实验三-MOS管参数仿真及Spice学习

实验三MOS管参数仿真及Spice学习刘翔10214070一、实验内容和要求。实验内容：〔1〕使用S-Edit绘制电路图，将其转换成Spice文件。〔2〕利用T-Spice的对话框添加仿真命令。〔3〕利用W-Edit观察波形。实验要求：〔1〕利用Tanner软件中的S-Edit、T-Spice和W-Edit，对NMOS管的参数进行仿真。NMOS器件的T-Spice参数仿真内容如下：a.MOS管转移特性曲线〔给定VDS、W、L，扫描VGS〕。b.MOS管输出特性曲线〔给定VGS、W、L，扫描VDS〕。c.温度对MOS管输入/输出特性的影响〔给定VGS、VDS、W、L，扫描Temp〕。d.MOS管W对输入/输出特性的影响〔给定VGS、VDS、W/L，扫描W〕。e.MOS管L对输入/输出特性的影响〔给定VGS、VDS、W/L，扫描L〕。f.MOS管W/L对输入/输出特性的影响〔给定VGS、VDS、L，扫描W〕。g.MOS管开关电路输入/输出波形〔输入一定频率的方波〕。h.在MOS管开关电路输入/输出波形中找出传输时间、上升时间和下降时间。i.MOS管开关电路传输特性曲线。j.MOS管W/L对传输特性的影响〔给定L、扫描W〕。k.在MOS管传输特性曲线上找出测量输入、输出电压门限，计算噪声裕度。〔2〕记录操作步骤，截取相应图片，完成实验报告。二、实验环境、Tanner软件简介及SPICE命令。实验环境：Tanner〔S-Edit、T-Spice、W-Edit〕SPICE命令的插入：Edit—InsertCommand命令或工具栏中的，翻开T-SpiceCommandTool〔T-Spice命令工具〕对话框，可以在活动输入文件中插入命令。三、实验流程框图。四、实验步骤。1.在S-Edit中绘制电路原理图，导出SPICE文件。〔1〕新建一个文件file-new，新建一个模块，module-new，添加所需要的工艺库。〔2〕绘制原理图。注：用导线连接电路，用改变器件属性，并保存。〔3〕点击图标导出SPICE文件。2.在T-Spice中添加仿真命令，通过W-Edit观察波形。点击图标，翻开T-SpiceCommandTool〔T-Spice命令工具〕对话框，在活动输入文件中插入仿真命令。添加所需的工艺库。注：librarysection项填tt。〔2〕分析NMOS管的转移特性。分别参加analysis—dctransfer—sweep和output—DCresults指令，点击进行仿真。转移特性曲线：〔3〕分析NMOS管的输出特性。输出特性曲线：〔4〕温度对NMOS管输入/输出特性的影响。温度扫描：〔5〕NMOS器件宽长比对输入/输出特性的影响。由于要讨论nmos管宽长比对输入输出特性的影响，所以固定L，让W变化。先将SPICE文件中nmos管的参数W=2.4u改为W=w，即设W为变量w，然后设置变量w的初始值，最后设置让w从0.55u到10u进行线性扫描，一共扫描20个点。SPICE文件：NMOS宽长比对输入/输出特性的影响：3.MOS管开关电路。〔1〕绘制原理图。〔2〕在T-Spice中参加仿真命令，进行输出电压的直流扫描和输入输出电压的瞬态扫描。输出电压的直流扫描和输入输出电压的瞬态扫描：〔3〕MOS管开关电路时间的测量。通过Output->measure命令，计算上升下降时间。在measure命令窗口中，Analysis为分析类型；measurementresult为工程名称；trigger及target为触发栏，记录事件发生的时间。〔4〕MOS管宽长比对开关电路的影响。SPICE文件：输出波形：开关电路的电压门限及噪声裕度：利用标尺工具，估测电压门限V〔OL〕、V〔OH〕、V〔IH〕、V〔IL〕，计算以下参数。低电平噪声容限：NML=V(IL)-V(OL)；高电平噪声容限：NMH=V(OH)-V(IH)。V〔OL〕=0.46