單級電流源負載共源級放大器設(shè)計

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學生試驗實習報告冊

學年學期：

2023-2023學年?春?秋學期

課程名稱：模擬IC設(shè)計

學生學院：光電工程學院

專業(yè)班級：16021401

學生學號：123451

學生姓名：XXX

聯(lián)系電話：xxxxxxxx

重慶郵電大學教務處制

課程名稱試驗地點模擬IC設(shè)計1221課程編號試驗時間2023.3.16校外指導教師試驗名稱評閱人簽字單級電流源負載共源級放大器設(shè)計校內(nèi)指導教師周前能成績

一、試驗目的

1、熟練把握使用CadenceVirtuosoADE5.1.41軟件進行原理圖的編輯;2、把握使用器件設(shè)計參數(shù)表格的數(shù)據(jù)進行電路設(shè)計;3、把握電流源負載的共源放大器的設(shè)計方法。

二、使用儀器、材料

試驗軟件：CadenceICVirtuosoADE5.1.41

三、試驗步驟

3.3VMP2VbpMP1VoutMN1I1VG

(1)單級共源放大器設(shè)計：VDD=3.3V,I=100uA,Av>30db，輸出擺幅>2V。1、首先進行相關(guān)參數(shù)估算：

A:根據(jù)輸出擺幅要求，分派NMOS和PMOS的過驅(qū)動電壓，電路如圖1.Vonn+Vonp取Vonn=0.35V,Vonp=0.5V;B:估算共源放大器增益：

2I11?Av=gmn1(ron//rop1)=VG?Vthn?n??pIVonn(?n??p)，

由上可知，電流源負載的共源放大器小信號增益只和過驅(qū)動電壓和放大級的溝道長度調(diào)

制系數(shù)有關(guān)，所以我們選擇輸入管的過驅(qū)動電壓為0.35V，L取1um即可，C：估算靜態(tài)工作電壓：VG=0.35+Vthn=0.35+0.55=0.9;Vbp=3.3-0.5-0.75=2.05輸出節(jié)點的靜態(tài)工作點（0.35+2.8）/2=1.575V,

D:當l=1um時，通過查表1.2可知，?n?0.03,?p?0.11，

2I?200ua/0.35v?571uA/V，Gmn=Vonn

1Rout?(?n??p)ID?1?71.4k??1(0.03?0.11)Vx100ua

Av=gmRout=571uA/Vx71.4k=40.7

E:估算器件寬長比，通過查表1可知，Kn=92,Kp=43(W/L)MN1=I/(Kn*Vonn)=100/(92*0.35)=8.87?9=9u/1u

2V(W/L)MP1=I/(KP*onp)=100/(43*0.5)=9.3?9.5=9.5u/1u

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四、試驗過程原始記錄(數(shù)據(jù)、圖表、計算等)

第一部分

一、試驗電路圖截圖如下：

二、對nmos管的瞬態(tài)分析如下，可以看到其輸入在0.95V附浮動，其輸出在1.65V附近浮動，即在

靜態(tài)工作點附近波動。

三、ac掃描結(jié)果。

其次部分

圖一：（1）根據(jù)試驗要求搭建電路圖

（2）Vbn=Vgs(mn2)+Vds(mn1)=1.8V，電路圖上部不變，pmos參數(shù)不改變。（3）對VG進行dc分析，使Vout=1.65，VG=943mv(4)mn1、mn2的width進行dc掃描使增益最大。圖二：

圖三：

五、試驗結(jié)果及分析

分析：通過調(diào)整，增益都達到了相關(guān)試驗要求，達到了試驗的目的。在試驗過程中，遇到了較多問題：

1、在對pmos管進行直流分析來確定mos管的w值時，一直提醒出錯，系統(tǒng)提醒mp、mn沒有正確的定義。

解決過程及方法：

經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)是仿真時庫文件沒有正確的導入，重新導入庫文件后就仿真成功了。

2、