实验三MOS管参数仿真及Spice学习.docx

资源描述

实验三MOS管参数仿真及Spice学习.docx

《实验三MOS管参数仿真及Spice学习.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验三MOS管参数仿真及Spice学习.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

实验三MOS管参数仿真及Spice学习.docx

实验三MOS管参数仿真及Spice学习

刘翔

一、实验内容和要求。

实验内容：

（1）使用S-Edit绘制电路图，将其转换成Spice文件。

（2）利用T-Spice的对话框添加仿真命令。

（3）利用W-Edit观察波形。

实验要求：

（1）利用Tanner软件中的S-Edit、T-Spice和W-Edit，对NMO管的参

数进行仿真。

NMO器件的T-Spice参数仿真内容如下：

a.MOS管转移特性曲线（给定VDSWL,扫描VGS。

b.MOS管输出特性曲线（给定VGSWL,扫描VDS。

c.温度对MOST输入/输出特性的影响（给定VGSVDSWL,扫描Temp）。

d.MOS管W寸输入/输出特性的影响（给定VGSVDSW/L,扫描W。

e.MOS管L对输入/输出特性的影响（给定VGSVDSW/L,扫描L）。

f.MOS管W/L对输入/输出特性的影响（给定VGSVDSL,扫描W。

g.MOS管开关电路输入/输出波形（输入一定频率的方波）。

h.在MO管开关电路输入/输出波形中找出传输时间、上升时间和下降时间。

i.MOS管开关电路传输特性曲线。

j.MOS管W/L对传输特性的影响（给定L、扫描W。

k.在MO管传输特性曲线上找出测量输入、输出电压门限，计算噪声裕度。

（2）记录操作步骤，截取相应图片，完成实验报告。

二、实验环境、Tanner软件简介及SPICE命令。

实验环境：

Tanner（S-Edit、T-Spice、W-Edit）

SPICE命令的插入：

Edit—InsertCommand命令或工具栏中的，打开T-SpiceCommand

Tool（T-Spice命令工具）对话框，可以在活动输入文件中插入命令。

三、实验流程框图。

S-Edit<|T-SpiceMW-Edit

外原理图|场SPICE文件|耳波形文件

四、实验步骤。

l.在S-Edit中绘制电路原理图，导出SPICE文件。

（1）新建一个文件file-new，新建一个模块，module-new,添加所需要的工艺库。

S*Edik■F3?

0idbi:

IMadijIel:

SEhem-Hfcie:

Paged

Fi*?

EditViewModulePdrgeSmujqHelp

r>l回酋口«|r|上|袖|■喧啥#|西蘭療

il>dl匚匕1=1=1蠢

SELECTMOVE-EDIT（SEHJECT

（2）绘制原理图。

注：

用导线连接电路，用改变器件属性，并保存。

2.在T-Spice中添加仿真命令，通过W-Edit观察波形。

点击图标-，打开T-SpiceCommandTool（T-Spice命令工具）对

话框，在活动输入文件中插入仿真命令。

（1）添加所需的工艺库。

注：

librarysection项填tt。

（2）分析NMOS管的转移特性。

分别加入analysis—dctransfer—sweep禾口output—DCresults扌旨令，点击进行仿真。

转移特性曲线:

□&Md

;=：

1二AII•律

ITSlFBe~~Edii~~*i^w~~Owrt1~Optie-ni-~Wndchf~p

Modulel

（3）分析NMO管的输出特性。

输出特性曲线:

（4）温度对NMO管输入/输出特性的影响。

n心口自n対_2_二丢甥彥*<_ii_^

-spici-ftstiisT&ysi!

3i^brijia^1f.ia

*口監Oct29>«2012at131K3

■WaveEarn匚二口KJiBcnnHis

-psai&e

-3pClQr：

3prr-3rr：

1^匚Nil」=*，■1芒!

