北京交通大学 cmos 模拟集成电路设计实验报告

北京交通大学

模拟集成电路设计实验报告

学生姓名

学号

团队成员

学院班级电信学院

实验感想：经过为期三周的模电实验，让我对模拟电路有了进一步的认识，只有通过自己设计才能真正了解运放原理与应用。试验开始时什么也不

懂，然后边学边做，不断地熟悉了软件的使用，同时团队分工也大大提高了效率。虽然还有一个版图没有完成，但整体上学到了很多，这次试验受益匪浅。

实验步骤

1、进入虚拟机下的Cadence （虚拟机下linux 用户名：jchli 密码：ltabbltabb ）

Cadence 运行方法：

在linux 桌面右键选择新建终端——>在终端输入 cd tsmc0_18rfp4_v15 回车——>输入lmli 回车——>输入icfb& 回车

2、在CIW （command Interpreter window ）命令框中，点击Tools ——> Library Manager ，出现LM （Library Manager ）窗口

建立一个新的Library ：点击File ——>New ——>Library ，出现New Library 窗口；填入Library 的名称，点击OK

出现Load Technology 窗口，添加工艺文件：选择analogLib ，依次选择和添加所需要的器件，并且按照下图连接起来，并根据要求修改它们的参数，再保存，一个完整的电路拓扑图就形成了。

3、由Schematic 产生symbol ：打开Schematic ，点击Design ——>Create cellview ——>From cellview ，填写上相应的名称，点击OK ，即可。

还可以将生成的symbol 进行图形上的修改：可用ADD ——>shape 内的各种形状来修饰这个symbol 的外观，最后保存。

4、仿真环境Affirma Analog Circuit design Environment 的调用。

实验一

对于下面的放大器,已知 ,18

.0502,1=⎪

⎭⎫ ⎝⎛L W ,3.3V =DD V ,)2sin(5.0V ft V in π=V 5.1=bias V 。当D R 从 Ωk 1 变化到 Ωk 100 时,

,100kHz =f 请仿真扫描输出电压的变化并给出该放大器的增益随 D R 变

化的曲线，画出Ω=k R D 100时电路的版图并进行后仿真。

变量如下：

版图如下：

Drc:

Lvs:

Rcx:

后仿：

实验二

在下面的电路中, 如果,18.0,25,100,14,3.3um um k ΩμA V =====L W R I V D ss DD

请采用 Cadence 软件完成下述任务:

(1) 假设V V 0,9.0==id ic V V ，计算两MOS 管的DS V 值； .(2) 假设V V 0,9.0==ic id V V ，试计算dm A ； (3) 假设V V 0,9.0==id ic V V ，试计算cm A ； (4) 假设V V 0,9.0==id ic V V ，试计算od R ；

(5) 假设V V 8.18.1<<-id V 时V 9.0=ic V ，试给出()21o o od V V V -=随id V 的变化曲线；

(6) 假设V V 8.10<

1设置变量

（1）

（2）

()5578.145.045.03

.3-898.1dm

-=--==

V

V A in

out

（3）

8867.29

.0598

.2cm ==

A

（4）

10032.36

od 000007

.04756.0598.2⨯=-=

R

（5）

（6）

实验三

试设计一个二级运算放大器，假定该放大器单端输出接一个5pF 的电容，并假定供电电压为V 3.3 DD V ，技术指标要求如下：

dB mW V V MHz V/us diss 701025.1150103≥≤≤≤-≥≥-v dB A P ICMR f SR ，，，，，dB PSRR dB CMRR 60,60≥≥,输出摆幅V 5.1≥。要求完成放大器电路参数的计算，并完成前后端仿真与优化。.

确定尺寸如下：

N18:NM0 W=380u L=2u m=1;

N18:NM1 W=380u L=2u m=1;

N18:NM2 W=40u L=4u m=1;

N18:NM3 W=69.2u L=2u m=1;

N18:NM4 W=40u L=4u m=1;

P18:PM0 W=20u L=2u m=1;

P18:PM0 W=20u L=2u m=1;

P18:PM0 W=36u L=4u m=1;

P18:PM0 W=36u L=4u m=1;

搭建原理图：

产生symbol:

仿真：

增益--频率关系如下图

增益带宽20kHz<<150MHz,最大增益Av=820<<3300(52dB versus 70dB),其他参数比如摆率SR，输入共模范围ICMR，输出摆幅以及功耗Pdiss。

输入信号在1mv频率100K时的瞬态仿真（30us）