放大器-場(chǎng)效應(yīng)管

/１緒論1。1設(shè)計(jì)背景隨著集成電路技術(shù)的日益進(jìn)步,使得計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ＣAＤ）技術(shù)已成為電路設(shè)計(jì)師不可缺少的有力工具.國(guó)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(jì)的各個(gè)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(jì)、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(jì)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(kāi)發(fā)至今已超過(guò)2０年，然而其重要性并未隨著制程的進(jìn)步而降低。就國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)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(yùn)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(guò)多年的改版，HＳpｉcｅA/D以其強(qiáng)大的功能及高度的集成性而成為先進(jìn)最受歡迎的電路仿真軟件。１.2設(shè)計(jì)目標(biāo)1。完成結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管放大器及虛擬ＮMOS反相器電路的設(shè)計(jì)。2.用HSｐicｅ線路仿真軟件對(duì)以上電路進(jìn)行瞬態(tài)、交流模擬仿真，并觀察波形。２結(jié)型場(chǎng)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(yùn)-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(chǎng)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(shí)現(xiàn)反相器3。1電路結(jié)構(gòu)虛構(gòu)NＭOS實(shí)現(xiàn)反相器電路，PMOＳ和ＮMＯＳ管進(jìn)行全互補(bǔ)連接方式，柵極相連作為輸入,電路上面是兩個(gè)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=2ｕC10０．１P(pán)VＤD30５VIＮ2０PWL(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(yù)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(jì)真確無(wú)誤。總結(jié)通過(guò)對(duì)典型的模擬電路的設(shè)計(jì)、用HSpiｃe仿真和ＩC集成電路的原理圖和版圖的繪制及仿真，對(duì)模擬電路的工作原理有了進(jìn)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(xiàng)參數(shù)的測(cè)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(qiáng)計(jì)算機(jī)輔助電路模擬與設(shè)計(jì)的信心。通過(guò)兩個(gè)教學(xué)周的設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)完成了設(shè)計(jì)任務(wù).使我更進(jìn)一步熟悉了專業(yè)知識(shí)，并深入掌握仿真方法和工具、同時(shí)為畢業(yè)設(shè)計(jì)打基礎(chǔ)的實(shí)踐環(huán)節(jié)。進(jìn)一步熟悉設(shè)計(jì)中使用的主流工具，學(xué)習(xí)了良好的技術(shù)文檔撰寫(xiě)方法;掌握了邏輯設(shè)計(jì)的基本方法；加深學(xué)習(xí)并掌握半定制ＩC的前端設(shè)計(jì)方法，了解后端設(shè)計(jì);加深綜合對(duì)所學(xué)課程基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論的理解好掌握,培養(yǎng)了綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，獨(dú)立分析和解決工程技術(shù)問(wèn)題的能力；培養(yǎng)了在理論計(jì)算、制圖、運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、查閱設(shè)計(jì)手冊(cè)與資