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1、直流分析：(1)考虑lief 一定时，扫描输入电压VIN,得到输出VOUT的曲线从而确定，偏置电压 VIN的选取。代码：* CS Aiuplifier.option post=2.lib C:hspicehO5mixddstO2v231.1ib tt.lib tCAhspicehO5mixddstO2v231 .lib1 captypical.paiam iief.value= 1 OOu A.paiam Ln=lu m=l.paiam Wn l=m*l Ou Wn2=m* 3 Ou.paiam cl=10p* componentsml out vin 0 0 nin w=Wnl l=Lnin
2、2 out 1 vdd vdd mp w=Wn2 l=Ln m3 1 1 vdd vdd mp w=Wn2 l=Ln cl out 0 cl*the sourceiief 1 0 lOOu vddl vdd 0 de 5 viiil viii 0 de 5.de vinl 0 5 0.01.measure de ttians when v(out)=2.5.prmt de v(out).end* de transfer curves tnoirFt trans 二1.3220J计0025. 000 teinp= 25. 000 *由此可确定当 Ln=lu, Iref=100uA 时，VIN=
3、1.33 V(2)以iref为变量，得到一簇输出特性曲线。代码：* CS Aiuplifier.option post=2.lib tCAhspicehO5niixddstO2v231 .lib1 tt.lib tCAhspicehO5niixddstO2v231 .lib1 captypical.paiam iief.value= 1 OOu A.paiam Ln=lu m=l.paiam Wn l=m* 1 Ou Wn2=m* 3 Ou.paiam cl=l Op* componentsml out vin 0 0 nin w=Wnl l=Lnin2 out 1 vdd vdd mp w=
4、Wn2 l=Lnm3 1 1 vdd vdd mp w=Wn2 l=Ln cl out 0 cl*the sourceiref 1 0 lOOuvddl vdd 0 de 5vml viii 0 de 5* .dc vinl 0 5 0.01* .measure de ttrans when v(out)=2.5.de viiil 0 5 0.01 sweep iref Ou 200u 2Ou.print de v(out).end二二二二二二二二一 ix4-:+一十,人十：“一十:1 UI tFllaFItlklIILB* r at* * a* IT I IF I 二二二二二二一二二二二二
5、二二二二二二一二二二二二1 m 1 I 1 1 1. 9 11 一 p 1 m m 191 .最左边为Iref=O的情况。从上图中可以看到，随着Iref的增加，输出曲线的陡峭程度（直流 增益）慢慢在减小，即：随着偏置电流的增加，增益在变小，这与理论分析相吻合。交流分析:(1)当 Vin=L33V, Wn/Ln=10/l, CL=10p 时:增益（Av）-3db 带宽( Mhz)GB(Mliz)-47.28(33.5db)0.1336.31代码：* CS Aiuplifier.option post=2.lib C:hspicehO5mixddstO2v23Llib tt.lib C：hspic
6、eh05mixddst02V23 Llib captypical.paiam iief.value= 1 OOu A.paiam Ln=lu m=l.paiam Wn l=mthe source 1 Ou Wn2=m* 3 Ou.paiam cl=l Op* componentsml out vin 0 0 nin w=Wnl l=Lnin2 out 1 vdd vdd mp w=Wn2 l=Lnm3 1 1 vdd vdd mp w=Wn2 l=Ln cl out 0 clvddl vdd 0 de 5vml viii 0 de 1.33 ac 1* 直流分析* .dc vinl 0 5 0
7、.01* .measure de ttrans when v(out)=2.5* .dc vinl 0 5 0.01 sweep kef Ou 200u 2011* .print de v(out)*交流分析.ac dec 10 10 lOOOOmeg.measure ac Vdbmax max vdb(out).measure ac Vdbmax-3db paiam=Vdbniax-3.measure ac 匚3db when vdb(out)=Vdbmax-3db.measure ac gb when vdb(out)=0.op.print ac vdb(out).end增益以dB的形式:
8、(mkuj当没有把增益换算成dB值时的交流输出曲线于卜.图:(2)改变沟道长度Ln代码：* CS Aiuplifier.option post=2.lib C:hspicehO5mixddstO2v23Llib tt.lib tCAhspicehO5mixddstO2v231 .lib1 captypical.paiam iief.value= 1 OOu A.paiam Ln=lu m=l viii_dc=1.33v.paiam Wn 1 =m* 1 Ou Wn2=m*3Ou kef=m*l OOuA.paiam cl=l Op* componentsml out vin 0 0 nin w
9、=Wnl l=Lnin2 out 1 vdd vdd mp w=Wn2 l=luin3 1 1 vdd vdd mp w=Wn2 l=lu cl out 0 cl*the sourcenef 1 0 Irefvddl vdd 0 de 5vml viii 0 de vin_dc ac 1*直流分析* .dc vinl 0 5 0.01* .measure de ttrans when v(out)=2.5* .dc vinl 0 5 0.01 sweep kef Ou 200u 2Ou*.prmt de v(out)*交流分析.ac dec 10 10 lOOOOmeg.measuie ac
