IC课程设计报告 - 图文

Mp4 7 2 VDD VDD P_50_MM L=0.5U W=192U Mn4 9 5 GND GND N_50_MM L=0.5U W=60U

Mp5 out 6 7 7 P_50_MM L=0.5U W=192U Mn5 out 8 9 9 N_50_MM L=0.5U W=60U

Mp6 6 7 VDD VDD P_50_MM L=0.5U W=64U Mn6 8 9 GND GND N_50_MM L=0.5U W=20U

*偏置电流源，保证管子正常工作 IBA 6 GND 100uA IBB VDD 8 100uA

RF out 1 1.2MEG Rs in 1 1k CL out 0 20pF .OP

.DC Vin 2.49 2.498 0.00001 *直流分析，找出直流工作点

.AC DEC 20 100 100MEG .tran 0.0001us 0.4us

*瞬态分析，分析从0us到2us，步长为0.0001us（可以不一样） .END .

4.2直流分析

输入网表及仿真代码，进行仿真，读取.OP仿真的结果，即.lis文件，截取MOSFET的region参数段：

subckt

element 0:mp1 0:mn1 0:mp2 0:mp3 0:mn2 0:mn3 model 0:p_50_mm 0:n_50_mm 0:p_50_mm 0:p_50_mm 0:n_50_mm 0:n_50_mm regionSaturatiSaturatiSaturatiSaturatiSaturatiSaturati

subckt

element 0:mp4 0:mn4 0:mp5 0:mn5 0:mp6 0:mn6 model 0:p_50_mm 0:n_50_mm 0:p_50_mm 0:n_50_mm 0:p_50_mm 0:n_50_mm regionSaturatiSaturati Cutoff Linear SaturatiSaturati

有参数可见:Mp5工作在截止区（cutoff），Mn5工作在线性区（linear）不符合要求，此时通过直流分析（.DC）来寻找合理的直流工作点，如下：

取写线段中点：约为2.4935V，修改网表中的静态工作电压为2.4935V，即把Vin in 0 2.5V AC 1V改为Vin in 0 2.4935V AC 1V ，再次进行仿真，读取.lis文件中各管参数：

subckt

element 0:mp1 0:mn1 0:mp2 0:mp3 0:mn2 0:mn3 model 0:p_50_mm 0:n_50_mm 0:p_50_mm 0:p_50_mm 0:n_50_mm 0:n_50_mm regionSaturatiSaturatiSaturatiSaturatiSaturatiSaturati

subckt

element 0:mp4 0:mn4 0:mp5 0:mn5 0:mp6 0:mn6 model 0:p_50_mm 0:n_50_mm 0:p_50_mm 0:n_50_mm 0:p_50_mm 0:n_50_mm regionSaturatiSaturatiSaturatiSaturatiSaturatiSaturati

可以得到MOS管均工作在饱和区（ Saturati）中，即可进行指标性能分析。 且静态电流I=100u+100u+100u+108.5962u+1.2648m=1.673mA<2mA

4.3交流分析

打开电压—频率特性曲线，因为输入为1V，所以输出电压值极为放大倍数：

得到幅频特性曲线如下图：

测得放大倍数1030倍增益：20lg1030> 60DB

放大倍数为1时的频率为58.6MHz，所以增益带宽积：58.6MHz》5MHz 符合要求。

4.4瞬态分析

如下图所示

左侧斜线转换速率SR=4.9926V/0.015us=332.8V/s>50V/s 右侧斜线转换速率 SR=4.89V/0.016us=305.6V/s>50V/s

满足题目要求。

5设计结果讨论

5.1 结果对比

对比发现，设计基本符合要求，仿真验证设计合理。

参数比较 设计指标 计算结果 仿真结果 闭环增益Av >1000(60dB) 1028 1030 增益—带宽积GBW >5MHz 45.83MHz 58.6MHz 静态电流 <2.0mA 1.6mA 1.673mA 转换速率 >50V/us 60V/us 332.8V/us 5.2误差分析

从实验结果中可以看出，仿真结果和计算结果都是满足要求的，但是实际仿真的值要比理论计算的值要大一些，这主要是因为计算时为了方便设计，大都采