模拟IC实验报告

试验一MOS管基本特征测试1.电路原理图：2.测试mos管输出特征：测量是一个noms输出特征，noms参数为w=1.5um,L=600nm.横坐标为Vdd从0—>12V，纵坐标为漏极电流ID;3.mos管转移特征曲线：横坐标表示输入电压Vgs从0-5V改变，纵坐标表示是漏极电流ID从转移特征曲线图可知，mos管导通电压Vth=0.853V4.改变Vdd,做出一组转移特征曲线：横坐标表示输入电压Vgs从0-5V改变，纵坐标表示是漏极电流ID由上至下分别表是Vdd1=12V，Vdd2=9.6V,Vdd3=7.2V,Vdd4=4.8V，Vdd5=2.4V时mos管转移特征。5.改变mos管w/L，观察输出特征改变解答：比较不一样w,L输出特征曲线组图，能够看出宽长比W/L越大，输出漏极电流也就越大。即当其余条件相同时，漏极电流与mos管宽长比成正比。6.修改mos管w/L，观察转移特征改变：由不一样W/L下转移特征图可知，当Vgs=6V时，W/L越大，漏极电流ID也就越大，而gm=ID/Vgs所以gm也就越大.试验三mos管共源放大电路分析1.电路原理图：2.共源电路电压传输曲线：3.在电压传输特征中选择一个适当输出电压值作为工作点电压，并测量对应偏置电压。由测得共源电路电压传输曲线，选取Vout=6.78V作为工作点电压，此时偏执电压为VOFF=1.04V（斜率最大）4.测量电压传输特征中工作点附近斜率，即电压放大倍数。如上图电压传输特征曲线所表示：求得AV=（7.28-6.78）/(1-1.04)=12.55.在偏置电压上叠加毫伏级正弦电压时输出波形，并计算放大倍数：有图可求得放大倍数AV=（6.2－5.0）/0.1=126.测量电路幅频响应：7.将幅频响应中低频增益和正弦电压增益以及电压传输特征斜率（增益）作比较。幅频响应低频增益=21.2dB正弦电压增益=20log12=21.58dB电压传输特征斜率（增益）=21.94由上可知三种情况下增益基本相等8.依照理论知识，设法提升电路低频增益。依照AV=-gmRD可知能够将电路RD增大也可将电路中mos管宽长比增大，以下列图所表示增大后电压增益试验问答：2.依照测试情况分析电路工作情况。假如要提升电路增益，应该在那些方面作改动？答：由本试验第八部可知，要提升电路增益能够增加电路中noms宽长比，或适当增大电阻RD阻值.3.小结试验中三种测试方法分析各种测试方法特点.答：试验中用到了电压传输特征测试斜率法，这种方法感觉不准确，因为不知道怎样测量不一样点斜率值，只能依照测得两点值，作计算估量。对与正弦电压测试法即在直流基础上加上小信号进行分析测试。最终是幅频响应测试法，因为管子是理想，没由低频fL只有fH.4.小结电路增益提升路径和结果。答：提升电路增益路径（1）适当增加mos管宽长比（2）适当增加电阻RD电阻值RD增加不能太大要确保管子工作条件试验四差动放大器研究（1）测量图示电路差放管漏极电压，并测试差动放大电路增益。测量结果与试验3比较。原理图：首先做直流分析：得到静态工作点电压Vds=7.0V在加入小信号交流调整电路到静态工作点上得到Vgs与Vds电路增益AV=（7.007-7）/0.005=1.04基本没放大..把差放管负载电阻改为电流源，入下了图所表示同时改变了R6和R4，同时增大了电流源mos管宽长比由此能够计算出电路增益Av=（7.12-7.05）/0.005=14试验问答：估算图一漏极静态电压，和试验结果作比较.答：理论计算VDS=VDD-IA/2*R=12-0.5*10=7V试验结果VDS=7V理论与试验结果一致.图二电路增益提升了多少？答：13dB.能提升这么多是因为我将电流源mos管宽长比也增加了，假如不增加mos管宽长比调很久放大倍数也不理想，而且漏极电压极难调。电路增益能否提升到60dB以上.答：没达成，估量有点困难，因为增益要提升到60dB原来电路必定不行，改变mos管参数能够一定程度上提升电路增益，以下所是我改变了电流源和差放mos管参数使得增益达成了32.4dB此时放大倍数为40增益提升后漏极电压调整是否有困难.答：是，电路增益提升会是漏极电流提升，而要保障漏极静态电压保持不变又要减小电流提出便于调整静态工作状态方案.答：固定Vgs调整能够改变差放电流或电阻量，采取变量形式，去不一样值测输出端电压，寻找瞒住条件VDS，然后在固定对应参数。试验五差动放大器研究（二）分析图示电路。解释M6,M7怎样起到稳定共模电压作用。答：当输出端电压增加，即M6,M7两端电压，则造成M6,M7电流增加使得控制电流源M5电阻R4两端电压增加，即增加了M5电流，M5电流增加使得M1和M2上分压真多，所以两差分mos管分压也就减小，反之输出端电压减小时，差分mos管分压也就增加，这就起到了稳定共模电压作用。2.调整好后电路图：分析：因为调了数次R4，也不能将电路调到需求状态，所以我将差分mos管参数作了一些改变，增大了宽长比，最终达成了需求状态。测量电路增益由图可计算出增益Av=(7.08-699)/0.005=18试验总结：对仿真结果作分析，总结出差动放大电路设计方法。总结：对与差动放大电路，首先要做就是确定静态工作点，在依照静态工作点去调整加入小信号之后电路参数，这些参数要起到能直接或间接改变输出电压作用，然后经过设置变量，在变量下观察输出电压改变，找到静态工作点附近参数，将电路参数要求，测电路增益。试验问答：图1电路中那些参数对电路增益有贡献？答：图1中电阻R3，R7，V2对电路增益由贡献.分析电路中直流负反馈形成.答：当VDS增加时，M6，M7Vgs增加，使得R4上电流增加，R4分压也就增加，电流源上电压增加，电流源电流也伴随增加，电流源电流增加使得M1，M2上分压也就增益，这么就使得差放管分压就减小，即