北邮cmos实验报告

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1、北京邮电大学模拟CMOS集成电路设计实验报告学院：电子工程学院班级:2013211202学号：姓名：指导老师：韩可目录实验一:共源级放大器性能分析1.实验目的2.实验内容3.实验步骤4.实验结果实验结果分析实验二差分放大器设计!•实验目的2.差分放大器的设计方法及实验原理3.实验内容4.实验步骤实验结果6.实碎果分析实验三:电流源负载差分放大器设计1-实验目的2.实验原理3.差分放大器的设计方法104.实验内容10实验步骤106.实验结果117.实验结果分析12实验五共源共栅电流镜设计131.实验目的132.实验设计题目及

2、要求133.实验内容134.实验结果175.实验结果分析18六・勰设计总结19实验一:共源级放大器性能分析1.实验目的1）掌握synopsys软件启动和电路原理图设计输入方法。2)掌握使用synopsys电路仿真软件customdesigner对原理图进行电路特性仿真。3）输入共源级放大器电路并对其进行DC、AC分析,绘制曲线。4）深入理解共源级放大器的工作原理以及mos管参数的改变对放大器性能的影响。2.实验内容1）启动synopsys,建立库以及Cellview文件2）输入共源级放大器原理图3）设置仿真环境4）仿真并查

3、看仿真结果,绘制曲线1）建立工作库2）建立单元3）编辑电路:添加元件、添加连线、添加管脚4）仿真：添加仿真库文件，"setup/analyses"添加设置直流静态工作点和交流分析、"simulation/netlistandrun"仿真并生成网表,/zresult/annotate/dcnodevoltages"在原理图中显示各节点直流电压,选择〃Results/plot〃，得到坐标曲线。4・实验结果1）共源放大器电路原理图R73■-ICki6叱汕&?妙肝・以”1丁、・灰T・l旳"02）放大电路的幅度与相位曲线.'母M)3

4、gi1M伽LG直5・实验结果分析计算放大器的放大倍数（实验中W/L=1ORd“OK,gm约为500p）理论上Av=-gmRD=14db由图可以看出实际增益略大于理论增益实验二差分放大器设计1.实验目的1)掌握差分放大器的设计方法2)掌握差分放大器的调试与性能指标的测试方法2.差分放大器的设计方法及实验原理1)确走放大电路2)3)确定静态工作点Q:(VImin+VImax)/24)确定电路中其他参数的值手工计算场效应管的直流转移特性曲线,在曲线上确立出mos管的饱和区，确定输入电压，输出电压的范围。3.实验内容1)按一下指标

5、，设计一个差分放大器：电压放大倍数大于20db,尽量增大GBW2)对所设计的电路进行设计、调试3)对电路的性能指标进行测试仿真，并对测量结果进行验算和误差分析4.实验步骤1)绘制电路图粗略确定电路中的元件参数3)根据要求调整元件参数4)仿真，并生成网表5)绘制频谱特性图形画刚瓯鋁曲船X罡0柵(T蛊錮・s锻stH■舞緊IDEU(CM6.实验结果分析1）调节mos管竟长比和电阻大小,得到对应放大倍数R/(W/L)203040506020k16.8db17.3db17.7db17.9db18db30k20・2db20・6db21

6、.1db213db21.4db40k22・6db23・ldb23・4db23・6db23・8db2）分析不能直接增大R的大小实现放大倍数的增大的原因直接增大R,会导致其上的电压Vd增大，若Vd增大zVDD-Vd将会减小，导致输出电压摆幅减小，若Vin-Vth二VDD-Vd也随之减小，此时仅允许非常小的电压输出摆幅，电路几乎不工作，此外，增大R,导致输岀节点的时间常数增大。实验三:电流源负载差分放大器设计1.实验1)掌握电流源负载差分放大器的设计方法2)掌握差分放大器的调试与性能指标的测试方法2.实验原理1)电流镜负载的差分

7、对工作原理图Vgsi=Vgs2,M4通过M2的电流将是lout为0时M2所需要的电流。VgS1>VgS2,要使电路平衡/lout必须为正VgS1

8、，确定输入电压，输出电压的范围3）确定静态工作点4）确定电路中其他参数3.实验内容1)按以下指标要求，设计一个差分放大器电压放大倍数大于3ODB2)对所设计的电路进行调试3)对电路的性能指标进行测试仿真，并对测量结果进行验算和误差分析4.实验步骤1)绘制电路图2)粗略确定电路中的元件参数3)根据要求调整