10、Vmax max v(out).measuie ac Vdbmax max vdb(out).measuie ac Vdbmax-3db paiam=Vdbmax-3.measure ac 匚3db when vdb(out)=Vdbmax-3db.measure ac gb when vdb(out)=0.op.print ac vdb(out)*.alter* .param m=2.alter.paiam Ln=5u vin_dc=L97.alter.paiam Ln=10u vin_dc=2,5.alter.paiam Ln=15u vin_dc=2,9.alter.paiam Ln=2
11、0u vin_dc=3,24.endAv=-Gm*Rout=-gm*(l/gds l+gds2)按照公式可知：gm反比于沟道长度LMI/2 (Ml的沟道长度).rdsl=l/Q*Lamda)而Lamda与沟道长度Ln成反比，所以rds与 沟道长度Ln成正比。 注意：虽然Mnl的本征增益正比于Ln,但是由于Av=-Gm*Rout=-gm*(l/gdsl+gds2), 此时Av并不正比Ln,而是反比与Liio当没有把增益换算成dB值时的交流输出曲线于下图：rTTT.rTTrrT,r,3.Tr增益以dB的形式:fcc，B u】OCc fcC E 皿“，HSPICE仿真结果，验证了这一点。LnVIN
12、(V)增益Av输出阻 out (k 欧姆)负载管 gds2 (u)放大管 gdsl (u)放大管跨导 gml (u)1U1.33-47. 28117.74946. 22662. 2747402. 22055u1.97-23. 9357143.86486. 32150. 6347166. 488010u2.5-17. 4391147.79586. 24000. 5111118. 049515u2.9-14.2670148.52886. 25770. 480096. 091220u3. 24-12.2320147.69486. 26040. 515282. 8460HSPICE仿真结果表明：Ln的
13、增大，的确会使Mnl管的rds 1增大，但负载管Mn2的ids 2基本保持不变，这样两个ids并联后使总的输出阻抗基本不变；而Ln增大使Mnl管的 gml变小，所以Ln增大使增益Av减少。苏vdbinax-3dbteinper30.493625.000030.573325.000030.608125.000030.627425.0000f_-3dbalter#1.341e+051.00001.987e+051.00002.633e+051.00003.275e+051.0000invdbmaxgb1. 000033. 49366. 359e+061. 500033.57339. 547y+06
14、2. 000033. 60811.264已+072. 500033. 62741.576e+07瞬态分析：(1)其中输入的分段线性电源描述如下：vin in 0 pwl(O Ov lu Ov l.O5u 3v 3u 3V 3.05u Ov 6u Ov)代码：* CS Aiuplifier.option post=2.lib fC:hspicehO5niixddstO2v231 .lib1 tt.lib fC:hspicehO5niixddstO2v231 .lib componentsml out vin 0 0 nin w=Wnl l=Ln captypical.paiam iief.val
15、ue= 1 OOu A.paiam Ln=lu m=l.paiam Wn 1 =m* 1 Ou Wn2=m*3Ou kef=m*l OOuA.paiam cl=l Op1112 out 1 vdd vdd mp w=Wn2 l=lu m3 1 1 vdd vdd mp w=Wn2 l=lu cl out 0 cl*the sourceiref 1 0 lOOuvddl vdd 0 de 5vml viii 0 pwl(0 Ov lu Ov 1.05u 3v 3u 3v 3.05u Ov 6u Ov)* 直流分析* .dc vinl 0 5 0.01* .measure de ttrans wh
16、en v(out)=2.5* .dc vinl 0 5 0.01 sweep kef Ou 200u 2Ou* .print de v(out)* 交流分析* .ac dec 10 10 lOOOOmeg sweep m 1 2.5 0.5* .measure ac Vdbniax max vdb(out)* .measure ac Vdbniax-3db param=Vdbniax-3,* .measure ac fl-3db when vdb(out)=Vdbmax-3db* .measure ac gb when vdb(out)=0*.op* .print ac vdb(out)*瞬态
17、分析.tran O.Olu 6u.print tran v(out) viii 1.end（2）扫描Cload值得到下面一簇曲线，随着负载电容的增大，瞬态响应的上升和下降变得 缓慢一些。语句：.trail 0.0lu 6u sweep Cl lOp 5Op lOp（3）同样我们可以通过改变输入的管子来观察瞬态响应的变化，理论上我们分析是：瞬态 响应曲线的陡峭程度取决于输出的电阻和输出电容所决定的RC时间常数，RC越大，瞬态 响应曲线越缓。这里我们同时改变Ml和M2的宽度（记住，一定要同时改变M 1和M 2的 宽度这样才能改变输出电阻，如果不同时改变将几乎看不到变化，因为Rout等于idsl与
18、rds2并联）。语句:.tran 0.0lu 6u sweep m 1 5 1总结：总体来说还蛮顺利的，遇到问题的地方是交流分析里面改变Ln观察增益那里。那部分 开始做的时候一直仿不出来，后面的做完了才回来继续看的，重新写了参数，致使和前面直 流分析、后面瞬态分析里的部分代码不同。原来参数里面M2和M3的沟道长度也被我设成 了 Ln,导致Ln改变时M2和M3的沟道长度也会跟着变化，从而产生错误的结果；重写了 Lef=m*100uA,保证了 m改变时iref和宽长比同时变化；重新在参数里面定义了 viii_dc=1.33v,这样更便于在下面的.alter语句中改变vm 1的值：加了一句.measure ac Vmax max v(out),可以查看当没有把增益换算成dB值时的增益。感觉出现这些问题的原因还是 没有做充分的理论分析就开始做仿真，分析不充分就难有一个整体的大局观。有个问题就是不知道为何我的瞬态分析里面v(out)里面会存在尖峰。iief 1 0 lOOu