北邮模拟集成电路报告..docxVIP

模拟CMOS集成电路设计实验报告 题目：模拟CMOS集成电路设计实验学院：电子工程学院班级：2013211202姓名：学号：实验一、共源极放大器性能分析实验目的?1、掌握synopsys软件启动和电路原理图（schematic）设计输入方法；2、掌握使用synopsys电路仿真软件custom?designer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。二、实验要求?1、启动synopsys，建立库及Cellview文件。2、输入共源级放大器电路图。?3、设置仿真环境。?4、仿真并查看仿真结果，绘制曲线。?三、实验步骤1、建立工作库；2、建立单元；3、编辑电路；4、仿真。四、实验结果1、电路图：2、幅频特性曲线：3、元件参数：①电阻，Rd=10kΩ：②栅源之间所接电容，C=1pF：③三极管（NMOS管）的参数，沟道宽度为10μ，长度为1μ，宽长比为10：④2V电压表的参数：⑤3V电压表的参数：五、实验结果分析输入交流电源电压为1V，所得增益为12dB。?由仿真结果有：gm=496u，R=10k，所以增益Av=496*10/1000=4.96=13.91?dB?可见，实际增益大于理论增益。实验二、差分放大器设计一、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。?二、预习要求?1．根据指标要求，设计并计算电路的有关参数；2.画出所设计的电路，列出元件的值；3.制定出实验方案，选择实验用的仪器设备；4.写出预习报告。三、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20dB，尽量增大GBW；?2.对所设计的电路进行设计、调试；?3.对电路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.使用二极管代替电阻做负载，实现10dB增益（选做）；5.实验MOS管代替电阻做负载，实现30dB增益（选做）。四、实验步骤1、绘制电路图；2、粗略确定电路中元件参数；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；6、电路的改进建议和实验中的体会。五、实验结果（表中数据单位为dB）RW/L51020304010kΩ7.99.610.911.411.720 kΩ13.815.616.817.317.730 kΩ17.31920.220.821.1六、实验截图1.电路图2. W=10μ， L=1μ， R=10KΩ时的幅频特性曲线：3. W=40μ， L=1μ， R=30KΩ时的幅频特性曲线：改变W/L和栅极电阻，可以看到，R一定时，随着W/L增加，增益增加，W/L一定时，随着R的增加，增益也增加。但从仿真特性曲线我们可以知道，W/L增大时，带宽会下降。实验三：电流源负载差分放大器设计一、实验目的?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。?二、实验要求?1.设计一个差分放大器，电压放大倍数大于30dB；?2.对所涉及的电路进行设计、调试；?3.对电路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。三、实验步骤1.绘制电路图；2.粗略确定电路中原件参数；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；6.电路的改进建议和实验中的体会。四、实验结果增益（dB）W/L(NMOS/L(PMOS)1020.220.821.4222026.426.526.827.1303030.5630.9531.35五．实验截图1.电路图2.WP=5μ，WN=40μ，L=1μ时的幅频特性曲线：3.WP=10μ，WN=70μ，L=1μ时的幅频特性曲线：本次实验是在实验二的基础上进行修改调试的，电压增益为31.35dB，电压的理论增益公式为?AV≈gm0,2(r02||r03)电源电压的设计需要合适的范围，既不能太小，也不能太大。过小会使得场效应管不能进入到饱和区，过大会使得此放大器的输出摆幅过小，我们的电路设计中选择电源电压为3V，可以满足实验要求。实验五：共源共栅电流镜设计一、实验目的?熟悉软件的使用，了解Cadence软件的设计过程。掌握电流镜的相关知识和技术，设计集成电路实现所给要求。?二、实验设计题目及要求1.实验设计题目：?低输出电压高输出电阻的电流镜设计。包括基本共源共栅电流镜设计和低压共源共栅电流镜设计。2.实验设计要求：①电流比1:1；②输出电压最小值0.5V；③输出电流变化范围5~100UA。三、实验内容共源共栅电流镜基本参数确定。其中：每个MOSFET的衬底都接地，(W/L)1=(W/L)2;(W/L)3=(W/L)4;通过大信号直流工作点分析和小信号