）■血E*

亠prob«ait"Eils™rI:

\Fi1*0.jarJt■

-KrO'tetcppr.le-"M-jdjIelB

*MainclrcaiiE：

KsHulelL

21二VcaaHZo£.dZad.am门■£・q.uL-S・Hdia

吨WG阳5.Ci

r3雷碗&*0

科$3vddo,Ci

・111:

"Ta\»h^n^hu^05.HlriLe\MB#.lN44li^0Ivl9・】l/b*ic

-detewli=2Q◎LOG

.prS-fitfle

■EkI住fJka±^caczmxliMm.uX'bI

温度扫描:

駅W-frdit•[OlMocL倫L£trt]

严3.1

囱Fitetdit¥5CiiartOptionsWindQ*i+elp

EE温口胃■蚩电已|=君@口：

0也匕E：

岸11-zvii►#

Modulel

（5）NMO器件宽长比对输入/输出特性的影响。

由于要讨论nmos管宽长比对输入输出特性的影响，所以固定L,让W变化。

先将SPICE文件中nmos管的参数W=2.4u改为W=w,即设W为变量w,然后设置变量w的初始值，最后设置让w从0.55u到10u进行线性扫描，一共扫描20个点。

SPICE文件：

£r-$p»rr!

*-lj

[~QRlrrJil晰E<

Tn比PryMnd^rwHdp

口皿吕皿1

■r?

■■li笆

*EFIjS1n±Tl£3K

Lczeiii

byS-IdirMlr.3210-30

*hrjLttBQDELDe*^29.S^IS■土lft=14^1

*Kavefors环taiblmjcfariaiiiSa

.pi^be

gpc15*fl--»|lT'il«p.leie"

-rciz^beQAiCLle-"!

i.=XLeD.s^t"

■>（:

*口1ri

*IS*匸OLZGUiE-LMc>liO.±L

BL1VddHlCildAM■W*i—LE^dMH

Tj阴g隼

暫工33NtS£..:

S;*L:

\=Ltax^t.^a«■■.S：

^ZLXxcl3t:

JirJ.3・J.H-

』p由■刍fz"■•口

.drparoj">linEdD.93ojIQk

.Srxa■:

.11.1?

）I

vEnd«ruincieirjlc；toKfj-lal

J窝n*BeW广那."■时FLti

泸・占皿匚Wc.U社dMiajJ””mi

NMOS宽长比对输入/输出特性的影响:

Modulel

3.MOS管开关电路。

（1）绘制原理图。

（2）在T-Spice中加入仿真命令，进行输出电压的直流扫描和输入

输出电压的瞬态扫描

懸f-Spice・WckM吒TJ

QfilsEdrtSmulatiionTable血tupWindawHelp

0审口冬3

•■II

n—J

*SPICEnetliit上左S-EdJ.t10..10

■Wrt-ter：

onOct29,2012a-19:

40:

*Wa^efcMtprobArg

-rrcbe

cations匸丄jb^fllsii-LLs-^^eddLt,世占匸时

4p^obe^dto上九1-&-=pFjl1g1,sdic：

4probetepn,Edijls=,i,,'M^dule1H

•Maiacirc^ai^sHod；iLel

MlvoutvinSndEndrivn4u1=0_bSu

R2Vidvcut10K1C1-0-0IC2s0.0

v3VddGnd5.0

対41visGndpulse（□-.□S-00InIn10DnjOOn）

iliJb・r:

\ahanghua0S_ii.tXfc；OSxixddst02v13.lib1*tt.delinaourccv40501|

i/cranin^oanst注工匸・D

■F工devJ

..rrinrrranv（vinju（vout）

FEnioruraincircuit:

Ecdujl色1

输出电压的直流扫描和输入输出电压的瞬态扫描:

（3）MO管开关电路时间的测量。

通过Output->measure命令，计算上升下降时间。

在measure命令窗口中，Analysis为分析类型；measurementresult为项目名称；

trigger及target为触发栏，记录事件发生的时间。

妣

•■II

FieEditVie-VhSiiriLldtionTable-SetupWnGowHelp

*SPICEnetlistwrittenby5-EditWin3210.10

*Writtenon氐匸29,2012at13:

