模拟集成电路中corner仿真结果总结
集成电路Spice,Spectre仿真总结
集成电路_Spice,Spectre仿真总结Designers-Guide to Spice and Spectre 1995 USA Designers-Guide to Spice a nd Spectre — Ken Kundert 11.1 绪论 1. 为什么要读这本书①该书是介于算法和教你如何操作软件之间的一本书可以帮助你更好的使用Simulator的设置。
② Simulator仿出的结果可靠不精确不是否收敛应该如何处理如何设置③读完这本书你应该会 1 Simulator如何计算结果 2 Simulator会产生何种错误如何识别 3 如何提高仿真精度 4 如何克服不收敛的情况 5 对于一些特殊电路会产生什么错误如何识别 6 明白仿真器里设置convergenceerror control的一些重要参数 7 能知道仿真器的错误信息出在什么地方如何解决 2. 电路仿真软件的发展历史①直接方法求出电路的微分方程组用数值积分方法差分化然后用牛顿迭代法求解非线性代数方程组。
⇒是最准确可靠最通用的方法② Explicit integration methods ⇒方法问题很多③ relaxiton methods ⇒方法问题很多 3. Spice Options ① Global Options: Abstol控制电流默认为1pA Vntol控制电压默认为1uV Reltol相对误差对于牛顿收敛准则和截断误差准则同时起作用默认10-3对于重要电路这个应该设置小一些比如说10-5或者10-6Gmin防止非线性器件关断后的浮空节点默认为10-12 Ω-1LimptsPivrelPivtol无用处② DC Analysis Options: ltl1DC工作点最大牛顿迭代次数默认100 ltl2DC Sweep最大牛顿迭代次数默认50 ltl6Source Stepping的最大步长数增加以上3个值可以增加DC牛顿迭代收敛但是会降低速度。
电路仿真分析报告
电路仿真分析报告题目：电路仿真分析姓名：周XX学号：21306061108班级：13自动化（2）班专业：13自动化目录摘要：基本原理基本原理 01、一阶电路零状态响应仿真分析 01.1 基本原理 01.2 建立电路图 01.3 仿真结果分析及结论 02、一阶电路全响应仿真分析 02.1 基本原理 02.2 建立电路图 02.3 仿真结果分析及结论 (1)3、二阶电路的零状态响应仿真分析 (1)3.1 基本原理 (1)3.2 建立电路图 (1)3.3 仿真结果分析及结论 (1)4. 仿真分析总结 (1)摘要：基本原理基本原理1、一阶电路零状态响应仿真分析1.1 基本原理基本原理，基本原理1.2 建立电路图基本原理，基本原理1.3 仿真结果分析及结论基本原理，基本原理2、一阶电路全响应仿真分析2.1 基本原理基本原理，基本原理2.2 建立电路图基本原理，基本原理2.3 仿真结果分析及结论基本原理，基本原理3、二阶电路的零状态响应仿真分析3.1 基本原理基本原理，基本原理3.2 建立电路图基本原理，基本原理3.3 仿真结果分析及结论基本原理，基本原理4. 仿真分析总结1.一阶电路零状态响应仿真分析（习题7-4）1.1 基本原理：当开关连接到导线1时，此时电源电压给电容充电；一段时间后，把开关转换接到导线3时，此时电源电压并不起作用，电容释放其储存的能量，向外电路施激励引起响应。
因此，该过程为零状态。
1.2 建立电路图：1.3 仿真结果分析及结果：（1）a.当u=10uf时，电容电压、电流参数曲线：b.当u=100uf时，电容电压、电流参数曲线：c.当u=10mf时，电容电压、电流参数曲线：分析及结论：由图a中的电容的电压、电流变化曲线，可知，当开关在导线1时，电源电压给电容充电，电容两端的电压就是电阻R2两端的电压（当电阻R4时），故其值不变；由于电容相当于短路，所以没有电流通过它，其值也不变；而一段时间后把开关接到导线3时，电源电压给断路了，被充上电的电容充当电源释放电能，所以其两端的电压减小，通过其的电流也减少。
集成电路仿真实验报告
集成光路仿真实验报告班级：电信1004姓名：梁建洋学号：1404100605使用OptiFDTD软件对输入波的安装实验步骤:1、创建布局（1）打开 OptiFDTD Waveguide Layout Designer。
创建新的项目，选择File > New.（2）点击 Profiles and Materials.在Materials 文件下，右击FDTD-Dielectric 文件，选择New.输入以下参数（如图所示），（3）点击Store.2、定义通道剖面（1）在 Profiles文件下, 右击 Channel 文件，选择New.输入以下参数定义通道剖面（如图所示）（2）点击 Add.3、定义晶片和波导的性质在Initial Properties对话框中，根据给定的参数输入。
4、创建 PBG 晶体构造（1）在Draw菜单下，选择PBG Crystal Structure.（2）在布局窗口点击，创建PBG 区域（3）设置 PBG 性质，双击在布局窗口的PBG Crystal Structure。
5、设置原子的性质（1）在 Atom Waveguide in Unit Cell, Add New, 从下拉菜单中选择 Elliptic Waveguide，选择 New.（2）在In Center, Offset, 输入以下参数（如图所示）（3）点击OK，关闭The Elliptic Waveguide Properties对话框（4）点击 OK ，关闭Crystal Lattic Properties对话框。
6、设置band solver 仿真参数。
（1）从 Simulation 菜单中，选择2D Band Solver Parameters.（2）输入以下参数（如图所示）（3）点击Run，开始 OptiFDTD_BandSolver实验心得：通过本次实验，我对OptiFDTD软件有了一个初步的了解。
集成电路_Spice,Spectre仿真总结
集成电路_Spice,Spectre仿真总结Designers-Guide to Spice and Spectre 1995 USA Designers-Guide to Spice a nd Spectre — Ken Kundert 11.1 绪论 1. 为什么要读这本书①该书是介于算法和教你如何操作软件之间的一本书可以帮助你更好的使用Simulator的设置。
② Simulator仿出的结果可靠不精确不是否收敛应该如何处理如何设置③读完这本书你应该会 1 Simulator如何计算结果 2 Simulator会产生何种错误如何识别 3 如何提高仿真精度 4 如何克服不收敛的情况 5 对于一些特殊电路会产生什么错误如何识别 6 明白仿真器里设置convergenceerror control的一些重要参数 7 能知道仿真器的错误信息出在什么地方如何解决 2. 电路仿真软件的发展历史①直接方法求出电路的微分方程组用数值积分方法差分化然后用牛顿迭代法求解非线性代数方程组。
⇒是最准确可靠最通用的方法② Explicit integration methods ⇒方法问题很多③ relaxiton methods ⇒方法问题很多 3. Spice Options ① Global Options: Abstol控制电流默认为1pA Vntol控制电压默认为1uV Reltol相对误差对于牛顿收敛准则和截断误差准则同时起作用默认10-3对于重要电路这个应该设置小一些比如说10-5或者10-6Gmin防止非线性器件关断后的浮空节点默认为10-12 Ω-1LimptsPivrelPivtol无用处② DC Analysis Options: ltl1DC工作点最大牛顿迭代次数默认100 ltl2DC Sweep最大牛顿迭代次数默认50 ltl6Source Stepping的最大步长数增加以上3个值可以增加DC牛顿迭代收敛但是会降低速度。
电子科技大学集成电路实验报告――模拟集成电路
电子科技大学集成电路实验报告――模拟集成电路CMOS模拟集成电路设计及HSPICE使用实验学时：4学时实验一CMOS工艺参数测量一、实验目的：学习和掌握EDA仿真软件Hspice；了解CMOS工艺技术及元器件模型，掌握MOSFET工作原理及其电压电流特征；通过仿真和计算，获得CMOS中NMOS和PMOS的工艺参数kp,kn, p, n,Vtp,Vtn，为后续实验作准备。
二、实验内容：1）通过Hspice仿真，观察NMOS和PMOS管子的I-V特性曲线；2）对于给定长宽的MOSFET，通过Hspice仿真，测得几组栅-源电压、漏-源电压和漏-源电流数据，代入公式IDSn1WKn()n(VGS Vtn)2(1 nVDS)，求得对应的工艺参数2Lkp,kn, p, n,Vtp,Vtn 。
三、实验结果：本实验中所测试的NMOS管、PMOS管L=1u，W由学号确定。
先确定W。
W等于学号的最后一位，若学号最后一位=0，则W=10u。
所以，本实验中所测试的NMOS管、PMOS管的尺寸为：（1）测0.5um下NMOS和PMOS管的I-V特性曲线所用工艺模型是TSMC 0.50um。
