电路原理图设计及Hspice实验报告(5)

4.进行AC和零极点分析，观察零极点位置。 *cs1

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

vin vin 0 1.1 ac 20m sin(1.1 20m 1k) .ac dec 10 100 1000g .options list node post

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

MM2 vout vout vcc! vcc! penh W=2u L=1u c1 vout 0 1p c2 vin vout 1p .pz v(vout) vin

.print ac vdb(vout,vin) vp(vout,vin) .print v(vin) v(vout) .end

仿真图像： 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

仿真图像：

六、结果及分析

结果：仿真结果已经在上实验步骤中得出。

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。

实验五 电流源做负载的共源放大器

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, IREF=1uA，扫描vin, 观察输入输出曲线，根据结果把Vin偏置在合适的位置。

2.输入端加正弦信号，根据瞬态仿真的结果，检验偏置位置是否正确（输出偏置电平应该调整在1.5伏左右）；加大输入信号的幅度，直到达到最大输出摆幅。 3.稍稍改变M1管的栅宽，观察输出电平的变化。 4.设计仿真电路，计算电路的输出电阻。

5.在输出端加载负载电容CL=10P（并改变电容大小），观察输出波形的变化。 6.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，观察输出波形的变化；增加输入信号的幅度，观察输出失真的情况。

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，对共源放大器VDD=3V, IREF=1uA，扫描vin, 观察输入输出曲线，根据结果把Vin偏置在合适的位置进行仿真。

5.修改网表，对共源放大器.输入端加正弦信号，根据瞬态仿真的结果，检验偏置位置是否正确（输出偏置电平应该调整在1.5伏左右）；加大输入信号的幅度，直到达到最大输出摆幅进行仿真。

6 修改网表，对共源放大器稍稍改变M1管的栅宽，观察输出电平的变化进行仿真。

7. 在输出端加载负载电容CL=10P（并改变电容大小），观察输出波形的变化对共源放大器进行仿真. 8.修改网表，对共源放大器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，观察输出波形的变化；增加输入信号的幅度，观察输出进行仿真。 9.分析仿真结果，得出结论。

五、实验数据

1.VDD=3V, IREF=1uA，扫描vin, 观察输入输出曲线，根据结果把Vin偏置在合适的位置。 *cs1

.lib'F:\\hspice0631\\cz6h_v20.lib'tt iref vdd vref 1u

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 vdd vdd 0 3 vin vin 0 3 .dc vin 0 3 1m .op .print .end

当X轴电压为1.79v时，即Vin=1.79v时为合适位置

2.输入端加正弦信号，根据瞬态仿真的结果，检验偏置位置是否正确（输出偏置电平应该调整在1.5伏左右）；加大输入信号的幅度，直到达到最大输出摆幅 *cs2

.lib'F:\\hspice0631\\cz6h_v20.lib'tt

iref vdd vref 1u

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 vdd vdd 0 3

vin vin 0 1.79 sin(1.79 1m 1k) .dc vin 0 3 1m .tran 1u 10m .op .print .end

仿真图像：

3.稍稍改变M1管的栅宽，观察输出电平的变化 当M1 vout vin vdd vdd penh L=2u W=11u时。 仿真图像：

4.设计仿真电路，计算电路的输出电阻 *cs2

.lib'F:\\hspice0631\\cz6h_v20.lib'tt iref vdd vref 1u

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=11u vdd vdd 0 3

vin vin 0 1.79 sin(1.79 1m 1k) c1 vout vt 1

vt vt 0 dc 0 ac 1m .ac dec 100 10 10g .dc vin 0 3 1m .tran 1u 10m

.op

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

输出电阻为10M左右

5.在输出端加载负载电容CL=10P（并改变电容大小），观察输出波形的变化； *cs2

.lib'F:\\hspice631\\cz6h_v20.lib'tt iref vdd vref 1u

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=11u vdd vdd 0 3

vin vin 0 1.79 sin(1.79 1m 1k) CL vout 0 10p .dc vin 0 3 1m .tran 1u 10m .op .end

仿真图像：

改加负载电阻RL=1M时。

输出电压被电阻上电压拉得很低，故不能加电阻负载

6.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， 观察输

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