單級電流源負(fù)載共源級放大器設(shè)計(jì)

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學(xué)生試驗(yàn)實(shí)習(xí)報(bào)告冊

學(xué)年學(xué)期：

2023-2023學(xué)年?春?秋學(xué)期

課程名稱：模擬IC設(shè)計(jì)

學(xué)生學(xué)院：光電工程學(xué)院

專業(yè)班級：16021401

學(xué)生學(xué)號：123451

學(xué)生姓名：XXX

聯(lián)系電話：xxxxxxxx

重慶郵電大學(xué)教務(wù)處制

課程名稱試驗(yàn)地點(diǎn)模擬IC設(shè)計(jì)1221課程編號試驗(yàn)時(shí)間2023.3.16校外指導(dǎo)教師試驗(yàn)名稱評閱人簽字單級電流源負(fù)載共源級放大器設(shè)計(jì)校內(nèi)指導(dǎo)教師周前能成績

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

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

二、使用儀器、材料

試驗(yàn)軟件：CadenceICVirtuosoADE5.1.41

三、試驗(yàn)步驟

3.3VMP2VbpMP1VoutMN1I1VG

(1)單級共源放大器設(shè)計(jì)：VDD=3.3V,I=100uA,Av>30db，輸出擺幅>2V。1、首先進(jìn)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(dòng)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(fù)載的共源放大器小信號增益只和過驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(diǎn)的靜態(tài)工作點(diǎn)（0.35+2.8）/2=1.575V,

D:當(dāng)l=1um時(shí)，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(yàn)過程原始記錄(數(shù)據(jù)、圖表、計(jì)算等)

第一部分

一、試驗(yàn)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(dòng)，其輸出在1.65V附近浮動(dòng)，即在

靜態(tài)工作點(diǎn)附近波動(dòng)。

三、ac掃描結(jié)果。

其次部分

圖一：（1）根據(jù)試驗(yàn)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(jìn)行dc分析，使Vout=1.65，VG=943mv(4)mn1、mn2的width進(jìn)行dc掃描使增益最大。圖二：

圖三：

五、試驗(yàn)結(jié)果及分析

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

1、在對pmos管進(jìn)行直流分析來確定mos管的w值時(shí)，一直提醒出錯(cuò)，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(shí)庫文件沒有正確的導(dǎo)入，重新導(dǎo)入庫文件后就仿真成功了。

2、