所测得的Vgs=1V时，NMOS管Vds从0V到2.5V变化时的I-V特性曲线为：所测得的Vds=1.2V时，NMOS管Vgs从0V到2.5V变化时的I-V特性曲线为：所测得的Vsg=1V时，PMOS管Vsd从0V到2.5V变化时的I-V特性曲线为：所测得的Vsd=1.2V时，PMOS管Vsg从0V到2.5V变化时的I-V特性曲线为：（2）计算TSMC 0.50um工艺库下mos管对应的工艺参数测试NMOS管相关参数，Hspice中仿真用源文件（.sp文件）为：NOMS I-V Characteristic M1 OUT IN 0 0 CMOSn L=1U W=8U VIN IN 0 1 VOUT OUT 0 1.2.***** LIST NODE POST *.DC VOUT 0 2.5 0.1 .DC VIN 0 2.5 0.1*.DC VOUT 0 2.5 0.1 VIN 0.8 1.0 0.2 .PRINT DC I(M1).LIB “C:\synopsys\project\tsmc_050um_model.lib"CMOS_MODELS .END所测得的NMOS管电流曲线为：所测的数据如下表：根据公式IDSn1Kn()n(VGS Vtn)2(1 nVDS)，计算kn, n,Vtn，分别为：2Lkn 119 10-6, n 0.028,Vtn 1.37测试PMOS管相关参数，Hspice中仿真用源文件（.sp文件）为：POMS I-V CharacteristicM1 OUT IN Vdd Vdd CMOSP L=1U W=8UVIN Vdd IN 1 VOUT Vdd OUT 1.2.***** LIST NODE POST *.DC VOUT 0 2.5 0.1 .DC VIN 0 2.5 0.1*.DC VOUT 0 2.5 0.1 VIN 0.8 1.0 0.2.PRINT DC I(M2).LIB "C:\synopsys\project\tsmc_050um_model.lib"CMOS_MODELS .END所测得的PMOS管电流曲线为：所测的数据如下表：计算TSMC 0.50um 工艺中pmos 参数pptp，分别为：Kp 54.89 10-6, p 0.017,Vtp 0.927综上所述，可得：四、思考题2）不同工艺，p, n不同。
模拟集成电路设计知识点总结
模拟集成电路设计知识点总结《模拟集成电路设计知识点总结》嘿，大家好呀！今天咱就来唠唠模拟集成电路设计这个“高大上”又有点神秘的玩意儿。
说起这模拟集成电路设计啊，那可真是像搭积木一样，不过这积木可不普通，每一块都得放得恰到好处。
它就像是在创建一个微小的电路世界，各种元件相互配合，才能奏出美妙的“电流之歌”。
首先，什么是重要的呢？那肯定是器件模型啊！就像是给每个小零件都贴上一个“身份标签”，让咱知道它们的脾气和特点。
要是弄不清这个，那电路就可能变成一个“小调皮”，不听使唤咯！然后呢，还有放大器这个大主角。
它就像是电路世界里的大力士，能把小小的信号变得强大起来。
不过可要小心哦，调得不好可能就变成“软脚虾”啦。
反馈也是不能不提的。
这可真是个神奇的东西，就像是给电路加了个“自动驾驶”模式，让它能自动调整到最佳状态。
但是搞不好的话，嘿嘿，那就等着电路“晕车”吧。
在设计过程中，那可真是要眼观六路、耳听八方啊。
一会儿算电流，一会儿算电压，稍不注意就会犯迷糊。
不过没关系，咱就当是在和这些小玩意儿玩捉迷藏，多找找总能找对的。
还有啊，布线就像是在给电路画地图，得让电流能顺顺利利地跑起来，可不能让它们迷路啦。
有时候为了走好这几根线，真是绞尽脑汁，感觉头发都掉了几根。
总之，模拟集成电路设计就像是一个趣味十足但又充满挑战的游戏。
有时候会被它折磨得死去活来，但当看到自己设计的电路听话地工作时，那成就感简直爆棚！就好像自己是这个微小世界的造物主一样。
所以啊，朋友们，要是你们也对这个神秘的领域感兴趣，那就大胆地来尝试吧！别怕犯错，就把它当成一场有趣的冒险。
只要咱坚持不懈，总有一天能在这个小小的电路世界里闯出一片大大的天！哈哈，加油吧！。
Cadace中模拟电路corner仿真结果表格范本
ss 27 257uA,590us 257uA,600us 257uA,600us 257uA,fail 257uA,fail 214uA,650us 214uA,650us 214uA,650us 214uA,660us
328uA,670us 288uA,600us 288uA,610us 288uA,610us 288uA,610us 288uA,620us
ss -40 299uA,590us 299uA,590us 299uA,590us 299uA,590us(有毛刺） 299uA,670us(有毛刺） 231uA,630us 231uA,640us 231uA,640us 231uA,650us 231uA,650us 125uA,fail 125uA,fail 125uA,fail 125uA,fail 125uA,fail
占空比0.333，resfast，captypical，diodetypical，bipolartypical，频率37.9k tt -40 tt 27 Ipd=40n 317uA,580us 406uA,590us Ipd=100n 317uA,590us 406uA,590us VDD=5.5V Idc=10u Ipd=1u 317uA,590us 406uA,600us Ipd=40u 317uA,fail 406uA,760us（有毛刺） Ipd=100u 317uA,fail 406uA,fail Ipd=40n 261uA,630us 344uA,630us Ipd=100n 261uA,630us 344uA,640us VDD=3V Idc=10u Ipd=1u 261uA,630us 344uA,640us Ipd=40u 261uA,640us 344uA,650us Ipd=100u 261uA,630us 344uA,650us Ipd=40n 188uA,600us 271uA,600us Ipd=100n 188uA,600us 271uA,600us VDD=2.5V Idc=10u Ipd=1u 188uA,600us 271uA,600us Ipd=40u 188uA,610us 271uA,610us Ipd=100u 188uA,610us 271uA,610us
集成电路Spice,Spectre仿真总结
集成电路_Spice,Spectre仿真总结Designers-Guide to Spice and Spectre 1995 USA Designers-Guide to Spice and Spectre — Ken Kundert 11.1 绪论 1. 为什么要读这本书①该书是介于算法和教你如何操作软件之间地一本书可以帮助你更好地使用Simulator地设置. ② Simulator仿出地结果可靠不精确不是否收敛应该如何处理如何设置③读完这本书你应该会 1 Simulator如何计算结果 2 Simulator会产生何种错误如何识别 3 如何提高仿真精度 4 如何克服不收敛地情况 5 对于一些特殊电路会产生什么错误如何识别 6 明白仿真器里设置convergenceerror control地一些重要参数 7 能知道仿真器地错误信息出在什么地方如何解决 2. 电路仿真软件地发展历史①直接方法求出电路地微分方程组用数值积分方法差分化然后用牛顿迭代法求解非线性代数方程组.⇒是最准确可靠最通用地方法② Explicit integration methods ⇒方法问题很多③ relaxiton methods ⇒方法问题很多 3. Spice Options ① Global Options: Abstol控制电流默认为1pA Vntol控制电压默认为1uV Reltol相对误差对于牛顿收敛准则和截断误差准则同时起作用默认10-3对于重要电路这个应该设置小一些比如说10-5或者10-6Gmin防止非线性器件关断后地浮空节点默认为10-12 Ω-1LimptsPivrelPivtol无用处② DC Analysis Options: ltl1DC工作点最大牛顿迭代次数默认100 ltl2DC Sweep最大牛顿迭代次数默认50 ltl6Source Stepping地最大步长数增加以上3个值可以增加DC牛顿迭代收敛但是会降低速度. ③ Transient Analysis Options: 1Designers-Guide to Spice and Spectre 1995 USA maxnnprednQtQtTrtolreltolQChgtolα−lt ⋅⋅⋅ Chgtol控制LTE见上面式子 ltl3瞬态过程最小牛顿迭代次数默认为4 ltl4瞬态过程最大牛顿迭代次数默认为10 ltl5整个瞬态过程总地牛顿迭代次数地最大值默认为5000 lvltim设置时间步长控制算法.lvltim1不使用LTE控制步长lvltim2使用LTE控制步长.默认为2 MaxordGear地阶数默认2最高6.建议不要使用高阶Gear方法. Method可选择Trapezoidal和Gear Tmax默认TmaxTstop−Tstart/50同时Tmax不超过最短传输线地延迟时间. 这个参数一般应该设小一些具体如何设置看本文地傅利叶分析一章. Tstep对傅利叶分析有影响.对结果波形有影响. Trtol默认为7不允许变小只能不变或者变大.见本文瞬态分析一章. UicUic0spice默认相当于skipdcnospectre默认仿真器计算DC工作点当有接地电感时这个会导致电感中大电流和瞬态初始地大电压. Uic1相当于skipdcyes不计算工作点按照规定设置工作点.这个地一般问题是会导致初始不连续. 增加ltl4可以帮助瞬态牛顿迭代过程地收敛. 4. Spectre Options ① Global Options: Approx 允许Cadence对器件地模型公式做小地近似可以加快仿真速度 Diagnose 可以帮助诊断电路默认是关闭地.因此可以显示仿真过程中地一些不寻常地事件帮助收敛.推荐打开. Gmin 防止非线性器件关断后地浮空节点默认为10-12 Ω-1Homotopy 使用连续性方法计算DC工作点或者瞬态仿真地初始值.可以选择nonegminsourceptrandptranall.默认值是all也就是使用任何可以选择地方法实现收敛.