模拟集成电路实训1.docx
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模拟集成电路实训1
集成电路设计实训
设计报告
姓名
学号
教师
单一mos管特性分析与仿真
第一部分：
设计要求（设计指标）
采用HSPICE工具对MOS管的直流特性进行分析。
第二部分：
设计过程
电路图如下所示：
MOS管尺寸如下：
L
W
MN0
1u
2.5u
第三部分：
仿真过程
网表文件：
*mn0
.optionslistnodepost
.protect
.lib"mm0355v.l"tt
.unprotect
.optionspost=2list
VDS20dc3v
VGS10dc3v
MN02100nchL=1uW=5uM=1
.dcVDS050.1
*.dcVDS050.1VGS051
.printV
（2）V
（1）I（MN0）
.PLOTV
（2）V
（1）I（MN0）
.end
仿真分析：
1.VGS取值为2V，对VDS进行扫描，经过仿真后得到的波形如下图所示。
MOS管输出特性曲线
2.在上述的网表文件上进行修改，增加一个扫描变量VGS，使得VGS在0~5V范围内变化，变化步长为1V。
NMOS管的输出特性曲线族
反相器特性分析与仿真
第一部分：
设计要求（设计指标）
设计一个简单的单级反相器，对该反相器电路进行直流特性和时序分析。
第二部分：
设计过程
电路图如下所示：
MOS管尺寸汇总表如下：
L
W
mn
1.2u
1.2u
mp
1.2u
1.2u
第三部分：
仿真过程
网表文件：
.titlecmosinverterchain
.protect
.lib"mm0355v.l"tt
.unprotect
.optionspost=2list
mnoutin00nchw=1.2ul=1.2u
mpoutinvddvddpchw=1.2ul=1.2u
c1out00.5p
vccvdd05
vinin0pulse（05v10ns1n1n50n100n）
*.dcvin050.1
*.printdcv（out）
.tran1n200n
.measuretrantdelaytrigv（in）val=2.5td=8nsrise=1targv（out）val=2.5td=9nfall=1
.printv（out）
.end
仿真分析
1.直流传输特性分析，输出的直流传输特性曲线如下图所示。
输出的直流传输特性曲线
2.进行时序分析，输出波形如下图所示。
时序分析输出波形
差分放大器分析与仿真
第一部分：
设计要求（设计指标）
设计电流镜负载差分放大器的电流和宽长比满足以下指标：
电源电压VDD为5V，GBW
9MHz，低频增益值大于35dB，负载电容为10pF,I0=100uA,其中
，
，
，
，
（L=1u），
（L=1u）
第二部分：
设计过程
电路图如下所示：
详细的计算过程：
单位增益带宽：
可知
可以得到
我们可以取
由低频增益值AV=35dB=56V/V可知
可解得
根据
我们可以得到
初始MOS管尺寸汇总表如下所示：
L
W
Mn1
1.3u
22.6u
Mn2
1.3u
22.6u
Mp3
1.3u
35u
Mp4
1.3u
35u
根据设计指标调整各MOS管的尺寸，最总满足设计指标的MOS管尺寸汇总表如下所示：
L
W
Mn1
1u
22.6u
Mn2
1u
22.6u
Mp3
1.3u
35u
Mp4
1.3u
35u
第三部分：
仿真过程
网表文件：
*titleop
.lib'mm0355v.l'tt
mn13155nchl=1uw=23u
mn2out255nchl=1uw=23u
mp333vddvddpchl=1.3uw=30u
mp4out3vddvddpchl=1.3uw=30u
ibias50100u
vddvdd03.3V
vin110dc1.5Vac1V
vin220dc1.5V
clout010pF
.op
.dcvin103.30.01
*.acDEC1001k100MEG
*.printvdb（out）
*.measureacgbwwhenvdb（out）=0
*.measureacavmax（vdb（out））
.end
1.直流特性分析输出如下。
2.交流特性分析输出如下。
3.查看EditLL文件
第四部分：
结论
设计指标的GBW
9MHz，
由仿真输出结果可以看到，调整MOS管的宽长比后，实际的
。
心得体会
通过这次实训练习，能更加熟练的使用HSPICE，MOS管需要库文件才能定义，各种库工艺的不同，也会导致结果和宽长比定义的区别，在使用的过程中添加了mm0355v.l库文件。
收获最大的是差分放大器的设计与仿真，首先得自己确定设计指标，根据确定的指标确定MOS的宽长比，并且根据仿真的结果不断的调整宽长比以使其达到原始的设计指标。
设计值，计算值与仿真值之间的不同需要分析其中的原因，把以前的理论知识与实际的设计结合起来。
此次的设计指标比较简单，经过不断的实践和练习希望自己能在具体的设计中得到很大的技能提高。
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