實(shí)驗(yàn)三-MOS管參數(shù)仿真及Spice學(xué)習(xí)

實(shí)驗(yàn)三MOS管參數(shù)仿真及Spice學(xué)習(xí)劉翔10214070一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：〔1〕使用S-Edit繪制電路圖，將其轉(zhuǎn)換成Spice文件?！?〕利用T-Spice的對(duì)話框添加仿真命令?！?〕利用W-Edit觀察波形。實(shí)驗(yàn)要求：〔1〕利用Tanner軟件中的S-Edit、T-Spice和W-Edit，對(duì)NMOS管的參數(shù)進(jìn)行仿真。NMOS器件的T-Spice參數(shù)仿真內(nèi)容如下：a.MOS管轉(zhuǎn)移特性曲線〔給定VDS、W、L，掃描VGS〕。b.MOS管輸出特性曲線〔給定VGS、W、L，掃描VDS〕。c.溫度對(duì)MOS管輸入/輸出特性的影響〔給定VGS、VDS、W、L，掃描Temp〕。d.MOS管W對(duì)輸入/輸出特性的影響〔給定VGS、VDS、W/L，掃描W〕。e.MOS管L對(duì)輸入/輸出特性的影響〔給定VGS、VDS、W/L，掃描L〕。f.MOS管W/L對(duì)輸入/輸出特性的影響〔給定VGS、VDS、L，掃描W〕。g.MOS管開(kāi)關(guān)電路輸入/輸出波形〔輸入一定頻率的方波〕。h.在MOS管開(kāi)關(guān)電路輸入/輸出波形中找出傳輸時(shí)間、上升時(shí)間和下降時(shí)間。i.MOS管開(kāi)關(guān)電路傳輸特性曲線。j.MOS管W/L對(duì)傳輸特性的影響〔給定L、掃描W〕。k.在MOS管傳輸特性曲線上找出測(cè)量輸入、輸出電壓門(mén)限，計(jì)算噪聲裕度。〔2〕記錄操作步驟，截取相應(yīng)圖片，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。二、實(shí)驗(yàn)環(huán)境、Tanner軟件簡(jiǎn)介及SPICE命令。實(shí)驗(yàn)環(huán)境：Tanner〔S-Edit、T-Spice、W-Edit〕SPICE命令的插入：Edit—InsertCommand命令或工具欄中的，翻開(kāi)T-SpiceCommandTool〔T-Spice命令工具〕對(duì)話框，可以在活動(dòng)輸入文件中插入命令。三、實(shí)驗(yàn)流程框圖。四、實(shí)驗(yàn)步驟。1.在S-Edit中繪制電路原理圖，導(dǎo)出SPICE文件?！?〕新建一個(gè)文件file-new，新建一個(gè)模塊，module-new，添加所需要的工藝庫(kù)?！?〕繪制原理圖。注：用導(dǎo)線連接電路，用改變器件屬性，并保存。〔3〕點(diǎn)擊圖標(biāo)導(dǎo)出SPICE文件。2.在T-Spice中添加仿真命令，通過(guò)W-Edit觀察波形。點(diǎn)擊圖標(biāo)，翻開(kāi)T-SpiceCommandTool〔T-Spice命令工具〕對(duì)話框，在活動(dòng)輸入文件中插入仿真命令。添加所需的工藝庫(kù)。注：librarysection項(xiàng)填tt?！?〕分析NMOS管的轉(zhuǎn)移特性。分別參加analysis—dctransfer—sweep和output—DCresults指令，點(diǎn)擊進(jìn)行仿真。轉(zhuǎn)移特性曲線：〔3〕分析NMOS管的輸出特性。輸出特性曲線：〔4〕溫度對(duì)NMOS管輸入/輸出特性的影響。溫度掃描：〔5〕NMOS器件寬長(zhǎng)比對(duì)輸入/輸出特性的影響。由于要討論nmos管寬長(zhǎng)比對(duì)輸入輸出特性的影響，所以固定L，讓W(xué)變化。先將SPICE文件中nmos管的參數(shù)W=2.4u改為W=w，即設(shè)W為變量w，然后設(shè)置變量w的初始值，最后設(shè)置讓w從0.55u到10u進(jìn)行線性掃描，一共掃描20個(gè)點(diǎn)。SPICE文件：NMOS寬長(zhǎng)比對(duì)輸入/輸出特性的影響：3.MOS管開(kāi)關(guān)電路?！?〕繪制原理圖?！?〕在T-Spice中參加仿真命令，進(jìn)行輸出電壓的直流掃描和輸入輸出電壓的瞬態(tài)掃描。輸出電壓的直流掃描和輸入輸出電壓的瞬態(tài)掃描：〔3〕MOS管開(kāi)關(guān)電路時(shí)間的測(cè)量。通過(guò)Output->measure命令，計(jì)算上升下降時(shí)間。在measure命令窗口中，Analysis為分析類(lèi)型；measurementresult為工程名稱(chēng)；trigger及target為觸發(fā)欄，記錄事件發(fā)生的時(shí)間?！?〕MOS管寬長(zhǎng)比對(duì)開(kāi)關(guān)電路的影響。SPICE文件：輸出波形：開(kāi)關(guān)電路的電壓門(mén)限及噪聲裕度：利用標(biāo)尺工具，估測(cè)電壓門(mén)限V〔OL〕、V〔OH〕、V〔IH〕、V〔IL〕，計(jì)算以下參數(shù)。低電平噪聲容限：NML=V(IL)-V(OL)；高電平噪聲容限：NMH=V(OH)-V(IH)。V〔OL〕=0.46