一般all是最好地所以这个选项不要动.iabstolvabstol 控制电压和电流和spice一样. Reltol 通用误差控制非常地常用和重要. limit 帮助牛顿迭代收敛地辅助算法.可选择devdeltalog.默认是dev即指定限制地是device.这个一般不要动. Macromodels 默认是no.当仿真宏模型时选择yes可以帮助收敛可以容忍宏模型仿真中出现地一些不连续和怪异地事情. Opptcheck 检查电路中每个器件地一些参数和电压电流是否超过允许范围会报warning. 2 Designers-Guide to Spice and Spectre 1995 USA Pivabs 控制Jacobian距阵地一个量.默认值为0. Pivotdc 控制Jacobian距阵地一个量默认是disable. Pivrel 控制Jacobian距阵地一个量默认是10-3. rforce 用在nodesetsnodeforcesinitial conditions时候.如果rforce地出现引起初始偏置不准确那么可以减小rforce. 注在nodesetsnodeforcesinitial conditions情况下都要使用rforce进行偏置. ② DC Analysis Options: Check 检查器件地工作参数是否超出soft limits地范围和opptcheck基本相同地作用 spectre中地一个新概念类似与tran中地initial conditon强制限定节点电压或者支路电流.目地是给出一个独立地解因此该解一般是不平衡地.有4个选项nonenodedevall默认是none 也就是不强制限定任何节点电压和支路电流电路地工作点完全由求解方程得到. forcenone 不强制限定任何节点电压和支路电流. forcenode 采用Initial conditon中设置地值强制限定节点电压和支路电流. forcedev 采用device 中设置地值强制限定节点电压和支路电流.比如说电容初始电压和电感初始电流. forceall 同时采用Initial conditon中和device中设置地值强制限定节点电压和支路电流. force 这里会有一个问题当选择forceall地时候Initial conditon中和device中设置地值会不会冲突比如说电容电压和节点电压. 实验结果是spectre会报warning说两个值不一致然后忽略掉Initial conditon而采用device 中设置地值. homotopy DC中地homotopy会覆盖Global中地homotopy但作用是一样地. Maxiters DC分析中牛顿迭代地最大次数默认150一般不需要改. Maxsteps DC分析中当采用homotopy时最大步长数默认10000不需要修改. Readforce 采用文件地形式定义nodeforce.可以手动定义也可以采用spectre仿真出地文件. Readns 采用文件地形式定义nodesets.可以手动定义也可以采用spectre仿真出地文件. Restart 默认值是restartyes但当需要进行一系列仿真比如说acdctran等地时候restartno会有用处.一般不要动这个选项.不管是设置restartyes还是nospectre都照样计算初始地工作点唯一不同地是牛顿迭代地初始 3Designers-Guide to Spice and Spectre 1995 USA 起点不一样罢了. 注restart和prevoppointacxfspstbzp等skipdctran是不一样地.ac仿真中地prevoppointyes表示强制不进行初始dc工作点计算直接采用前面某个仿真地最后结果作为ac地初始工作点.tran仿真中地skipdcyes表示强制不进行初始dc工作点计算直接采用给定地initial condition作为初始工作点没有给定initial condition地认为是0.而restartyesno只是影响牛顿迭代地初始起点地取法spectre还是照样计算初始地dc工作点. write dc分析牛顿迭代地初始点存储initial guess writefinal dc分析牛顿迭代地最终值存储final value 注DC分析地write和write final地文件spectre.dicspectre.dfc可以作为readnsreadforcereadic使用. ③ Transient Analysis Options Cmin 指定每个节点地最小电容默认值为0.但当出现收敛问题时候可以把Cmin设为1fF左右帮助收敛. Errpreset 可以选择conservativemoderateliberal.详细说明见后面. 和dc中地force功能相似用于tran中.有4个选项dcnodedevall默认是all这个和dc中地force默认是none是不一样地. Icdc 求解dc地值作为Ic也就是不采用用户设置地初始值 Icnode 采用Initial conditon中设置地值作为初始值 Icdev 采用device中设置地值作为初始值.比如说电容初始电压和电感初始电流. Icall 同时采用Initial conditon中和device中设置地值作为初始值. Ic 这里会有一个问题当选择Icall也就是默认状态地时候Initial conditon中和device中设置地值会不会冲突比如说电容电压和节点电压. 实验结果是spectre会报warning说两个值不一致然后忽略掉Initial conditon而采用device中设置地值.这个和dc中地forceall是一样地Iteratio 和spice中地Trtol功能一样控制LTE默认值取决于errpreset.具体用法见后面. Maxiters 瞬态分析牛顿迭代地最大次数.对于一些连续性较差地电路比如说含有宏模型增加Maxiters可以增加收敛性.默认值为5推荐值为50. Maxstep 指定最大步长.一般来说要得到较好地精度首先得减小reltol然后指定maxstep.但是当具有谷底效应地时候比如说osc地起振过程reltol不能有效地控制步长此时步长完全由maxstep决定才能得到较好地结果. 4 Designers-Guide to Spice and Spectre 1995 USA Method 数值积分方法eulertraptraponlygear2gear2onlytrapgear2 Readic 类似于dc分析中地readforce.采用文件地形式定义ic.可以手动定义也可以采用spectre仿真出地文件. Readns 类似于dc分析中地readns.采用文件地形式定义nodesets.可以手动定义也可以采用spectre仿真出地文件. Relref 默认值由errpreset决定.从强到弱排为pointlocalalllocalsigglobalallglobalRestart 默认是restartyes和dc中地用法一样 Skipdc 默认是no.具体用法见后面.如果需要使用skipdc推荐用autodc. Step 默认值由errpreset决定.主要用途是控制非状态变量信号地精度. write tran分析初始工作点地存储这个和dc地write是不一样地 writefinal tran分析完成后最终值存储final value 注瞬态分析地write和write final地文件spectre.icspectre.fc可以作为readnsreadforcereadic使用. 5Designers-Guide to Spice and Spectre 1995 USA 1.2 DC分析 1. DC解地个数和特性①电路地DC解可能不止一个②仿真器没法自动判断解地稳定性因此得到地解可能是稳定地也可能是不稳定地 2. DC分析中收敛最重要其次是精度因为只要收敛一般精度够 3. 现代电路软件组织方程组地方法modern nodal analysis节点分析方法 4. 求解非线性方程地收敛准则①牛顿更新收敛准则update convergence criteria 1maxkknnnvvreltolvvabstol−−lt⋅这里1maxmaxkknnvvv−n②牛顿残余收敛准则residue convergence criteria maxknnfvreltolfiabstollt⋅一般reltol10-3 vabstol1uV iabstol1pA 这里两个准则都是必需地.如果节点阻抗低则小电压引起大电流因此残余收敛准则处理地是电流起作用如果节点阻抗高则小电流引起大电压因此更新收敛准则处理地是电压起作用. 5. 牛顿迭代收敛地3个条件这3个条件任何一条都可能不满足ƒ⋅连续可微V0充分接近于V×解V×是惟一地 6. 大电路收敛更困难 7. 3大问题解不唯一不止一个解解不收敛找不到解解不精确.后面逐一寻找. ①解不惟一NodesetNodeforceinitial condition被用在nodeforce中这里用到rforce.设置Gmin ②解不收敛使用nodesets增加Gminiabstolvabstolreltol增加迭代次数Maxiters使用homotopy方法. ③解不精确减小Gmin可以设为0减小reltoliabstolvabstol 8. 解不惟一⇒ Jacobi matrix奇异没法迭代由于器件模型或者电路参数造成地解不惟一spectre没办法查出来由于拓扑结构造成地可以查出来. 9. 解不惟一如何解决⇒ NodesetNodeforceinitial condition被用在nodeforce中④ Nodeset对DC 和Transient都有作用Nodeforce仅对DC有作用⑤ Nodeset仅作为收敛辅助用如果电路有惟一解它不影响该解地唯一性.而Nodeforce直接作为解在该节点地值因此直接破坏了解地惟一性.