CMOS模拟集成电路设计与仿真标准实验报告.doc

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1、电子科技大学微电子与固体电子学院标准实验报告（实验）课程名称模拟集成电路原理电子科技大学教务处制表电子科技大学实验报告学生姓名：唐中攀学号：指导教师：方健实验地点：211楼606实验时间：2011/5月19日一、实验室名称：微电子技术实验室二、实验项目名称：CMOS模拟集成电路设计与仿真三、实验学时：4四、实验原理Ic设计与制造的主要流程:根据用途要求，确定系统总体方案电路设计与仿真根据电路的指标和工作条件，确定电路结构与类型，然后通过模拟计算，决定电路中各器件的参数（包括电参数、几何参数等），EDA软件进行模拟仿真。工艺设计根据电路特点选择适当的工艺，再按电路中各器件的

2、参数要求，确定满足这些参数的工艺参数、工艺流程和工艺条件。版图设计按电路设计和确定的工艺流程，把电路中有源器件、阻容元件及互连以一定的规则布置在硅片上，绘制出相互套合的版图，以供制作各次光刻掩模版用。生成PG带制作掩模版工艺流片测试，划片封装五、实验目的本实验是基于微电子技术应用背景和《模拟集成电路原理》课程设置及其特点而设置，为IC设计性实验。其目的在于：·根据实验任务要求，综合运用课程所学知识自主完成相应的模拟集成电路设计，掌握基本的IC设计技巧。·学习并掌握国际流行的EDA仿真软件Cadence的使用方法，并进行电路的模拟仿真。六、实验内容1、UNIX操作系统常用命

3、令的使用，CadenceEDA仿真环境的调用。2、设计一个运算放大器电路，要求其增益大于40dB,相位裕度大于60º，功耗小于10mW。3、根据设计指标要求，选取、确定适合的电路结构，并进行计算分析。4、电路的仿真与分析，重点进行直流工作点、交流AC分析、瞬态Trans分析、建立时间小信号特性和压摆率大信号分析，能熟练掌握各种分析的参数设置方法。5、电路性能的优化与器件参数调试，要求达到预定的技术指标。6、整理仿真数据与曲线图表，撰写并提交实验报告。七、实验仪器设备（1）工作站或微机终端一台（2）局域网（3）EDA仿真软件1套八、实验步骤1、根据实验指导书熟悉UNIX操作

4、系统常用命令的使用，掌握CadenceEDA仿真环境的调用。2、根据设计指标要求，设计出如下图所示的电路结构。并进行计算分析，确定其中各器件的参数。调用Symbol生成命令，生成符号如下图。3、电路的仿真与分析，重点进行直流工作点、交流AC分析、瞬态Trans分析，能熟练掌握各种分析的参数设置方法。电源电压设置：输入信号设置：建立时间测试信号设置：3、电路性能的优化与器件参数调试，要求达到预定的技术指标。首先是-3dB带宽调试，得f-3dB=475KHz。由相位裕度为88度，单位增益带宽48.6MHz。由下图可知，建立时间为42.6ns。由下图可知压摆率为20.9V/us

5、。九、实验数据及结果分析：.实验数据：本实验画出来的图如下：直流仿真结果为：从图中可以看出：对vout：输出电压vout随直流电压的增加刚开始为几乎保持不变（约为0），然后随直流电压增加先保持一段时间的线性增加，然后又以一个更大的斜率上升，然后又几乎保持线性上升。对net17：电压随直流电压的增加先保持不变，然后几乎呈线性增长。对M2管s级：其电流随直流电压增加先保持不变，然后慢慢下降，最后又保持不变。瞬态仿真为：由图可以看出：对vout：电压输出峰峰值为2.5-2.3=0.2v，未失真。对net17：电压输出峰峰值为：1.861-1.856=5mv，无失真对M2管s级电

6、流：输出峰峰值为：2.8uA，无失真而输入电压为峰峰值2mv，所以电压增益为0.2v/2mv=100倍。交流分析结果为：结果分析：f-3db频率为：486khz。相位裕度：76度。单位增益带宽：51Mhz实验分析：1、通过本次实验掌握了UNIX操作系统常用命令的使用，CadenceEDA仿真环境的调用。达到了实验目的。2、根据设计指标要求，设计出一种运算放大器，并进行了参数优化，最终指标满足要求。十、实验结论：通过这次实验，学习并掌握国际流行的EDA仿真软件Cadence的使用方法，完成了运算放大器集成电路的设计，并进行了优化仿真，其难点是电路结构设计和参数优化。十一、总

7、结及心得体会：通过这次实验，学习并掌握国际流行的EDA仿真软件Cadence的使用方法，并进行了运放电路的设计与仿真。综合运用课程所学知识自主完成相应的模拟集成电路设计，掌握了基本的模拟IC设计技巧。为今后从事科研、开发工作打下良好基础。十二、对本实验过程及方法、手段的改进建议：这个实验挺有收获，老师很认真也很负责，唯一感觉有点不是很好的是实验室光线很亮，看老师上课的ppt不是特别清楚,还得老师分批讲软件的操作方法。报告评分：指导教师签字：