电路原理图设计及Hspice实验报告(4)

.tran 1u 10m .dc vin 0 3 1m vdd vdd 0 3 .op .print .end

正常情况下的图像：

***

.lib \M0 Vref Vref 0 0 nenh L=4u W=10u M2 Vout Vref 0 0 nenh L=4u W=10u M1 Vout Vin VDD VDD penh L=2u W=10u Iref VDD Vref 1u vt vt 0 dc 0 ac 1m .ac dec 100 10 10g c1 vout vt 1

vin vin 0 1.787 sin(1.787 1m 1k) .tran 1u 10m .dc vin 0 3 1m vdd vdd 0 3 .op

.print ac ro=par('v(vt)/i(vt)') .end

当输出端加载负载电容CL（并改变电容大小），观察输出波形的变化；改加负载电阻RL，观察输出波形的变化； ***

.lib \M0 Vref Vref 0 0 nenh L=4u W=10u M2 Vout Vref 0 0 nenh L=4u W=10u M1 Vout Vin VDD VDD penh L=2u W=10u Iref VDD Vref 1u RL vout 0 1meg

vin vin 0 1.787 sin(1.787 1m 1k) .tran 1u 10m .dc vin 0 3 1m vdd vdd 0 3 .op

.print ac ro=par('v(vt)/i(vt)') .end

设计一源随器作为输出级，再在输出端加1兆欧姆的负载RL，输出波形的变化；增加输入信号的幅度，观察输出失真的情况 ***

.lib \M0 Vref Vref 0 0 nenh L=4u W=10u M2 Vout Vref 0 0 nenh L=4u W=10u M1 Vout Vin VDD VDD penh L=2u W=10u Iref VDD Vref 1u CL vout 0 100p *RL vout 0 1meg

vin vin 0 1.787 sin(1.787 1m 1k) .tran 1u 10m .dc vin 0 3 1m vdd vdd 0 3 .op

.print ac ro=par('v(vt)/i(vt)') .end

观察

六、结果及分析

结果：只能加小的负载或跟源随器

总结：如上所知，所有仿真结果已经在实验步骤中得出。通过上机实际操作电脑对共源放大器进行仿真，验证了电路的基本功能；巩固了模拟电路中的一些基本单元和模块，从中还学到了集成电路工艺和版图方面的一些知识。不但学会了电路仿真方面的很多基本技能，而且对微电子工艺也进一步得到了掌握；通过对共源放大器电路的仿真，掌握了HSPICE软件的使用。提高了自己的动手能力。将书本上学的理论知识实际操作了一遍，为以后做模拟电路的工作打下看良好的基础；最终完成共源放大器电路的各种仿真，感觉收获颇大。

实验四 共源放大器（二）

实验时间： 同组人员：

一、实验目的

1.学习用Cadence软件画电路图。

2.用Cadence软件导出所需的电路仿真网表。

3.对共源放大器电路进行仿真，并研究该电路的特点。

二、实验仪器设备

Hspice软件、Cadence软件、服务器、电脑

三、实验原理和内容

析类型语句由定义电路分析类型的描述语句和一些控制语句组成，如直流分析（.OP）、交流小信号分析（.AC）、瞬态分析（.TRAN）等分析语句，以及初始状态设置（.IC）、选择项设置（.OPTIONS）等控制语句。这类语句以一个“.”开头，故也称为点语句。其位置可以在标题语句之间的任何地方，习惯上写在电路描述语句之后。

内容：

1.VDD=3V, 设置M1、M2的宽长比，使放大倍数大约为4倍（令L1=L2=1u)。 2.扫描vin, 观察输入输出曲线（即观察 Vout随Vin的变化情况），计算放大器的输入范围。

3.增大正弦信号的幅度（超出输入范围），观察波形是否失真。 4.进行AC和零极点分析，观察零极点位置。

5.再在输人端和输出端之间加上1pF的电容，观察零极点的变化。

四、实验步骤

1.打开Cadence软件，画出共源放大器的电路图，导出偏置及电流镜的HSPICE网表文件。

2.修改网表，仿真出图。

3.修改网表，做电路的瞬态仿真，观察输出变化，观察波形，并做说明。 4.修改网表，VDD=3V, 设置M1、M2的宽长比，使放大倍数大约为4倍（令L1=L2=1u)进行仿真。

5.修改网表，对共源放大器扫描vin, 观察输入输出曲线（即观察 Vout随Vin的变化情况），计算放大器的输入范围。进行仿真。

6 修改网表，对共源放大器进行AC和零极点分析，观察零极点位置进行仿真。 7.修改网表，在输人端和输出端之间加上1pF的电容，观察零极点的变化进行仿真.

8.分析仿真结果，得出结论。

五、实验数据

1.VDD=3V, 设置M1、M2的宽长比，使放大倍数大约为4倍（令L1=L2=1u) *cs

.lib'F:\\hspice0631\\cz6h_v20.lib'tt vcc vcc! 0 3

vin vin 0 sin(1.1 20m 1k) .tran 0.1m 10m

.options list node post

MM1 vout vin 0 0 nenh W=16u L=1u

MM2 vout vout vcc! vcc penh W=2u L=1u .print v(vin) v(vout) .end

仿真图像：

2.扫描vin, 观察输入输出曲线（即观察 Vout随Vin的变化情况），计算放大器的输入范围 *cs

.lib'F:\\hspice0631\\cz6h_v20.lib'tt vcc vcc! 0 3

vin vin 0 sin(1.1 20m 1k) .tran 0.1m 10m .dc vin 0 3 0.1

.options list node post

MM1 vout vin 0 0 nenh W=16u L=1u

MM2 vout vout vcc! vcc penh W=2u L=1u .print v(vin) v(vout) .end

仿真图像：

中间斜率稳定段为放大器输入范围 3.增大正弦信号的幅度（超出输入范围），观察波形是否失真 仿真图像：

输出波形失真

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