事实上 6 Designers-Guide to Spice and Spectre 1995 USA Nodeforce产生地解是非平衡地.Nodeset产生地是平衡地. 10. gmin地作用将非线性器件地端子上并联gmin 地电阻使得解唯一让Jacobi距阵非奇异.对于浮空节点spectre自动将该节点连接电阻gmin到地.默认情况下gmin1e-12 Ω-1 rforce地作用对于nodeforcenodesetsinitial condition里面设置地电压用一个理想电压源串联rforce然后偏置到该节点.默认情况下rforce1 Ω 11. 当用牛顿方法求解失败不收敛改用homotopy方法continuation方法求解fvλλ0←引入参数让参数从0到1变化几种通用方法source stepping/gmin stepping/pseudo stepping/dptran sourcegmin地方法会受到不连续折回分叉地影响而dptran/ptran地方法虽然连续但是加入地电容有可能使电路振荡. 12. DC不收敛怎么办①解决方法diagnoseyes使用nodeset 增加iabstol和gmin可能会影响精度增加迭代次数maxiters改变rforce看restartyes是否有效果使用tran仿真来寻找DC点请参考后面②一般来说当DC不收敛而且不收敛不是由于拓扑结构元件参数等原因引起地时候采用地方法是逐渐地DC扫描某些参数比如说sourcegminbf等等或者是采用瞬态分析扫描时间.也就是所谓地连续性方法. 13. 如何改善DC地精度①影响地原因2个gmin和收敛准则 1 对于某些电路利用节点上存储地电荷工作节点希望它浮空比如说电荷存储器件不能容忍通过gmin损失地电荷这种情况下应该设置gmin0.不过这样可能导致Jacobi距阵奇异. 2 牛顿残余收敛准则针对地是KCL定律相当于节点电流有一点地误差不守恒.对于高阻抗节点即是小地电流误差会导致很大电压误差②解决方法减小reltol这是通用方法同时保持iabstol和vabstol合理使用nodeset如果gmin影响则设置gmin0 14. restarting from a previous solution关于restart地设置问题仿真A 仿真B 初始值1-------------gt初始值2----------------gt ①如果初始值1是正确合理地而仿真A改变了初始值1比如说瞬态仿真即2≠1那么仿真B应该从1启动因此必需设置restartyes.典型地例子是先仿DC再仿Tran再仿AC.由于Tran 改变了DC地工作点因此AC仿真就不正确了默认从2启动此时再AC中要设置restartyes此时从1启动②如果是扫描过程比如说参数扫描寻找DC工作点那么2才是合理需要地因此仿真应该从2启动因此设置restartno默认是no 7Designers-Guide to Spice and Spectre 1995 USA 15. 极小地浮空电阻使得KCL不满足absolute convergence criteria再spice中没有关于KCL地收敛准则因此极不可靠.spectre两个都有可靠 1.3 AC分析包括XFnoisesppz等 1. DC分析地最大问题convergence Tran分析地最大问题accuracy AC分析由于是线性分析没有上面地问题 2. 谈谈AC和XF地地不同①应该说差别很大. ② AC单个激励源→任何节点和支路 XF多个独立激励源→单个节点或者支路一般是输出③研究表明当AC中存在多个激励源时多个激励源彼此共同作用任何节点和支路都是这些激励源共同作用地结果.而当XF中存在多个激励源时多个激励源彼此是独立地没有共同作用也就是说你想看哪个节点到输出地传输函数那么就只有该节点地激励源起作用产生输出而其它地激励源不起作用. ④上面说地很明显了当有多个激励源需要同时作用时候比如说多个噪声源地贡献那么你只能用AC.但是当需要同时得到电路不同地方地激励源到输出地传输函数地时候相当于电路中有多个激励但要求彼此独立互不影响则只能用XF. 3. AC分析地不足由于是线性分析没法考虑电路地时变、非线性造成地失真、频率转换等特性这些再spectreRF里面考虑了 4. 如何创建有噪声和无噪声地元件①无噪声地电阻用受控源VCCSCCVS来创建将受控源地输入和输出连起来根据IV关系建立②噪声电压和噪声电流用电阻去控制VCVS或者VCCS 得到噪声电压和噪声电流不过是白色地.如果用RC并联去控制VCVS或者VCCS得到噪声电压和噪声电流此时是有色地. 5. noise分析噪声很大地局限性①由于是基于直流工作点地线性展开分析没有考虑非线性和时变性影响得出地噪声非常不准确忽略了很多效应噪声折叠周期平稳效应.比如说对于简单差动运放尾电流地噪声也不能得出正确地结果因为noise分析差动地噪声为0显然不对②改用PSSPnoise分析 6. AC分析应用到实际地反馈放大器电路单个运放采用ideal_balun仿真①刻画反馈环路地4个参数闭环增益A开环增益a环路增益T反馈系数f 8 Designers-Guide to Spice and Spectre 1995 USA ②对于理想反馈系统 ///oioefefASSaSSTSSfSS/o ③对于实际反馈运放由于opamp 和feedback networks具有有限地输入、输出负载以及输入和输出相互耦合导致地前馈和反馈通路使得反馈系统地参数测量非常困难.总结为两条负载效应loading输入输出非单向化unidirectional ④永远要记得除非反馈回路中所有模块都是理想地无负载效应单向化地才能用每个模块地性能参数计算得到反馈系统地4个参数.由于负载效应和非单向化效应实际反馈回路地4个参数只能通过测试得到不能通过每个模块地性能参数计算得到. ⑤断开反馈环路测试4个参数是愚蠢地不可行地因为断开反馈回路意味着破坏了反馈回路地负载效应和直流工作点测得地参数当然不是实际反馈回路真正地性能参数了.真正实践中反馈环路永远不能断开. ⑥某些方法比如说AC Switch方法等等在低频下得到较好地结果.但是在高频下由于寄生电容电感地负载效应和耦合效应非常严重任何对反馈环路做一点点物理上地改变地方法都得到不准确地结果. ⑦最准确地方法作了如下定义运放包含所有前馈通路包括运放、反馈反馈包括所有反馈通路包括运放、反馈 loading effects全部纳入运放地输入输出端中包括运放、反馈导出4个有效参数注意和前面定义地理想参数区别开来 effective open-loop gain/feedback factor/closed-loop gain/loop gain ⑧计算公式对于series-series结构而言2111222112112212112221122112112221zzzzzazzzfzzzzzzTzzAz−−−− 7. 关于反馈地4种结构地讨论①前提反馈地输入要sense电压则必需并联到运放地输出端反馈地输入要sense电流则必需串联到运放地输出端.反馈地输出要feedback电压则必需串联到运放地输入端反馈地输出要feedback电流则必需并联到运放地输入端. ②正是由于电压和电流地sense和feedback地不同要求使得反馈地4种结构如 9Designers-Guide to Spice and Spectre 1995 USA 下 series⎯series输入为电压输出为电流 shunt⎯shunt输入为电流输出为电压 series⎯shunt输入为电压输出为电压 shunt⎯series输入为电流输出为电压很明显我们通常地反馈型OTA运算放大器属于series⎯shunt型地采用G参数描述H参数测试③反馈对输入输出阻抗地影响串联总是使阻抗减小并联总是使阻抗增大.根据这个结论可以得到 series⎯series输入高阻抗输出高阻抗 shunt⎯shunt输入低阻抗输出低阻抗 series⎯shunt输入高阻抗输出低阻抗 shunt⎯series输入低阻抗输出高阻抗 8. 运算跨导放大器性能参数地测试① OTA地性能参数有如下一些总共26个参数 1 工艺电源电压功耗输入失调电压输入共模范围输出摆幅 2 单位增益带宽GBW相位裕度PM共模输入共模输出等效噪声噪声系数差模输入差模输出等效噪声噪声系数 3 差模增益Av共模增益Acm共模到差模地转换增益Acm-dm用Av去除可以导出共模抑制比差模到共模地转换增益Adm-cm电源到输出差模地转换增益用Av去除可以导出电源抑制比PSRR地到输出差模地转换增益用Av去除可以导出电源抑制比PSRR−电源到输出共模地增益地到输出共模地增益 4 输入共模阻抗输入差模阻抗输出共模阻抗输出差模阻抗 5 压摆率SRSR−谐波失真THD线性度IPn 10 Designers-Guide to Spice and Spectre 1995 USA 输入差模输入共模输出共模输出差模AC参数有12个VDDGND 1.4 Transient Analysis 1. 数值积分方法forward Euler backward Euler trapezoidal method梯形方法 backward difference formulasGear’s method ① Forward and backward Eul er是1步1阶方法 Trapezoidal。
模拟集成电路实践小结
实践模拟集成电路是电子工程或相关专业学生在课程中常常会进行的一项实验。
以下是一份可能的模拟集成电路实践小结：---实验名称：模拟集成电路实践实验目的：通过搭建和测试模拟集成电路电路，理解模拟电路的基本工作原理，培养实际操作和问题解决的能力。
实验内容：1. 电路设计：根据实验要求，设计模拟集成电路电路图。
选择合适的器件和参数，保证电路正常工作。
2. 电路搭建：使用实验箱和各种电子元器件，按照设计图搭建电路。
注意连接的准确性和电路的整体布局。
