【笔记：模拟CMOS集成电路】MOS特性、共源级放大器仿真分析

前言
1 MOS特性仿真电路图
- 1.1 电路仿真
- - （1）Ids与Vds的关系仿真
  - - 仿真结果
    - 仿真结果分析
  - （2）Ids与Vgs的关系仿真
  - - 仿真结果
    - 仿真结果分析
2 共源放大器仿真
- 2.1电路图
- 3.1 CS电路仿真
- - 3.1.1 直流特性仿真
  - 波形分析：
  - 增益分析：
- 增大宽长比
- - 交流特性仿真
  - 波形分析:
  - 瞬态特性仿真
  - 波形分析：

前言

本文为本人学习模拟集成电路相关知识的的学习笔记，入门级别，意为小白快速上手所写，关于进阶文章，后续更新。

关于如何使用Cadence Virtuoso IC617进行Library的创建、cell的创建、简单仿真操作，请参考文章【Cadence Virtuoso】IC617 入门操作 (MOS特性分析)

1 MOS特性仿真电路图

1.1 电路仿真

（1）Ids与Vds的关系仿真

打开ADE L窗口进行仿真设置，为方便后续特性仿真，在该页面依次进入Variables->Edit，新建变量 v g s = 0.9 V v_{gs}=0.9V vgs=0.9V和 v d s = 1.5 V v_{ds}=1.5V vds=1.5V，设置窗口如下：

接下来进行仿真设置，依次进入Analyses->Choose，设置仿真类型为dc分析，并对Design Variable进行线性设置，区间0-5V，间隔0.01V，并将晶体管漏极电流作为输出，如下图：(记得在Output下的输出变量，勾选Plot,这个图没勾选，但是我仿真的时候是勾选的)

点击Netlist and Run开始进行扫描，MOS管漏极输出电流曲线如下图所示：

仿真结果

仿真结果分析

当 v d s < ∆ v_{ds}<∆ vds<∆时，MOS处于可变电阻区，此时MOS显示出电阻特性
当 v d s > ∆ v_{ds}>∆ vds>∆时，MOS进入饱和区，此时MOS近似为恒流源，但是由于沟道调制效应（λ），恒流特性不理想。
当 v d s ≫ ∆ v_{ds}≫∆ vds≫∆时，MOS击穿，电流开始增大。

（2）Ids与Vgs的关系仿真

在前面描述操作的基础上，进行参数扫描，选择Tools->Parametric Analysis，对变量vgs进行设置，扫描范围为0.5 - 1.5V，总的扫描数为6。

运行参数扫描，结果如下图所示

仿真结果

仿真结果分析

已知参数 V T H = 788 m V V_{TH}=788mV VTH=788mV，随着V_GS的增大，MOS截止区、弱反型区、强反型区、速度饱和区切换（速度饱和没看到， V G S V_{GS} VGS不够大，预测 V G S V_{GS} VGS过大电流会达到一个饱和值）。
1、由图可知
a) V G S = 0.5 V V_{GS}=0.5V VGS=0.5V和 V G S = 0.7 V V_{GS}=0.7V VGS=0.7V时， i d s i_{ds} ids几乎为零，处于截止状态。
b) V G S = 0.7 V V_{GS}=0.7V VGS=0.7V时，MOS处于弱反型区，最后进入强反型。
2、当 V G S > V T H V_{GS}>V_{TH} VGS>VTH时，MOS导通，对于给定 V D S V_{DS} VDS， i d s ∝ V G S 2 i_{ds} \propto V_{GS} ^{2} ids∝VGS2。

2 共源放大器仿真

2.1电路图

电路说明：这么简单，就不用说了吧

3.1 CS电路仿真

3.1.1 直流特性仿真

波形分析：

增益分析：

增大宽长比

PS：现在有经验了，嘿嘿嘿

交流特性仿真

波形分析:

瞬态特性仿真

波形分析：

欢迎交流探讨
如有错误，可私聊，及时更正

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1.1 电路仿真

（1）Ids与Vds的关系仿真

仿真结果

仿真结果分析

（2）Ids与Vgs的关系仿真

仿真结果

仿真结果分析

2 共源放大器仿真

2.1电路图

3.1 CS电路仿真

3.1.1 直流特性仿真

波形分析：

增益分析：

增大宽长比

交流特性仿真

波形分析:

瞬态特性仿真

波形分析：

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