4C:

"WavpfnTuri「rcbirQrrinranT.11

，Frob«

■op-CL^nspjr^tcfilcnoiT.e—■j=

-pr^tcsdfcfilE-"rilel.aib"

-pratetopniDdu1e="Mcdulei"

*Maincircuit:

Hcli^lel

MlvoutvinGn日GndnvnW=2t4uL»C・55=M=1

R2VddToutIDETC1-Q.QTC2-0+0

v3VddGndB.O

v4vinCndpuljcfO.C6.0DInInlOOn23Cn）

.lie+IE:

\5nangUuaOS_Jczt\hDinLixclcl3TCi2vl3.lit*1tt.deLinsourcevl051

.tran1e4ODnatarc-O

.printdev（vaut.printtranvtvin>|.printZEA.ruv（via）v（tout:

）

・msastdire

traz:

xrtrigv（vout）val-1ria2=1targ

瞽|vout）val=4・i£rx5Q=2

・fiLecLdiJlre

txai-.

L£Lj.xgv（voiuit.）val-4,5£all—1Laxgv（vout）/al—1fall—2

・mftas^re

Lrar

tpitimgv（vouu|vai«z.2brise=丄

targv（vin

va±*2.5土a亠丄=2.

・measure

tian

tp丄btrigv（vout|val"2.2Sfal丄・1

targv（vm

5ri3e=2：

*Endof

KLair.

circxiir:

Eadule1

•BEGIN1IOM-GRAP-3I匚ALDATA

MEi5UR£M£MTRESULTS

tr=2・0042e-007

Tr^gg&r-1.0140^-007

Target.=3.0LB25-007

tr-2・0033e-007

Tr^gg&r=2.7670e-010

Tarjet=2.OflGle—00*7

tplh-1.9993&-007

Trlgg&r=1.OLE^e—GOT

Tarjet.=3.01_E0e—00*7

tplh-2・0002e-007

Trigger-俎.7aS3e^QlD

I=Z・205g-gT

*ENDNGN-GRAF-5ICALDATA

（4）MO管宽长比对开关电路的影响

SPICE文件：

*3FICEneriistwritteni>y5-tdL匸Win3210*10

*WzitrencnOct29f2012at20:

OS:

*WavefcTirpiobingcoirir-an.d.e

pxotae

-optiozispiobefilename-"aedir*dat^

4p*obesdfefile=nFilel.sdbft

4prrteetapir.cid-jLe=nyndTLle1n

*MaincircuitsMadulel

Mlvaur¥丄口GndGndnvnK=f/1=0.^=1

R2Vddvcut10BTC1=0.0TC2=O.0

tt3VddGnd54

gvinGndpulse（0»05.00InInlOOn200n）

.lit：

\sjiangiiua05kir\h.05icLLKddsr.O2vJ_3.lit"匸匸

.par-air■=10u

.delinaouxeev4050.1par&irwLin5D・55口10u

・txanIn400esuaru-0

・Fh二口匸v（vout）vtYin）

・pxdev（vQut}

*EnUqX;Hedul^l

输出波形:

Mvvrm*wTi-,nT^a，nT7hw-孤％.eltj

3RbEAMaaChartOpiiMHWhidfIHl^|

开关电路的电压门限及噪声裕度:

利用标尺工具，估测电压门限V（OL）、V（OH）、

V（IH）、V（IL）低电平噪声容限：

高电平噪声容限：

V（OL）=0.46

V（IH）=2.87

，计算下列参数。

NML=V（IL）-V（OL）；NMH=V（OH）-V（IH。

）V（OH）=5

V（IL）=1.1

NML=V（IL）-V（OL）=0.64

高电平噪声容限：

NMH=V（OH）-V（IH）=2.13

展开阅读全文