3. 电路调试：逐步进行电路调试，确保各部分电路的正常工作。
通过测量电压、电流等参数，发现并解决问题。
4. 性能测试：运行电路，观察各部分电路的性能。
通过示波器、多用表等仪器检测信号波形和频率等参数。
5. 数据记录与分析：记录实验中的关键数据，包括电压、电流、频率等。
进行数据分析，比较实验结果与理论设计的差异。
实验心得：通过这次模拟集成电路实践，我深刻理解了模拟电路的设计和调试过程。
在搭建电路的过程中，我学到了如何正确选择电子元器件，确保电路的稳定运行。
调试过程中，遇到了一些问题，但通过查阅资料、请教老师和同学，逐步解决了这些问题。
这次实践让我对电子电路的理论知识有了更深入的理解，并培养了我的动手能力和问题解决能力。
总结：模拟集成电路实践是一次非常有益的实验，通过亲自动手搭建和调试电路，使我更加熟悉了课堂学到的理论知识。
在实践中，我不仅提高了电路搭建和调试的能力，还培养了独立解决问题的能力。
这次实验让我更加深入地了解了模拟电路的运作原理，为今后的学习和工作奠定了坚实的基础。
corner仿真结果
tt -40tt 27Ipd=700n 738uA,fail 805uA,failIpd=1u 738uA,fail 805uA,580us Ipd=40u 738uA,590us 805uA,590usIpd=100u 738uA,590us 805uA,590usIpd=700n 729uA,fail 795uA,580usIpd=1u 729uA,fail 795uA,590us Ipd=40u 729uA,590us 795uA,590usIpd=100u 729uA,590us 795uA,590usIpd=700n 694uA,fail 756uA,failIpd=1u 694uA,fail 756uA,fail Ipd=40u 694uA,fail 756uA,failIpd=100u 694uA,fail 756uA,failIpd=700n 293uA,590us 708uA,failIpd=1u 293uA,590us 708uA,fail Ipd=40u 293uA,600us 708uA,failIpd=100u 293uA,600us 708uA,failtt -40tt 27Ipd=700n 798uA,fail 983uA,failIpd=1u 798uA,fail 983uA,580us（有毛刺）Ipd=40u 798uA,590us 983uA,590usIpd=100u 798uA,590us 983uA,590usIpd=700n 787uA,fail 872uA,580us(有毛刺）Ipd=1u 787uA,fail 872uA,590us Ipd=40u 787uA,590us 872uA,590usIpd=100u 787uA,590us 872uA,590usIpd=700n 743uA,620us 823uA,failIpd=1u 743uA,620us 823uA,fail Ipd=40u 743uA,630us 823uA,failIpd=100u 743uA,710us（有毛刺）823uA,failIpd=700n 312uA,590us 750uA,failIpd=1u 312uA,590us 750uA,fail Ipd=40u 312uA,600us 750uA,failIpd=100u 312uA,600us 750uA,failtt -40tt 27Ipd=700n 700uA,fail 754uA,failIpd=1u 700uA,fail 754uA,580us Ipd=40u 700uA,590us 754uA,600usIpd=100u 700uA,590us 754uA,600usIpd=700n 692uA,fail 745uA,failIpd=1u 692uA,fail 745uA,590us VDD=2.5V Idc=500u 占空比0.333，resslow ，captypical，diodetypical，bipolartypical，频率37.9k,I50k1=560n,I5VDD=5.5V Idc=500u VDD=5V Idc=500uVDD=3V 占空比0.333，resfast ，captypical，diodetypical，bipolartypical，频率37.9k,I50k1=560n,I5Idc=500u Idc=500u Idc=500u VDD=3V Idc=500u VDD=5.5V VDD=5V 占空比0.333，restypical ，captypical，diodetypical，bipolartypical，频率37.9k,I50k1=560n,IVDD=5.5V Idc=500u VDD=5V Idc=500u VDD=2.5V Idc=500uIpd=40u692uA,600us 745uA,600us Ipd=100u692uA,600us 745uA,600us Ipd=700n661uA,fail 713uA,fail Ipd=1u 661uA,fail 713uA,fail Ipd=40u661uA,fail 713uA,fail Ipd=100u661uA,fail 713uA,fail Ipd=700n283uA,590us 678uA,fail Ipd=1u 283uA,590us 678uA,fail Ipd=40u283uA,600us 678uA,fail Ipd=100u 283uA,600us 678uA,fail2130VDD=2.5V Idc=500u VDD=3V Idc=500u total-fail-number：VDD=5V Idc=500uVref-Vmid=40mV tt 120ss -40ss 27 973uA,580us(有毛刺）721uA,fail 789uA,580us 973uA,590us721uA,fail 789uA,580us 973uA,600us721uA,590us 789uA,590us 973uA,600us721uA,590us 789uA,590us 951uA,580us714uA,580us 781uA,590us 951uA,600us714uA,580us 781uA,590us 951uA,610us714uA,590us 781uA,590us 951uA,610us714uA,590us 781uA,590us 870uA,fail670uA,630us 738uA,640us 870uA,fail670uA,630us 738uA,640us 870uA,fail670uA,640us 738uA,650us 870uA,fail670uA,650us 738uA,660us 817uA,fail111uA,fail 197uA,fail 817uA,fail111uA,fail 197uA,fail 817uA,fail111uA,fail 197uA,fail 817uA,fail 111uA,fail 197uA,failVref-Vmid=40mV tt 120ss -40ss 27 1.083mA,fail779uA,fail 866uA,580us 1.083mA,580us（有毛刺）779uA,fail 866uA,580us 1.083mA,600us779uA,580us 866uA,590us 1.083mA,600us779uA,580us 866uA,590us 1.055mA,fail771uA,580us 858uA,590us 1.055mA,590us(有毛刺）771uA,580us 858uA,590us 1.055mA,600us771uA,590us 858uA,590us 1.055mA,600us771uA,590us 858uA,590us 963uA,fail711uA,630us 793uA,fail 963uA,fail711uA,630us 793uA,fail 963uA,fail711uA,630us 793uA,fail 963uA,fail711uA,640us 793uA,fail 877uA,fail133uA,fail 219uA,fail 877uA,fail133uA,fail 219uA,fail 877uA,fail133uA,fail 219uA,fail 877uA,fail 133uA,fail 219uA,failVref-Vmid=40mV tt 120ss -40ss 27 903uA,590us(有毛刺）683uA,fail 739uA,580us 903uA,590us683uA,fail 739uA,590us 903uA,600us683ua,590us 739uA,590us 903uA,600us683ua,590us 739uA,590us 882uA,590us677uA,fail 732uA,590us 882uA,600us 677uA,580us 732uA,590usal，频率37.9k,I50k1=560n,I50k2=400nal，频率37.9k,I50k1=560n,I50k2=400ncal，频率37.9k,I50k1=560n,I50k2=400n882uA,610us677uA,590us732uA,600us 882uA,610us677uA,590us732uA,600us 809uA,fail642uA,630us699uA,640us 809uA,fail642uA,630us699uA,640us 809uA,fail642uA,640us699uA,660us 809uA,fail642uA,650us699uA,660us 771uA,fail95uA,fail183uA,fail 