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1、实验 1 电路原理图绘制与仿真实验目的：掌握电路仿真软件的使用。能够利用Spectre对于电路的直流、交流与瞬态特性进行仿 真与分析。通过仿真加深对于MOS晶体管特性的理解。实验内容：1. 晶体管特性N沟道MOS晶体管的阈值电压可以表示为卩胡-十尹十临I J 2辱）（1-1）其中%为衬底材料的费米势，岭血为衬源电压为零时的阈值电压，VSB为源极和衬底之间 的电压。y为体效应系数。在线性区N沟道MOS晶体管的电流方程为（1-2）在饱和区N沟道MOS晶体管的电流方程为匚二耳?叫-4小-心门（1-3）a为沟道长度调制系数。2电路原理图仿真电路仿真，是设计好的电路图通过仿真软件进行实时模拟，模拟出实际
2、功能，然后通过 其分析改进，从而实现电路的优化设计。电路仿真常用的三种基本的分析类型：直流仿真， 交流仿真、瞬态仿真。直流分析可以确定电路的直流工作点。在交流分析、瞬态分析之前做直流分析。直流分 析也可以通过扫描某个电路的参数来分析电路的直流传输特性，被扫描的参数可以是电压、 电流、频率、温度、元件模型参数等。交流分析主要用于确定电路的频率响应，例如用交流分析可以得到运算放大器的幅频响 应曲线、相频响应曲线，计算开环增益、相位裕度等。在交流分析时，使用器件在静态工作 点附近的交流小信号模型进行计算。电路的激励是正弦交流小信号。瞬态分析用于分析电路的实时响应。瞬态分析计算从开始时间到结束时间内电
3、路的各个 节点、元件的电压、电流等随时间变化的情况。实验步骤：1. 仿真晶体管的转移特性、输出特性、体效应、沟道长度调制效应。a. 绘制电路图如图1.1,并设置合适的偏置电压与电源电压。对于gs进行扫描，绘制IDVGS 特性曲线，以得到转移特性。b. 绘制电路图如图1.1，并设置合适的偏置电压与电源电压。对于DS进行扫描，绘制IdVds 特性曲线，以得到输出特性。c. （选做）绘制电路图如图 1.2，并设置合适的偏置电压与电源电压。在转移特性扫描的基 础上对于VBS进行二次扫描，观察阈值电压随衬底电压的变化。d. （选做）在输出特性扫描的基础上，对于沟道长度进行二次扫描，观察沟道长度变化对 于输出特性的影响。图 1.2 MOS 晶体管体效应仿真原理图2. 仿真反相放大器的幅频特性与相频特性。3. 仿真反相放大器的瞬态特性。图 1.3 反相放大器思考题：1. 分别说明直流仿真、交流仿真、瞬态仿真的仿真条件是如何设置的。实验截图DCI JVDrniHVS： de： QiI /VDNMUH； &t fl
