实验一MOS管的基本特性

微电子电路实验报告第1页共11页实验一MOS管的基本特性一、实验目的1、熟练掌握仿真工具Hspice相关语法；2、熟练掌握MOS管基本特性；二、实验内容及要求1、熟悉Hspice仿真工具；2、使用Hspice仿真MOS的输出特性，当VGs从0~5V变化，Vds分别从1V、2V、3V、4V和5V时的输出特性曲线；三、实验记录pmos.TEMP25.0000.optionabstol=1e-6reltol=1e-6postingold.lib'gd018.l'TT*---VoltageSources---vdds0dc=-1.8vvgsgs0vdsdsdc=-0.9V*---InverterSubcircuit---MpmosdgssPCHW=30UL=6U*---TransientAnalysis---.dcvds0-1.8-0.01SWEEPvgs0-1.8-0.2.printdcv(d)i(Mpmos).end仿真结果微电子电路实验报告第2页共11页微电子电路实验报告第3页共11页修改宽长比（红色部分为修改部分）.TEMP25.0000.optionabstol=1e-6reltol=1e-6postingold.lib'gd018.l'TT*---VoltageSources---vdds0dc=-1.8vvgsgs0vdsdsdc=-0.9V*---InverterSubcircuit---MpmosdgssPCHW=50UL=20U*---TransientAnalysis---.dcvds0-1.8-0.01SWEEPvgs0-1.8-0.2.printdcv(d)i(Mpmos).end微电子电路实验报告第4页共11页微电子电路实验报告第5页共11页在反相器中，宽长比会影响pmos管的上升时间，而宽长比决定于后级负载的大小，负载大时，宽长比就大，因此从宽长比的大小也和pmos的延时有关。四、实验中遇到的问题和不足对网表不熟悉，导致在修改网表是出现错误，对仿真过程也不太清楚，所以实验过程比较艰难。五、实验总结和收获在反相器中，宽长比会影响pmos管的上升时间，而宽长比决定于后级负载的大小，负载大时，宽长比就大，因此从宽长比的大小也和pmos的延时有关。实验二CMOS反相器的SPICE分析一、实验目的1.研究宽长比对反相器的直流特性和交流特性的影响2.研究环形振荡器的特性二、实验记录单个反相器*ACAnalysisforRingOscillator(RO).TEMP25.0000.optionabstol=1e-6reltol=1e-6postingold.lib'gd018.l'TT*---VoltageSources---vddVDD0dc=1.8**************************************************Wedon'tneedinputvoltagethistime*vinvi0PULSE(01.80ns0.5ns0.5ns5ns10ns)*************************************************微电子电路实验报告第6页共11页*---InverterSubcircuit---Mpmos1vo1vi1VDDVDDPCHW=30UL=6UMnmos1vo1vi1GNDGNDNCHW=30UL=6U*---TransientAnalysis---.OPTIONSPOST.icv(vi1)=0.tran0.01ns1000ns.end微电子电路实验报告第7页共11页改变nmos的宽长比使得（W/L）p:(W/L)n=5:2,即完全对称*ACAnalysisforRingOscillator(RO).TEMP25.0000.optionabstol=1e-6reltol=1e-6postingold.lib'gd018.l'TT*---VoltageSources---vddVDD0dc=1.8**************************************************Wedon'tneedinputvoltagethistime*vinvi0PULSE(01.80ns0.5ns0.5ns5ns10ns)**************************************************---InverterSubcircuit---Mpmos1vo1vi1VDDVDDPCHW=30UL=6UMnmos1vo1vi1GNDGNDNCHW=20UL=10U*---TransientAnalysis---.OPTIONSPOST.icv(vi1)=0.tran0.01ns1000ns.end微电子电路实验报告第8页共11页微电子电路实验报告第9页共11页环形振荡器（5个反相器级联）*ACAnalysisforRingOscillator(RO).TEMP25.0000.optionabstol=1e-6reltol=1e-6postingold.lib'gd018.l'TT*---VoltageSources---vddVDD0dc=1.8**************************************************Wedon'tneedinputvoltagethistime*vinvi0PULSE(01.80ns0.5ns0.5ns5ns10ns)**************************************************---InverterSubcircuit---Mpmos1vo1vi1VDDVDDPCHW=30UL=6UMnmos1vo1vi1GNDGNDNCHW=20UL=10U*---InverterSubcircuit---Mpmos2vo2vo1VDDVDDPCHW=30UL=6UMnmos2vo2vo1GNDGNDNCHW=30UL=6U*---InverterSubcircuit---Mpmos3vi1vo2VDDVDDPCHW=30UL=6UMnmos3vi1vo2GNDGNDNCHW=20UL=6U*---InverterSubcircuit---Mpmos4vi1vi1VDDVDDPCHW=20UL=6UMnmos4vi1vi1GNDGNDNCHW=10UL=6U*---InverterSubcircuit---Mpmos5vo2vi1VDDVDDPCHW=30UL=6UMnmos5vo2vi1GNDGNDNCHW=30UL=6U*---TransientAnalysis---微电子电路实验报告第10页共11页.OPTIONSPOST.icv(vi1)=0.tran0.01ns1000ns.end微电子电路实验报告第11页共11页三、实验中遇到的问题和不足对振荡器的结构不熟悉，所以开始时将6个反相器做了级联，导致实验结果出错四、实验总结1、环形振荡器的原理：环形振荡器是利用门电路的固有传输延迟时间将奇数个反相器首尾相接而成，该电路没有稳态。因为在静态（假定没有振荡时）下任何一个反相器的输入和输出都不可能稳定在高电平或低电平，只能处于高、低电平之间，处于放大状态。2、两种反相器（非对称和完全对称）直流特性存在很大的区别，对称反相器的电流达到稳定输出状态的速度明显比非对称反相器快，这是因为对称反相器的延时比非对称反相器的延时短。