0.25μm CMOS 1P5M的Mixed Signal工艺对本文提出的变压器模型进行了流片测试。实验结果证明该模型的精度、验证了优化方法的有效性。 本文在建立变压器模型的基础上，设计制作了应用丁无线局域网，工作在2.4GHz的低电压射频低噪声放大器，并且流片验证，证明了本文模型的准确性。该电路实现阻抗与噪声同时匹配，显示了片上集成变压器在低压射频前端电路中对其性能改善的显著作用。