模擬CMOS集成電路_拉扎維_實(shí)驗(yàn)二.doc

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1、實(shí)驗(yàn)二單級(jí)放大器的設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募叭蝿?wù)1、掌握單級(jí)放大器的原理和性能。2、設(shè)計(jì)一個(gè)采用電阻做負(fù)載的共源級(jí)放大器。二、實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)1、采用電阻做負(fù)載的共源級(jí)放大器電路的大信號(hào)分析。如果輸入電壓從零開始增大，截止，（如圖2.1（b））。當(dāng)接近時(shí)，開始導(dǎo)通，電流流經(jīng)，使減小。如果不是非常小，飽和導(dǎo)通，我們可以得到：這里忽略了溝道調(diào)制效應(yīng)。進(jìn)一步增大，下降更多，管子繼續(xù)工作在飽和區(qū)，直到（圖2.1（b）中的A點(diǎn)）。在A點(diǎn)出滿足：從上式可以計(jì)算出，并進(jìn)一步計(jì)算出。當(dāng)時(shí)，工作在線性區(qū)：如果足夠高以使進(jìn)入深線性區(qū)，，從圖2.1(b)的等效電路可

2、以得到：2、采用電阻為負(fù)載的共源級(jí)放大器小信號(hào)特性由于在線性區(qū)跨導(dǎo)會(huì)下降，通常要確保,工作在圖2.1(b)中A點(diǎn)的左側(cè)。式(2.1)表征輸入輸出特性，并把它的斜率看作小信號(hào)增益，可以得到：此結(jié)果可以從下面的觀察中直接得到：將輸入電壓的變化轉(zhuǎn)換為漏極電流的變化，進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為輸入電壓的變化。從圖2.1(d)的小信號(hào)等效電路也可以得到同樣的結(jié)果。圖2.1(a)共源級(jí)；(b)輸入-輸出特性；(c)MOS管工作在線性區(qū)的等效電路；(d)飽和區(qū)的小信號(hào)模型三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)所述，畫出采用電阻做負(fù)載的共源級(jí)放大器的原理圖。2、

3、根據(jù)所畫原理圖編寫電路網(wǎng)表。3、調(diào)入SMIC0.35um混合信號(hào)工藝庫(kù)。4、先計(jì)算電路的直流工作點(diǎn)，隨后進(jìn)行仿真并得到電路的直流工作點(diǎn)，將仿真結(jié)果與計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。5、在網(wǎng)表中加入DC分析的激勵(lì)語(yǔ)句，做DC大信號(hào)仿真，得到放大器的直流轉(zhuǎn)移特性曲線，并對(duì)的出的曲線進(jìn)行分析說(shuō)明。6、在網(wǎng)表中加入AC分析的激勵(lì)語(yǔ)句，做小信號(hào)仿真，得到放大器的AC頻率特性和低頻小信號(hào)增益，并對(duì)仿真結(jié)果給出分析和說(shuō)明。四、思考題1、要增大低頻小信號(hào)增益，有哪些方法？并通過(guò)仿真驗(yàn)證這些方法的正確性。實(shí)驗(yàn)二附錄實(shí)驗(yàn)所需網(wǎng)表：*nmossinglestageam

4、plifieranalysisM1outin00n33w=20ul=2uVinin0DC1AC1Vvddvdd03.3vRdoutvdd5kCdout01p.LIB'd:asicsmic035MS035_v0p2.lib'tt.OP*.DCVin03.30.1*.ACdec1011000MEG*.tfv(out)vin*.pzv(out)vin.tran010us.PROBEDCV(out).PROBEACVDB(out)VP(out).END