模拟IC实验报告MOS管基本特性测试等.docx

1、模拟IC实验报告MOS管基本特性测试等实验一 MOS管根本特性测试1.电路原理图：2.测试mos管的输出特性：测量的是一个noms的输出特性，noms的参数为w=1.5um,L=600nm. 横坐标为Vdd从012V，纵坐标为漏极电流ID;3.mos管的转移特性曲线：横坐标表示输入电压Vgs从0-5V变化， 纵坐标表示的是漏极电流ID从转移特性曲线图可知，mos管的导通电压Vth4.改变Vdd,做出一组转移特性曲线：横坐标表示输入电压Vgs从0-5V变化， 纵坐标表示的是漏极电流ID由上至下分别表是Vdd1=12V，Vdd2=9.6V, Vdd3=7.2V, Vdd4=4.8V，Vdd5=2.

2、4V时mos管的转移特性。5.改变mos管的w/L，观察输出特性的变化解答：比拟不同w,L的输出特性曲线组图，可以看出宽长比W/L 越大，输出的漏极电流也就越大。即当其他条件相同时，漏极电流与mos管的宽长比成正比。6.修改mos管的w/L，观察转移特性的变化：由不同W/L下的转移特性图可知，当Vgs=6V时，W/L越大，漏极电流ID也就越大，而gm=ID/Vgs所以gm也就越大.实验三 mos管共源放大电路的分析1.电路原理图：2.共源电路的电压传输曲线：3.在电压传输特性中选择一个适当的输出电压值作为工作点电压，并测量对应的偏置电压。由测得的共源电路电压传输曲线，选取Vout=6.78V作

3、为工作点电压，此时的偏执电压为VOFF=1.04V斜率最大4.测量电压传输特性中工作点附近的斜率，即电压放大倍数。如上图电压传输特性曲线所示：求得AV=7.28-6.78/(1-1.04)=12.5 5.在偏置电压上叠加毫伏级正弦电压时的输出波形，并计算放大倍数：有图可求得放大倍数AV5.0/0.1=126.测量电路的幅频响应：7.将幅频响应中低频增益和正弦电压增益以及电压传输特性斜率增益作比拟。由上可知三种情况下的增益根本相等8.根据理论知识，设法提高电路的低频增益。根据AV=-gmRD可知可以将电路的RD增大也可将电路中mos管的宽长比增大，如下列图所示增大后的电压增益实验问答：2.根据测

4、试情况分析电路的工作情况。如果要提高电路的增益，应当在那些方面作改动？答：由本实验第八部可知，要提高电路的增益可以增加电路中noms的宽长比，或适当增大电阻RD的阻值.3.小结实验中的三种测试方法分析各种测试方法的特点.答：实验中用到了电压传输特性测试斜率法，这种方法感觉不准确，因为不知道怎样测量不同点的斜率值，只能根据测得两点的值，作计算估计。对与正弦电压测试法即在直流的根底上加上小信号进行分析测试。最后是幅频响应测试法，因为管子是理想的，没由低频的fL只有fH.4.小结电路增益提高的途径和结果。答：提高电路增益的途径1适当增加mos管的宽长比2适当增加电阻RD的电阻值RD的增加不能太大要保

5、证管子的工作条件实验四 差动放大器的研究11.测量图示电路差放管的漏极电压，并测试差动放大电路的增益。测量结果与实验3比拟。原理图：首先做直流分析：在参加小信号交流调节电路到静态工作点上得到Vgs与Vds电路的增益AV=7.007-7/0.005=1.04 根本没放大.2.把差放管的负载电阻改为电流源，入下了图所示同时改变了R6和R4，同时增大了电流源mos管的宽长比由此可以计算出电路增益Av=7.12-7.05/0.005=14实验问答：1.估算图一的漏极静态电压，和实验结果作比拟.答：理论计算VDS=VDD-IA/2*R=12-0.5*10=7V 实验结果的VDS=7V理论与实验结果一致.

6、2.图二的电路增益提高了多少？答：13dB.能提高这么多是因为我将电流源的mos管的宽长比也增加了，如果不增加mos管的宽长比调好久放大倍数也不理想，而且漏极电压很难调。3.电路增益能否提高到60dB以上.4.增益提高后漏极电压调整是否有困难.答：是，电路增益提高会是漏极电流提高，而要保障漏极静态电压保持不变又要减小电流5.提出便于调整静态工作状态的方案.答：固定Vgs调节可以改变差放电流或电阻的量，采用变量的形式，去不同的值测输出端的电压，寻找瞒住条件的VDS，然后在固定对应的参数。实验五 差动放大器的研究二1.分析图示电路。解释M6,M7如何起到稳定共模电压的作用。答：当输出端的电压增加，

7、即M6,M7两端的电压，那么导致M6,M7的电流增加使得控制电流源M5的电阻R4两端的电压增加，即增加了M5的电流，M5电流的增加使得M1和M2上的分压真多，因此两差分mos管的分压也就减小，反之输出端的电压减小时，差分mos管的分压也就增加，这就起到了稳定共模电压的作用。2.调节好后的电路图：分析：由于调了屡次R4，也不能将电路调到需求状态，因此我将差分mos管的参数作了一些改变，增大了宽长比，最后到达了需求状态。2.测量电路的增益由图可计算出增益Av=(7.08-699)/0.005=18实验总结： 对仿真结果作分析，总结出差动放大电路的设计方法。总结：对与差动放大电路，首先要做的就是确定

8、静态工作点，在根据静态工作点去调节参加小信号之后的电路参数，这些参数要起到能直接或间接改变输出电压的作用，然后通过设置变量，在变量下观测输出电压的变化，找到静态工作点附近的参数，将电路的参数规定，测电路的增益。实验问答：1.图1电路中那些参数对电路的增益有奉献？答：图1中电阻R3，R7，V2对电路的增益由奉献.2.分析电路中直流负反应的形成.答：当VDS增加的时，M6，M7的Vgs增加，使得R4上的电流增加，R4的分压也就增加，电流源上的电压增加，电流源的电流也随着增加，电流源的电流增加使得M1，M2上的分压也就增益，这样就使得差放管的分压就减小，即使得VDS减小。3.R3的阻值变大，R4应当怎么变？电路的增益将会发生什么变化？答：R3增大R4应该减小，电路的静态工作点会下降，增益也就会下降。4.为什么图3电路的增益比图1电路可以提高？答:因为图三存在反应，可以起到稳定静态工作点的作用，而图一的静态工作点会偏离导致增益下降.