放大器-場效應(yīng)管

/１緒論1。1設(shè)計背景隨著集成電路技術(shù)的日益進步,使得計算機輔助設(shè)計（ＣAＤ）技術(shù)已成為電路設(shè)計師不可缺少的有力工具.國內(nèi)外電子線路CＡＤ軟件的相繼推出與版本更新,使CAD技術(shù)的應(yīng)用滲透到電子線路與系統(tǒng)設(shè)計的各個領(lǐng)域,如芯片版圖的繪制、電路的繪圖、模擬電路仿真、邏輯電路仿真、優(yōu)化設(shè)計、印刷電路板的布線等.CＡD技術(shù)的發(fā)展使得電子線路設(shè)計的速度、質(zhì)量和精度得以保證。在眾多的CAＤ工具軟件中，Ｓpice程序是精度最高、最受歡迎的軟件工具,雖然SPICＥ開發(fā)至今已超過2０年，然而其重要性并未隨著制程的進步而降低。就國內(nèi)的設(shè)計環(huán)境而言，商用的ＳPIＣE模擬軟件主要有Hspicｅ、Psｐｉｃｅ、SBTspice、SｍaｒtＳpice與Tspice等。HSpicｅ是Sｐｉｃe程序應(yīng)用在PC上的程序，它的主要算法與Sｐice相同。由于ＨSpiceA/D程序集成了模擬與數(shù)字電路的仿真運算法,它不僅可以仿真單一的模擬電路或數(shù)字電路，而且可以有效、完善地仿真模擬和數(shù)字混合電路。經(jīng)過多年的改版，HＳpｉcｅA/D以其強大的功能及高度的集成性而成為先進最受歡迎的電路仿真軟件。１.2設(shè)計目標1。完成結(jié)型場效應(yīng)管放大器及虛擬ＮMOS反相器電路的設(shè)計。2.用HSｐicｅ線路仿真軟件對以上電路進行瞬態(tài)、交流模擬仿真，并觀察波形。２結(jié)型場效應(yīng)管放大器2.1電路原理圖圖2.１結(jié)型效應(yīng)管放大器原理圖2.2HSＰIＣE編程N-CＨANＮELＪＦETＡMPLIＦＩEＲJ1546JMＯＤVS10ＡC０．５SIＮ(00．51KHＺ）RS１250VI23DC０C1341UR140500KＲ２601。5KＲ３593.５KＣ26010UＣ3571UVX７8DC0RL８０2０KVDD9020。MＯDEＬJＭOＤＮJF(ＩS＝1E—12RＤ=10RＳ=０BEＴA=1E—3＋CGＤ＝5PＣＧS=1PVTＯ=—5）.ＡCDEC1011Ｇ。ＴＲAN/OP10U2M。PROＢE．ENＤ2.3仿真結(jié)果結(jié)型場效應(yīng)管放大器電路的輸入波形V（VIＮ1VIＮ2)和輸出波形Ｖ（Ｙ,X)如圖2。2示.圖２。2結(jié)型效應(yīng)管放大器仿真波形3虛擬NMOS實現(xiàn)反相器3。1電路結(jié)構(gòu)虛構(gòu)NＭOS實現(xiàn)反相器電路，PMOＳ和ＮMＯＳ管進行全互補連接方式，柵極相連作為輸入,電路上面是兩個PMOS并聯(lián)，PMＯS的漏極與下面NＭOＳ的漏極相連作為輸出,POMS管的源極和襯底相連接高電平，NＭOＳ管的源極與襯底相連接低電平；原理圖如圖3。１圖3.1虛擬NMOC反相器器原理圖３．2HSPICE編程TIＯNSLＩSTPOSＴ=2Ｍ11033MＰW=30uL=2ｕM2120０MNW=2０ｕL＝2uＣ10０。1PＶDD305VIN２0PＷL（005０n070n5170n５190n０）.ＭODＥLMPPMOS(ＬEＶEL=1VTO＝—0.９KＰ=20uGAMMA=0.6PHI=0.6LAMBDA=0。０2）。MODELMNNMOS(ＬＥVEL＝１VTＯ=0。8KP=40uGAＭMA=0.5PHI=0。６LAMＢDA=0.０１)．TＩONSＬISＴPOST=２Ｍ1１033MPW=３０uＬ=2uM2１200MNW=20ｕL=2ｕC10０．１PVＤD30５VIＮ2０PWL(0０５0ｎ0７0n5170ｎ5190n0）.MＯDELMPPMOＳ（LＥVＥL=1ＶTＯ=－0.9KＰ=20ｕGＡMＭA=0．6PHI=0。6LＡMBDA=0.02)．ＭOＤELMNNMOS(LＥVEL=1ＶTO=0。８ＫP=40uGAＭＭA＝0.５ＰHI=0.６LＡMBDＡ=０。01）3。2虛擬NＭＯC反相器電路仿真觀察波形圖3。２虛擬NMOC反相器仿真波形圖圖3.2虛擬ＮMＯC反相器仿真波形虛擬NMOC反相器電路的原理圖的仿真輸出波形與預期的基本一致，并且符合輸入輸出的邏輯關(guān)系，電路設(shè)計真確無誤。總結(jié)通過對典型的模擬電路的設(shè)計、用HSpiｃe仿真和ＩC集成電路的原理圖和版圖的繪制及仿真，對模擬電路的工作原理有了進一步的了解.再借助典型器件特性的探討、HSpicｅ指令于放大器各項參數(shù)的測量模擬，tａnｎer軟件模擬電路的原理圖繪制，熟悉了HSpice和tanneｒ在此方面的應(yīng)用,以增強計算機輔助電路模擬與設(shè)計的信心。通過兩個教學周的設(shè)計，綜合運用所學的知識完成了設(shè)計任務(wù).使我更進一步熟悉了專業(yè)知識，并深入掌握仿真方法和工具、同時為畢業(yè)設(shè)計打基礎(chǔ)的實踐環(huán)節(jié)。進一步熟悉設(shè)計中使用的主流工具，學習了良好的技術(shù)文檔撰寫方法;掌握了邏輯設(shè)計的基本方法；加深學習并掌握半定制ＩC的前端設(shè)計方法，了解后端設(shè)計;加深綜合對所學課程基礎(chǔ)知識和基本理論的理解好掌握,培養(yǎng)了綜合運用所學知識，獨立分析和解決工程技術(shù)問題的能力；培養(yǎng)了在理論計算、制圖、運用標準和規(guī)范、查閱設(shè)計手冊與資