771uA,fail95uA,fail183uA,fail 771uA,fail95uA,fail183uA,610us 771uA,fail95uA,fail183uA,610us 291914ss 120 ff -40ff 27942uA,590us764uA,fail829uA,fail942uA,590us764uA,fail829uA,fail942uA,590us764uA,590us829uA,590us942uA,600us764uA,590us829uA,590us925uA,600us752uA,fail817uA,fail925uA,590us752uA,fail817uA,580us(有毛刺）925uA,600us752uA,590us817uA,600us925uA,600us752uA,590us817uA,600us845uA,fail710uA,600us772uA,fail845uA,fail710uA,610us772uA,fail845uA,fail710uA,fail772uA,fail845uA,fail710uA,fail772uA,fail505uA,610us690uA,fail751uA,590us505uA,610us690uA,fail751uA,590us505uA,610us690uA,fail751uA,600us505uA,610us690uA,fail751uA,failss 120 ff -40ff 271.049mA,580us825uA,fail910uA,fail1.049mA,590us825uA,fail910uA,fail1.049mA,600us825uA,590us910uA,590us1.049mA,600us825uA,590us910uA,590us1.030mA,590us812uA,fail895uA,fail1.030mA,590us812uA,fail895uA,580us(有毛刺）1.030mA,600us812uA,fail895uA,590us1.030mA,610us812uA,590us895uA,590us917uA,fail763uA,610us841uA,fail917uA,fail763uA,610us841uA,fail917uA,fail763uA,fail841uA,fail917uA,fail763uA,fail841uA,fail481uA,fail734uA,580us812uA,fail481uA,fail734uA,580us812uA,fail481uA,fail734uA,600us812uA,fail481uA,fail734uA,600us812uA,failss 120 ff -40ff 27873uA,590us725uA,fail777uA,fail873uA,590us725uA,fail777uA,fail873uA,600us725uA,590us77uA,590us873uA,600us725uA,590us77uA,600us857uA,600us714uA,fail766uA,fail857uA,600us714uA,fail766uA,fail857uA,610us714uA,590us766uA,600us 857uA,610us714uA,600us766uA,600us 791uA,fail677uA,610us727uA,fail 791uA,fail677uA,610us727uA,fail 791uA,fail677uA,fail727uA,640us 791uA,fail677uA,fail727uA,fail 532uA,610us661uA,fail710uA,fail 532uA,610us661uA,fail710uA,fail 532uA,610us661uA,fail710uA,fail 532uA,610us661uA,fail710uA,fail 162733ff 120sf -401.017mA,fail740uA,fail1.017mA,fail740uA,fail1.017mA,600us740uA,600us1.017mA,600us740uA,590us990uA,fail730uA,fail990uA,fail730uA,590us990uA,600us730uA,600us990uA,600us730uA,600us 895uA,620us(有毛刺）694uA,fail 895uA,640us(有毛刺）694uA,750us 895uA,650us694uA,fail895uA,650us694uA,fail858uA,fail647uA,fail858uA,fail647uA,fail858uA,fail647uA,fail858uA,fail647uA,failff 120sf -401.132mA,fail800uA,fail1.132mA,fail800uA,580us1.132mA,600us800uA,590us1.132mA,600us800uA,590us1.103mA,fail789uA,fail1.103mA,fail789uA,590us1.103mA,600us789uA,600us1.103mA,610us789uA,600us 994uA,620us（有毛刺）745uA,750us 994uA,630us（有毛刺）745uA,750us 994uA,650us745uA,fail994uA,650us745uA,fail945uA,fail677uA,fail945uA,fail677uA,fail945uA,fail677uA,fail945uA,fail677uA,failff 120sf -40743uA,fail701uA,fail743uA,fail701uA,fail743uA,600us701uA,600us743uA,610us701uA,600us918uA,fail693uA,fail918uA,fail693uA,fail918uA,610us593uA,600us918uA,610us593uA,600us 831uA,640us（有毛刺）661uA,740us 831uA,640us661uA,740us831uA,650us661uA,fail831uA,660us661uA,fail800uA,fail625uA,fail800uA,fail625uA,fail800uA,fail625uA,fail800uA,fail625uA,fail 2728sf 27sf 120fs -40 806uA,fail 1.015mA,590us737uA,fail806uA,590us 1.015mA,600us737uA,fail806uA,600us 1.015mA,610us737uA,580us806uA,600us 1.015mA,620us737uA,580us796uA,590us989uA,610us728uA,fail796uA,600us989uA,610us728uA,fail796uA,610us989uA,630us728uA,590us796uA,610us989uA,630us728uA,590us757uA,fail890uA,fail684uA,600us757uA,fail890uA,fail684uA,600us757uA,fail890uA,890us684uA,620us(有毛刺）757uA,fail890uA,fail684uA,620us703uA,fail887uA,fail149uA,fail703uA,fail887uA,fail149uA,fail703uA,fail887uA,fail149uA,fail703uA,fail887uA,fail149uA,590us sf 27sf 120fs -40885uA,580(有毛刺） 1.127mA,fail796uA,fail 885uA，590us 1.127mA,590us（有毛刺）796uA,fail885uA，600us 1.127mA,620us796uA,580us 885uA，600us 1.127mA,620us796uA,580us874uA,590us 1.099mA,600us786uA,fail874uA,600us 1.099mA,610us(有毛刺）786uA,fail874uA,610us 1.099mA,620us786uA,580us874uA,610us 1.099mA,620us786uA,580us824uA,fail984uA,fail728uA,fail824uA,fail984uA,fail728uA,fail824uA,fail984uA,fail728uA,780us（有毛刺）824uA,fail984uA,fail728uA,fail745uA,fail952uA,fail183uA,fail745uA,fail952uA,fail183uA,fail745uA,fail952uA,fail183uA,580us745uA,fail952uA,fail183uA,580us sf 27sf 120fs -40 755uA,fail944uA,600us（有毛刺)699uA,fail755uA,590us944uA,610us699uA,fail755uA,610us944uA,620us699uA,590us755uA,610us944uA,620us699uA,590us746uA,fail919uA,610us691uA,fail746uA,600us919uA,620us691uA,fail746uA,610us919uA,630us691uA,590us 746uA,610us919uA,630us691uA,590us 713uA,fail828uA,890us654uA,600us 