集成电路设基础实验报告.doc

集成电路设计基础实验报告 专业： 电子信息工程 班级： 姓名： 学号： 电子与信息工程学院 实验一 Tanner 软件的安装和使用 一、实验目的 1．掌握Tanner 的安装过程。 2．了解Tanner 软件的组成及使用。 3．掌握使用S-Edit 和T-Spice 对nMOS 管的I-V 特性仿真的方法。 二、实验仪器 计算机一台。 三、实验内容 1.1 tanner的安装 Tanner 软件的安装是比较简单的，主要分为安装和安装license 两部分。 第一步，双击安装文件夹…\Tanner L-EDIT 11.1 下的setup.exe 文件，得到安装向导，按默认选项，依次点击“下一步”，直至安装完成。 第二步，将….\Tanner L-EDIT 11.1\crack 文件夹下的所有文件复制到安装目录utilities 下，然后双击运行其中的crack.bat 文件安装license，得到相应的界面，然后点击“instance”，安装成功之后点击“exit”。至此，tanner 就安装成功了。在桌面上就会看到快捷方式，分别对应tanner pro 软件的五个功能模块。 1.2 nMOS管I-V特性 （1）打开S-Edit 程序。（2）另存新文件。（3）环境设置。（4）编辑模块。(5) 浏览元件库。（6）从元件库引用模块。（7）编辑电路。（8）加入联机。（9）加入输入端口与输。（10）模块重命名出端口。（11）加入工作电源。(12) 加入输入信号。(13) 编辑Source_v_dc 对象。(14) 输出成SPICE 文件。(15) 加载包含文件。(16) 分析设定。(17) 输出设定。(18) 进行仿真。（19）观看结果。 四、实验结果 1.最终绘制出的电路图如下： 2.经过设定，最终完成的网表如下： 3.仿真结果曲线如下： 上图为N型MOS管的IV特性曲线，输入为栅源电压，单位为V；输出为漏电流，单位为mA。输入从0到5V线性扫描，得到上图曲线。 五、思考题 1. 此时M1的工作状态为饱和区，漏电流的表达式为： 2. 分别采用另外两种不同的器件模型ml1_typ.md和ml5_20.md进行了仿真，仿真结果中漏电流的变化趋势基本相同，但是数值有所差异。原因分析：模型文件中包括电容电阻系数等数据，模型不同，相应数据也就不同，计算结果数值当然会有差异。 3.改变M1的宽长比后，同样，变化趋势基本相同，但是数值有所差异，且输出与宽长比的数值呈现正比例关系。原因分析：漏电流的表达式中含有W/L，及宽长比，所以宽长比的变化必然会引起漏电流输出的变化。 实验二 单级放大器性能仿真 一、实验目的 1、掌握电阻负载、带源极负反馈的共源级的性能仿真方法。 2、掌握源跟随器、共源共栅级的性能仿真方法。 二、实验内容及相应结果 2．1 电阻负载的共源级 （1）画电路图。（2）加入电源电压和输入电压，其中电源电压为3V（将电源电压名为vvdd），输入电压为1V（将输入电压改为vvin），电阻值为1K欧，晶体管的栅宽为100u，栅长为1u。画完的电路图如下： （3）生成spice文件，并且加入include命令、DC transfer sweep命令（vvin从0到3V扫描，步长为0.02）、输出直流电压vout命令。 （4）仿真，结果如下： 图中横轴为栅源电压，纵轴为漏源电压，单位都是V。输入从0到3V进行步长为0.02V的扫描，得到上图曲线。 2.2 带源级负反馈的共源级 （1）画电路图。（2）加入电源电压和输入电压，其中电源电压为3V（将电源电压名为vvdd），输入电压为1V（将输入电压改为vvin），负载电阻值为1K欧，源级电阻为50欧，晶体管的栅宽为100u，栅长为2u。画完的电路图如下： （3）生成spice文件，并且加入include命令、DC transfer sweep命令（vvin从0到3V扫描，步长为0.02）、输出直流电压vout命令。 （4）仿真，结果如下： 图中，横轴为栅端电压，纵轴为漏端电压，单位都是V。输入从0到3V进行步长为0.02V的扫描，得到上图曲线。 2.3 源跟随器 （1）画电路图。（2）加入电源电压和输入电压，其中电源电压为3V（将电源电压名为vvdd），输入电压为1V（将输入电压改为vvin），源级电阻为5000欧，晶体管的栅宽为22u，栅长为2u。画完的电路图如下： （3）生成spice文件，并且加入include命令、DC transfer sweep命令（vvin从0到3V扫描，步长为0.02）、