实验三MOS管参数仿真及Spice学习.docx
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实验三MOS管参数仿真及Spice学习
实验三MOS管参数仿真及Spice学习
刘翔
一、实验内容和要求。
实验内容:
(1)使用S-Edit绘制电路图,将其转换成Spice文件。
(2)利用T-Spice的对话框添加仿真命令。
(3)利用W-Edit观察波形。
实验要求:
(1)利用Tanner软件中的S-Edit、T-Spice和W-Edit,对NMO管的参
数进行仿真。
NMO器件的T-Spice参数仿真内容如下:
a.MOS管转移特性曲线(给定VDSWL,扫描VGS。
b.MOS管输出特性曲线(给定VGSWL,扫描VDS。
c.温度对MOST输入/输出特性的影响(给定VGSVDSWL,扫描Temp)。
d.MOS管W寸输入/输出特性的影响(给定VGSVDSW/L,扫描W。
e.MOS管L对输入/输出特性的影响(给定VGSVDSW/L,扫描L)。
f.MOS管W/L对输入/输出特性的影响(给定VGSVDSL,扫描W。
g.MOS管开关电路输入/输出波形(输入一定频率的方波)。
h.在MO管开关电路输入/输出波形中找出传输时间、上升时间和下降时间。
i.MOS管开关电路传输特性曲线。
j.MOS管W/L对传输特性的影响(给定L、扫描W。
k.在MO管传输特性曲线上找出测量输入、输出电压门限,计算噪声裕度。
(2)记录操作步骤,截取相应图片,完成实验报告。
二、实验环境、Tanner软件简介及SPICE命令。
实验环境:
Tanner(S-Edit、T-Spice、W-Edit)
SPICE命令的插入:
Edit—InsertCommand命令或工具栏中的,打开T-SpiceCommand
Tool(T-Spice命令工具)对话框,可以在活动输入文件中插入命令。
三、实验流程框图。
S-Edit<|T-SpiceMW-Edit
外原理图|场SPICE文件|耳波形文件
四、实验步骤。
l.在S-Edit中绘制电路原理图,导出SPICE文件。
(1)新建一个文件file-new,新建一个模块,module-new,添加所需要的工艺库。
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(2)绘制原理图。
注:
用导线连接电路,用改变器件属性,并保存。
2.在T-Spice中添加仿真命令,通过W-Edit观察波形。
点击图标-,打开T-SpiceCommandTool(T-Spice命令工具)对
话框,在活动输入文件中插入仿真命令。
(1)添加所需的工艺库。
注:
librarysection项填tt。
(2)分析NMOS管的转移特性。
分别加入analysis—dctransfer—sweep禾口output—DCresults扌旨令,点击进行仿真。
转移特性曲线:
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(3)分析NMO管的输出特性。
输出特性曲线:
(4)温度对NMO管输入/输出特性的影响。
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温度扫描:
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(5)NMO器件宽长比对输入/输出特性的影响。 由于要讨论nmos管宽长比对输入输出特性的影响,所以固定L,让W变化。 先将SPICE文件中nmos管的参数W=2.4u改为W=w,即设W为变量w,然后设置变量w的初始值,最后设置让w从0.55u到10u进行线性扫描,一共扫描20个点。 SPICE文件: £r-$p»rr! *-lj _ [~QRlrrJil晰E< Tn比PryMnd^rwHdp 口皿吕皿1 ■r? M* ■■li笆 *EFIjS1n±Tl£3K Lczeiii byS-IdirMlr.3210-30 *hrjLttBQDELDe*^29.S^IS■土lft=14^1 *Kavefors环taiblmjcfariaiiiSa .pi^be gpc15*fl--»|lT'il«p.leie" -rciz^beQAiCLle-"! i.=XLeD.s^t" ■>(: *口1ri *IS*匸OLZGUiE-LMc>liO.±L BL1VddHlCildAM■W*i—LE^dMH Tj阴g隼 暫工33NtS£..: v S;*L: \=Ltax^t.^a«■■.S: ^ZLXxcl3t: JirJ.3・J.H- 』p由■刍fz"■•口 .drparoj">linEdD.93ojIQk .Srxa■: .11.1? 1! )I vEnd«ruincieirjlc;toKfj-lal J窝n*BeW广那."■时FLti 泸・占皿匚Wc.U社dMiajJ””mi NMOS宽长比对输入/输出特性的影响: Modulel 3.MOS管开关电路。 (1)绘制原理图。 (2)在T-Spice中加入仿真命令,进行输出电压的直流扫描和输入 输出电压的瞬态扫描 懸f-Spice・WckM吒TJ QfilsEdrtSmulatiionTable血tupWindawHelp 0审口冬3 < •■II n—J *SPICEnetliit上左S-EdJ.t10..10 ■Wrt-ter: onOct29,2012a-19: 40: 37 *Wa^efcMtprobArg -rrcbe cations匸丄jb^fllsii-LLs-^^eddLt,世占匸时 4p^obe^dto上九1-&-=pFjl1g1,sdic: H 4probetepn,Edijls=,i,,'M^dule1H •Maiacirc^ai^sHod;iLel MlvoutvinSndEndrivn4u1=0_bSu R2Vidvcut10K1C1-0-0IC2s0.0 v3VddGnd5.0 対41visGndpulse(□-.