713uA,fail828uA,890us654uA,600us 713uA,fail828uA,890us654uA,620us 713uA,fail828uA,890us654uA,620us 673uA,fail841uA,fail127uA,fail 673uA,fail841uA,fail127uA,fail 673uA,fail841uA,fail127uA,590us 673uA,fail841uA,fail127uA,590us 282524fs 27fs 120804uA,fail945uA,fail804uA,fail945uA,fail804uA,590us945uA,590us804uA,590us945uA,590us795uA,fail926uA,fail795uA,580us926uA,580us(有毛刺）795uA,590us926uA,590us795uA,590us926uA,590us751uA,fail857uA,fail751uA,fail857uA,fail751uA,fail857uA,fail751uA,fail857uA,fail263uA,fail789uA,fail263uA,fail789uA,fail263uA,580us789uA,fail263uA,580us789uA,fail fs 27fs 120882uA,fail 1.053mA,fail882uA,fail 1.053mA,fail882uA,580us 1.053mA,590us 882uA,580us 1.053mA,590us 871uA,fail 1.033mA,fail871uA,fail 1.033mA,fail871uA,580us 1.033mA,590us 871uA,590us 1.033mA,590us 814uA,fail945uA,fail814uA,fail945uA,fail814uA,fail945uA,fail814uA,fail945uA,fail305uA,fail847uA,fail305uA,fail847uA,fail305uA,580us847uA,fail305uA,580us847uA,fail fs 27fs 120754uA,fail873uA,fail754uA,fail873uA,580us754uA,590us873uA,590us754uA,590us873uA,590us746uA,fail857uA,580us(有毛刺）746uA,580us857uA,590us746uA,590us857uA,590us746uA,590us857uA,600us710uA,fail797uA,fail710uA,fail797uA,fail710uA,fail797uA,fail710uA,fail797uA,fail236uA,fail749uA,fail236uA,580us749uA,fail236uA,590us749uA,fail236uA,590us749uA,fail2834总计：384(全部corner720)占总体的53.3%。
模拟集成电路实验报告
CMOS放大器设计实验报告一、实验目的1.培养学生分析、解决问题的综合能力；2.熟悉计算机进行集成电路辅助设计的流程；3.学会适应cadence设计工具；4.掌握模拟电路仿真方法6.掌握电子电路、电子芯片底层版图设计原则和方法；7.掌握使用计算机对电路、电子器件进行参数提取及功能模拟的过程；8.熟悉设计验证流程和方法。
二、实验原理单级差分放大器结构如下图所示：在电路结构中，M2和M3组成了NMOS差分输入对，差分输入与单端输入相比可以有效抑制共模信号干扰；M0和M1电流镜为有源负载，可将差分输入转化为单端输出；M5管提供恒定的偏置电流。
三、实验要求设计电路使得其达到以下指标：1.供电电压：2.输入信号：正弦差分信号3.共模电压范围为4.差分模值范围5．输出信号：正弦信号6.摆率大于7.带宽大于8.幅值增益：9.相位裕度：10.功耗：11.工作温度：四、差分放大器分析1、直流分析为了使电路正常工作，电路中的MOS管都应处于饱和状态。
1.1 M2管的饱和条件:1.2 M4管的饱和条件:2.小信号分析小信号模型如下：由图可得：2．1 增益分析其中2.2 频率响应分析由小信号模型易知：其中3．电路参数计算3．1确定电流根据摆率指标：根据功耗指标易知：根据带宽指标：综上，取:3.2宽长比的确定M4与M5：电流源提供的电流为，参数设为，根据电流镜原理，可以算出M2与M3：带入数据可得取值为20，则取M0与M1：这两个PMOS管对交流性能影响不大，只要使其下方的管子正常开启即可，实验中取值：五、仿真结果1、幅频特性设置激励如下：信号名称信号类型参数VDD直流V=3.3VGND直流V=0VVin+交流小信号幅值1mV,频率50KHz直流电压1.65V,初相0 Vin-交流小信号幅值1mV,频率50KHz电压1.65V,初相180进行ac仿真，仿真结果如下：增益，，相位裕度为，满足指标要求。
2、摆率仿真通过加入方波激励进行测试摆率信号名称信号类型参数VDD直流V=3.3VGND直流V=0VVin+方波V1=0V,V2=3.3V周期2,占空比50%Vin-方波V1=3.3V,V2=0V周期2,占空比50%仿真结果如下：得到：满足指标要求。
corner仿真结果总结
IRRd版corner仿真不变的corner如下typical,diotypical,bipolartypical;Idc=500u;I50k1=560n,I50k2=400n;占空比dcycle=0.3333;频率fin=37.9kHz;Moderate下仿真；Vref-Vmid=40mV变的corner有：温度T：-40 O C,27 O C,120O C;MOS：tt,ff,fs,sf,ss;电压：5.5V，3V，2.5V;光电二极管电流值Ipd:700n,1u,40u,100u;（最小值700n是在5V，tt,restypical条件下找到的）所有corner在VDD=5V和5.5V下有相对较少的fail情况，但总体来看IRRd版本fail的情况比较多。
经过统计，fail的情况占总体corner的53.3%。
Corner仿真fail的情况如下：三种res下都fail的：tt:T=27,120 & VDD=3V,2.5V & 所有Ipd;T=-40 & VDD=3 & 所有Ipd;VDD=5.5 & Ipd=700n,1uss:T=120 & VDD=3所有Ipd;VDD=2.5 & T=-40,27 & 所有Ipd;T=-40 & VDD=5.5 & Ipd=700n,1u;ff:VDD=2.5 & 所有T & 所有Ipd;VDD=5.5,5 & Ipd=700n,1u & 所有T；VDD=3 & T=-40,120 & Ipd=40u,100u;T=27 & Ipd=700n,1u;sf:VDD=2.5 & 所有T & 所有Ipd;VDD=3 & T=27 & 所有Ipd;VDD=5.5 & Ipd=700n & 所有T;fs:T=120 & VDD=2.5,3 & 所有Ipd;T=27 & VDD=3 & 所有Ipd;VDD=5.5 & Ipd=700n,1u & 所有T;。
一种corner测试方法
一种corner测试方法
Corner测试是一种用于验证芯片在不同工艺参数下的性能的方法。
Corner测试通常用于半导体行业，特别是在集成电路（IC）的设计和制造过程中。
这种测试方法的目的是确保芯片在不同的工艺、电压和温度（PVT）条件下都能达到设计性能要求。
以下是Corner测试的一些关键点：
1. 工艺角（Process Corners）：在芯片的生产过程中，由于工艺的变化，每个芯片的载流子平均漂移速度可能不同。
为了模拟这些变化，工程师会定义不同的工艺角，如典型的TT（Typical N Typical P）、FF（Fast N Fast P）、SS（Slow N Slow P）等。
2. Corner Wafer：为了进行Corner测试，会制造一些特殊的工艺角样品晶圆，即Corner Wafer。
这些晶圆会在预定的工艺角条件下生产，以便测试IC在这些极端条件下的性能。
3. 性能验证：通过Corner测试，可以检验IC设计余量是否合理，从而控制量产时的芯片良品率。
这是通过确保Corner IC在各种工艺角条件下都能达到设计性能要求来实现的。
4. 测试用例（Test Case）：在Corner测试中，会设计一系列的测试用例，包括测试输入、执行条件和预期结果。
这些测试用例用于检验系统或软件的某个特定部分是否按预期工作。
Corner测试是确保芯片在各种极端条件下都能正常工作的重要步骤。
它有助于提高产品的可靠性和性能，同时也减少了生产成本，因为它可以帮助识别和解决潜在的工艺问题。
模拟集成电路设计期末实验报告
北京邮电大学电子工程学院模拟CMO集成电路课程实验报告a*’ gw叫实验一共源级放大器性能分析 (3)一、实验目的 (3)二、实验要求 (3)三、实验结果 (3)四、实验结果分析 (4)实验二差分放大器设计 (4)一、实验目的 (4)二、实验要求 (4)三、实验原理 (5)四、实验结果 (5)五、思考题 (7)六、选做实验 (7)实验三电流源负载差分放大器设计 (8)一、实验目的 (8)二、实验要求 (8)三、实验原理 (8)四，实验结果 (9)五、实验分析 (11)实验四多级放大器 (11)一、实验目的 (11)二、实验要求 (11)三、实验内容 (11)四、实验结果 (12)五、思考题 (13)六、实验分析 (13)实验五两级运算放大器设计 (14)一、实验目的 (14)二、实验要求 (14)三、实验内容 (14)四、实验原理 (18)五、实验结果 (19)六、思考题 (21)七、实验分析 (21)实验总结及问题解决 (22)实验中的问题 (22)实验心得体会 (22)实验一：共源级放大器性能分析一、实验目的1、掌握synopsys软件启动和电路原理图(schematic )设计输入方法；2、掌握使用synopsys电路仿真软件custom designer对原理图进行电路特性仿真；3、输入共源级放大器电路并对其进行DC AC分析，绘制曲线；4、深入理解共源级放大器的工作原理以及mos管参数的改变对放大器性能的影响、实验要求1、启动synopsys，建立库及Cellview 文件。
