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<<ic V 时V 0=id V ，试给出()221o o oc V V V +=随ic V 的变化曲线； (7) 画出该电路的版图。

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）
可以模糊的分辨出幅度近似为0.1v,也就是100倍的增益。