□S-00InIn10DnjOOn) iliJb・r: \ahanghua0S_ii.tXfc;OSxixddst02v13.lib1*tt.delinaourccv40501| i/cranin^oanst注工匸・D ■F工devJ ..rrinrrranv(vinju(vout) FEnioruraincircuit: Ecdujl色1 输出电压的直流扫描和输入输出电压的瞬态扫描: (3)MO管开关电路时间的测量。 通过Output->measure命令,计算上升下降时间。 在measure命令窗口中,Analysis为分析类型;measurementresult为项目名称; trigger及target为触发栏,记录事件发生的时间。 妣 5- 1* •■II FieEditVie-VhSiiriLldtionTable-SetupWnGowHelp *SPICEnetlistwrittenby5-EditWin3210.10 *Writtenon氐匸29,2012at13: 4C: ^7 "WavpfnTuri「rcbirQrrinranT.11 ,Frob« ■op-CL^nspjr^tcfilcnoiT.e—■j= -pr^tcsdfcfilE-"rilel.aib" -pratetopniDdu1e="Mcdulei" *Maincircuit: Hcli^lel MlvoutvinGn日GndnvnW=2t4uL»C・55=M=1 R2VddToutIDETC1-Q.QTC2-0+0 v3VddGndB.O v4vinCndpuljcfO.C6.0DInInlOOn23Cn) .lie+IE: \5nangUuaOS_Jczt\hDinLixclcl3TCi2vl3.lit*1tt.deLinsourcevl051 .tran1e4ODnatarc-O .printdev(vaut.printtranvtvin>|.printZEA.ruv(via)v(tout: ) ・msastdire traz: xrtrigv(vout)val-1ria2=1targ 瞽|vout)val=4・i£rx5Q=2 ・fiLecLdiJlre txai-. L£Lj.xgv(voiuit.)val-4,5£all—1Laxgv(vout)/al—1fall—2 ・mftas^re Lrar tpitimgv(vouu|vai«z.2brise=丄 targv(vin va±*2.5土a亠丄=2. ・measure tian tp丄btrigv(vout|val"2.2Sfal丄・1 targv(vm 5ri3e=2: *Endof KLair. circxiir: Eadule1 •BEGIN1IOM-GRAP-3I匚ALDATA MEi5UR£M£MTRESULTS tr=2・0042e-007 Tr^gg&r-1.0140^-007 Target.=3.0LB25-007 tr-2・0033e-007 Tr^gg&r=2.7670e-010 Tarjet=2.OflGle—00*7 tplh-1.9993&-007 Trlgg&r=1.OLE^e—GOT Tarjet.=3.01_E0e—00*7 tplh-2・0002e-007 Trigger-俎.7aS3e^QlD I=Z・205g-gT *ENDNGN-GRAF-5ICALDATA (4)MO管宽长比对开关电路的影响 SPICE文件: *3FICEneriistwritteni>y5-tdL匸Win3210*10 *WzitrencnOct29f2012at20: OS: 25 *WavefcTirpiobingcoirir-an.d.e pxotae -optiozispiobefilename-"aedir*dat^ 4p*obesdfefile=nFilel.sdbft 4prrteetapir.cid-jLe=nyndTLle1n *MaincircuitsMadulel Mlvaur¥丄口GndGndnvnK=f/1=0.^=1 R2Vddvcut10BTC1=0.0TC2=O.0 tt3VddGnd54 gvinGndpulse(0»05.00InInlOOn200n) .lit: : \sjiangiiua05kir\h.05icLLKddsr.O2vJ_3.lit"匸匸 .par-air■=10u .delinaouxeev4050.1par&irwLin5D・55口10u ・txanIn400esuaru-0 ・Fh二口匸v(vout)vtYin) ・pxdev(vQut} *EnUqX;Hedul^l 输出波形: : Mvvrm*wTi-,nT^a,nT7hw-孤%.eltj 3RbEAMaaChartOpiiMHWhidfIHl^| 开关电路的电压门限及噪声裕度: 利用标尺工具,估测电压门限V(OL)、V(OH)、 V(IH)、V(IL)低电平噪声容限: 高电平噪声容限: V(OL)=0.46 V(IH)=2.87 ,计算下列参数。 NML=V(IL)-V(OL);NMH=V(OH)-V(IH。 )V(OH)=5 V(IL)=1.1 NML=V(IL)-V(OL)=0.64 高电平噪声容限: NMH=V(OH)-V(IH)=2.13
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- 实验 MOS 参数 仿真 Spice 学习
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