2、输入共源级放大器电路图。
3、设置仿真环境。
4、仿真并查看仿真结果，绘制曲线。
三、实验结果1、电路图2、幅频特性曲线四、实验结果分析器件参数：NMO管的宽长比为10，栅源之间所接电容1pF，Rd=10K。
实验结果：输入交流电源电压为IV，所得增益为12dB。
由仿真结果有：gm=496u R=10k，所以增益Av=496*10/1000=4.96=13.91 dB 可见，实际增益大于理论增益。
工艺角 corner
工艺角（Process Corner)与双极晶体管不同，在不同的晶片之间以及在不同的批次之间，MOSFETs参数变化很大。
为了在一定程度上减轻电路设计任务的困难，工艺工程师们要保证器件的性能在某个范围内，大体上，他们以报废超出这个性能范围的芯片的措施来严格控制预期的参数变化。
detail通常提供给设计师的性能范围只适用于数字电路并以“工艺角"(Process Corner）的形式给出。
如图，其思想是：把NMOS和PMOS晶体管的速度波动范围限制在由四个角所确定的矩形内.这四个角分别是：快NFET和快PFET，慢NFET 和慢PFET，快NFET和慢PFET,慢NFET和快PFET。
例如，具有较薄的栅氧、较低阈值电压的晶体管，就落在快角附近。
从晶片中提取与每一个角相对应的器件模型时,片上NMOS和PMOS的测试结构显示出不同的门延时,而这些角的实际选取是为了得到可接受的成品率.各种工艺角和极限温度条件下对电路进行仿真是决定成品率的基础。
所以我们所说的ss、tt、ff分别指的是左下角的corner，中心、右上角的corner。
工艺极限(Process Corner）如果采用5-corner model会有TT,FF,SS，FS,SF 5个corners.如TT指NFET—Typical corner & PFET-Typical corner。
其中, Typical指晶体管驱动电流是一个平均值,FAST指驱动电流是其最大值，而SLOW指驱动电流是其最小值（此电流为Ids电流)这是从测量角度解释，也有理解为载流子迁移率(Carrier mobility)的快慢。
载流子迁移率是指在载流子在单位电场作用下的平均漂移速度.至于造成迁移率快慢的因素还需要进一步查找资料。
单一器件所测的结果是呈正态分布的，均值在TT,最小最大限制值为SS与FF。
从星空图看NFET，PFET所测结果,这5种覆盖大约+-3 sigma即约99。
模拟集成电路设计经验总结
Basic precautions and tips that an Analog Designer should know.1. Minimum channel length of the transistor should be four to five times the minimum feature size of the process. We do it, to make the lambda of the transistor low i.e. the rate of change of Id w.r.t to Vds is low. 晶体管最小沟长为工艺最小特征尺寸的4-5倍，用来减小沟长调制效应倍，用来减小沟长调制效应2. 2. Present Present Present art art art of of of analog analog analog design design design still still still uses uses uses the the the transistor transistor transistor in in in the the the saturation saturation saturation region.So region.So region.So one one one should should always keep Vgs of the Transistor 30% above the Vt. 目前模拟设计仍然是使晶体管工作在饱和区，故应使Vgs 大于Vt 约30% 3. One should always split the big transistor into small transistors having width or length feature size < or = 15um. 应把大管分成小晶体管，使其宽/长特征尺寸<或=15um4. W/L Ratio of transistors of the mirror circuit should be less than or equal to 5, to ensure the proper matching of the transistors in the layout. Otherwise, it results to the Systamatic Offset in the circuit.电流镜电路的晶体管的w/l 比应小于或等于5，以保证较好的Matching,否则会有系统失调5. 5. One One One should should should make make make all all all the the the required required required pins pins pins in in in the the the schmetic schmetic schmetic before before before generating generating generating the the the layout layout layout view. view. Because it’s di ffcult to add a pin in the layout view. All IO pins should be a metal2 pins whereas Vdd and Ground should be metal1 pins 在电路中画出所有的管脚（pin ），之后才作layout 。
模拟集成电路心得体会
模拟集成电路心得体会
今天，我来和大家分享一下我在模拟集成电路上的一些心得体会。
首先，我认为模拟集成电路是一门十分有趣的学科。
它不仅要
求我们具备深厚的数学功底，还需要具备一定的电路设计能力，
这对我们全面的能力提升十分有利。
当然，模拟集成电路的难度
也比较高，需要我们耐心细致地思考和研究。
其次，针对不同的模拟集成电路，我们要掌握不同的设计技巧。
例如，比较常见的放大器电路中，对于不同的增益要求，我们需
要选用不同的电路结构，并注意电路的稳定性和输入阻抗等问题。
此外，我们还需要注意对于不同频段的信号，需要采用不同的滤
波电路来进行处理。
掌握这些设计技巧，可以提高我们的设计效
率和成果质量。
最后，我觉得在进行模拟集成电路设计时，实验和模拟的结合
是十分重要的。
我们可以通过电路仿真软件来进行初步的设计和
分析，但是实际电路中存在很多不确定性和误差，因此需要通过
实验来验证我们的设计结果。
在实验过程中，我们也需要注意电
路的调试和优化，使得电路能够尽可能的满足我们的设计要求。
在总结中，我认为要想在模拟集成电路的领域获得更好的成就，我们需要具备深厚的数学功底、较强的电路设计能力，同时还需
要善于在实验和仿真中反复调试和优化电路，这样才能够取得更
好的设计成果。
电路仿真分析报告
电路仿真分析报告1. 引言本报告旨在对某电路进行仿真分析，通过对电路的性能评估，为设计、优化和调试提供指导。
本文档将介绍电路的结构和原理，并通过仿真结果进行评估和分析。
2. 电路结构与原理在本次仿真分析中，我们将研究一个由多个电子器件组成的电路。
该电路的结构如下：[电路结构示意图]该电路由多个电子器件组成，包括电阻、电容和晶体管等。
每个器件都有其特定的电学特性，通过它们之间的连接，电流和电压在电路中得以传输和转换。
电路的原理在于利用电子器件的特性，通过电压和电流的变化来实现特定的功能。
例如，通过控制晶体管的导通和截断，可以在电路中实现开关功能。
通过连接电容和电阻，可以实现信号的滤波和放大等功能。
3. 仿真结果与分析在本次仿真分析中，我们将对电路的性能进行评估和分析。
通过仿真软件，我们可以模拟电路在特定输入条件下的工作情况，并获得各个节点的电压和电流数据。
3.1 输入信号分析首先，我们将分析电路对不同输入信号的响应情况。
通过改变输入信号的频率、幅值和波形等参数，我们可以观察到电路的不同工作状态。
例如，在输入信号频率较低时，电路可能处于放大或滤波状态，而在频率较高时，可能出现失真或截断等现象。
3.2 输出信号分析接下来，我们将分析电路的输出信号特性。
通过观察输出信号的波形、幅值和频谱等参数，我们可以评估电路的性能和稳定性。
例如，在放大电路中，我们可以通过观察输出信号的增益和失真情况来评估电路的放大能力。
3.3 电路参数优化在分析电路的性能过程中，我们可以通过改变电路中各个器件的参数来优化电路的性能。
例如，通过改变电阻和电容的数值，可以调整电路的截止频率和滤波效果。
通过改变晶体管的工作点，可以调整电路的放大倍数和线性范围。
4. 结论通过对电路的仿真分析，我们可以评估和优化电路的性能。
通过观察输入信号和输出信号的特性，我们可以了解电路的工作状态和稳定性。
通过调整电路中的参数，我们可以优化电路的性能和功能。