hspice仿真课程设计

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1、摘要镜像电流源是一种能够提供稳定电流的电源器件。主要用于有源负载，也可以利用其对电路中的工作点进行偏置，以使电路中的各个晶体管有稳定、正确的工作点。在理想状态下其工作电流大小不会受到外接负载的阻抗大小的影响。也不会受到周围环境温度、压力、湿度等条件影响。但实际电流源会受到一些因素影响而造成非理想。为了研究电流源特性，我们利用Hspice对威尔森电流镜进行仿真讨论其特性，并仿真改进型电路得出结论。Tanner集成电路设计软件是由TannerResearch公司开发的基于Windows平台的用于集成电路设计的工具软件。根据异或门电路的设计及指标要求，设计电路结构及整体原理图，然后利用Ts

2、pice对其进行功能仿真，最后完成版图设计。本部分将完成设计规范文档、原理图输入、功能仿真任务、单元版图、整体版图、物理验证等。关键词：Hspice；Tanner；23目录引言1第一部分HSPICE仿真21威尔森电流镜21.1设计原理21.2电路图21.3程序代码31.4仿真结果42修整型威尔森电流镜62.1设计原理62.2电路图72.3程序代码72.4仿真结果9第二部分版图设计133由门电路构成的两输入异或门版图设计133.1原理图输入133.2电路仿真153.3版图设计173.4LVS20总结22参考文献2323引言我们处在信息时代，我们生活时时刻刻都离不开集成芯片，微电子器件与

3、集成电路被广泛地应用于各行各业，而今产业发展的基础性支撑依靠的是设计和制造，从某种方面也决定了一个国家的现代化发展水平。SPICE（SimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis）是由美国加州大学推出的电路分析仿真软件，是20世纪80年代全球应用最广的电路设计软件，并于1998年被定为美国国家标准。1984年，美国MicroSim公司推出了基于SPICE的微机版PSPICE（Personal-SPICE）。现在用得较多的是PSPICE6.2，工作于Windows环境。可以说在同类产品中，它是功能最为强大的模拟和数字电路混合仿真EDA软件，

4、在国内普遍使用。整个软件由原理图编辑、电路仿真、激励编辑、元器件库编辑、波形图等几个部分组成，使用时是一个整体，但各部分有不同的窗口。无论对哪种器件哪些电路进行仿真，包括IGBT、脉宽调制电路、模/数转换、数/模转换等，都可以得到精确的仿真结果。Tanner集成电路设计软件是由TannerResearch公司开发的基于Windows平台的用于集成电路设计的工具软件。该软件包括S-Edit、T-Spice、W-Edit、L-edit与LVS，功能十分强大，易学易用，实现电路分析、分析模拟到电路布局等。23第一部分HSPICE仿真1威尔森电流镜1.1设计原理在MOS模拟集成电路中，MOS

5、电流源电路用做有源负载和偏置电路，给电路中各个MOS管以稳定正确工作点；同时还可作为双端变单端转换电路。MOS电流源电路是MOS集成运放和其他模拟集成电路不可缺少的基本单元电路。我们利用共源共栅来设计镜像电流源，威尔逊电流源电路利用电流负反馈原理来进一步提高镜像输出电流的温度稳定性和增大动态输出电阻。1.2电路图本实验的电路原理图如图1.1所示：图1.1威尔森电流镜原理图231.3程序代码本实验的SPICE代码如下：*WILSONCURRENTMIRRORS.OPTIONSLISTPOST=2*M12100MNW=20uL=2uM21100MNW=20uL=2uM34210MNW=2

6、0uL=2u*.MODELMNNMOS(LEVEL=1KP=40uGMMMA=0.5+PHI=0.6VTO=1LAMBDA=0.02)*IDC320*VDD1305VDD400*.DCVDD0100.1IDC1m2m1m.PINTDCI(MI)I(M3)*.END将程序载入hspui如图1.2所示，然后进行仿真。图1.2程序代码载入231.4仿真结果节点1、2、4仿真电压值如图1.3、图1.4、图1.5所示。图1.3节点1电压仿真结果图1.4节点2电压仿真结果23图1.5节点4电压仿真结果当Idc为1mA和2mA时I（M1）和I（M2）的仿真结果为图1.6所示。图1.6I（M1）与I

7、（M2）仿真结果23由上图和.LIS输出成可得到表1.1所示。分析Idc=1.0000mAIdc=2.0000mA.LIS输出程voltcurrentcurrentvoltcurrentcurrentVDDM1M2VDDM1M25.500001.0000m935.0814u5.500002.0000m1.8227m5.600001.0000m935.1139u5.600002.0000m1.8261m5.700001.0000m935.1463u5.700