wyy课堂cmos模拟设计课学习笔记-gm/Id设计方法及曲线仿真

总思路
需要的图像曲线
软件操作
举例说明

总思路

这在b站上也有教学视频：https://www.bilibili.com/video/BV1PZ4y1g7cZ/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=58f28c2825af463050c0f948fa2983b9

需要的图像曲线

画这些图时，因为vds影响小，所以采用vdd/2

频率与gm/id

本征增益（一个管子所能达到的最大增益）与gm/id

电流密度与gm/id

下面三个比较少使用

软件操作

选用一个管子，vds=vdd/2，因为管子是在电源电压1.2v下的

设置mos参数，最开始用不到w，所以设为1um

设置仿真

查看静态工作点，再点器件，可以看到器件参数（注意：此时显示、保存的数据是根据变量的预设值计算出来的，并非整个扫描过程）

我们看一下输出会包含什么

有时会有显示问题，删除psf再回车

dcOP-dc：所保存的静态工作点
dcOPinfo-info：静态工作点时的器件参数
dc-dc：dc扫描的结果
为了保存所有扫描下的器件参数，先去新建一个文件来预设保存器件所有数据

添加写好的定义文件

再run一遍，然后要设置我们所要用的输出值（公式）

设置gm/id，打开计算器（注意是选择dc-dc里的）

设置ft=gm/2piCgg
需要注意先在计算器添加gm，再添加2pi*cgg，最后点计算器里的除号。
同理设置gmro=gm/gds，id/w
注意保存w的位置

设置好后保存一下仿真设置,方便以后使用

先画ft-gm/id

双击横坐标，修改横坐标变量

同理可以画出gmro-gm/id和id/w-gm/id。

接下来为了得到一组L的值，对L参数扫描

因为参数扫描后很坐标不能更改，这里需要保存一个ocn脚本

删除掉脚本里含plot的语句
然后按insert，在最小一行开始写：

newWindow() %打开一个画图窗口
ocnYvsYplot(?wavex gmid ?wavey ft) %设置横纵坐标
addSubwindow() %新加一个子窗口
ocnYvsYplot(?wavex gmid ?wavey gmro)
addSubwindow() %新加一个子窗口
ocnYvsYplot(?wavex gmid ?wavey IdoverW)
%先按Esc退出编辑模式
:wq! %再回车

现在只要运行脚本就行

举例说明

这个例子用的电路也是前面推荐的b站视频的，自己试了一下
设GBW=100Mhz，CL=10p，对于放大管，gmid取20,对于电流源，gmid取15；Cc取0.2 * CL；沟长取0.13um

由此可以确定各支路电流

对于n12电流源管子，根据gmid取得id/W=15.22，因为id=0.065mA，所以W=0.065mA/15.22=4.27e-3mm=4.27um

同理对于p12

id/w加了个负号

对于p12放大管子，根据gmid取得id/W=1.421，因为id=0.065mA，所以W=0.065mA/1.421=0.0457mm=45.7um

对于p12电流源管子，根据gmid取得id/W=5.344，当id=0.13mA，所以W=0.13mA/5.344=0.0243mm=24.3um；当id=0.065mA，所以W=0.065mA/5.344=0.0243mm=12.2um

对于右侧输出级管子还要结合频率来考虑

原理见b站教程

对于n12放大管子，根据gmid取得id/W=3.268，因为id=1.02mA，所以W=1.02mA/3.268=312um

最终尺寸

静态工作点值基本符合计算结果

频率特性也基本符合要求，再调整一下输出级应该会跟好

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