PSpice MOSFETs 文档得克萨斯大学泰勒分校电气工程系 Department of Electrical Engineering University of Texas at Tyler 编译 : 陈拓 2010 年 12 月 12 日原文作者 :David M. Beams, 25

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PSpice MOSFETs 文档得克萨斯大学泰勒分校电气工程系 Department of Electrical Engineering University of Texas at Tyler 编译 : 陈拓 2010 年 12 月 12 日原文作者 :David M. Beams, 25 October 2007, Tyler, TX 75799 下载网址 :http://ee.

1 PSpice MOSFETs 文档得克萨斯大学泰勒分校电气工程系 Department of Electrical Engineering University of Texas at Tyler 编译 : 陈拓 2010 年 12 月 12 日原文作者 :David M. Beams, 25 October 2007, Tyler, TX 下载网址 : 本文件夹包含下面的项目 ( 用下划线粗体标识 ) MOSFET I V 特性电路描述 :I DS vs. V DS 以一个 5μm CMOS 工艺的电气特性说明 NMOS 和 PMOS 晶体管的特性 (per Table 4.8 of Sedra, AD, and Smith, KC, Microelectronic Circuits 5 th edition) 图 1 MOSFET I V 特性测试电路图图 2 MOSFET I V 特性测试电路网表文件 1

分析类型 : 直流扫描 nmos iv 特性 : 用漏极到源极电压的直流扫描和栅极到源极电压的次扫描测量漏极电流 pmos iv 特性 : 用漏极到源极电压的直流扫描和栅极到源极电压的次扫描测量漏极电流 nmos 衬底效应 : 用漏极到源极电压和衬底到源极电压次扫描的直流扫描测量漏极电流 pmos 衬底效应 : 用漏极到源极电压和衬底到源极电压次扫描的直流扫描测量漏极电流 nmos rd:

2 分析类型 : 直流扫描 nmos iv 特性 : 用漏极到源极电压的直流扫描和栅极到源极电压的次扫描测量漏极电流 pmos iv 特性 : 用漏极到源极电压的直流扫描和栅极到源极电压的次扫描测量漏极电流 nmos 衬底效应 : 用漏极到源极电压和衬底到源极电压次扫描的直流扫描测量漏极电流 pmos 衬底效应 : 用漏极到源极电压和衬底到源极电压次扫描的直流扫描测量漏极电流 nmos rd: 用漏极到源极电压的直流扫描和栅极到源极电压的次扫描测量漏极饱和电流 pmos rd: 用漏极到源极电压的直流扫描和栅极到源极电压的次扫描测量漏极饱和电流探针命令文件 (Probe command files): nmos gm.cmd: 显示不同栅极源极电压值的 NMOS 晶体管跨导 pmos gm.cmd: 显示不同栅极源极电压值的 PMOS 晶体管跨导 nmos rd.cmd: 显示不同栅极源极电压值的 NMOS 晶体管漏极电阻 pmos rd.cmd: 显示不同栅极源极电压值的 PMOS 晶体管漏极电阻创建和编辑命令文件命令文件命令文件是 ASCII 文本文件, 其中包含一个要执行命令的列表命令文件的使用方法 : 可以用 Stimulus Editor 编辑器或 Model Editor 编辑器, 或其他任何文本编辑器 ( 例如记事本 ) 编辑命令文件 ; 从 File 菜单中选择 Run Commands, 输入命令文件名, 运行命令文件图 3 Orcad Family Release 9.2 Lite Edition 包含的组件图 4 从 File 菜单中运行命令文件 2

cmd 的内容如下 : d(id(m1)) Plot Axis_Settings X Axis Set Range -0.05 0.05 2. 探针命令文件 pmos gm.

3 在 PSpice 中命令文件是非常有用的, 比如你重复做相同的仿真和查看相同的波形, 或每次运行前电路只有少许修改时命令文件也可以用于在很长的仿真运行结束时自动创建硬拷贝输出用探针命令仿真 1. 探针命令文件 nmos gm.cmd 的内容如下 : d(id(m1)) Plot Axis_Settings X Axis Set Range 探针命令文件 pmos gm.cmd 的内容如下 : d(-id(m2)) Plot Axis_Settings X Axis Set Range 图 5 nmos gm.cmd 仿真图 3. 探针命令文件 nmos rd.cmd 的内容如下 : 1/d(ID(M1)) 图 6 pmos gm.cmd 仿真图 3

4 4. 探针命令文件 pmos rd.cmd 的内容如下 : 1/d(id(m2)) 图 7 nmos rd.cmd 仿真图图 8 pmos rd.cmd 仿真图 CMOS 反相器电路描述 :CMOS 反相器, 带电阻性负载的 PMOS 反相器和 NMOS 反相器晶体管的电特性, 模拟 CD4007 器件的测量特性图 9 CMOS 反相器测试电路图 4

5 分析类型 : 直流扫描 (dc sweep) 图 10 CMOS 反相器测试电路网表文件负载线 : 用反相器输入电压的次扫描测量漏极电流对漏极到源极电压 transfer characteristics: measures inverter output voltage vs. input voltage. 探针命令文件 : NMOS 负载线 NMOS load line.cmd : 显示 NMOS 器件的 I DS 对 V DS 特性和电路负载线 PMOS 负载线 PMOS load line.cmd: 显示 PMOS 器件的 I DS 对 V DS 特性和电路负载线 CMOS 负载线 CMOS load line.cmd: 在一组轴上显示 NMOS 器件和 PMOS 器件的 I DS 对 V DS 特性转移特性 transfer characteristics.cmd: 显示所有反相器的输出电压对输入电压的特性用探针命令仿真 1. 探针命令文件 NMOS load line.cmd 的内容如下 : *Command file created by PSpice version Wed Jan 26 09:34: ID(MN2) -I(RDN) 5

图 11 NMOS load line.cmd 仿真图 2. 探针命令文件 PMOS load line.

2 -- Wed Jan 26 09:31:54 2005 ID(MP2) I(RDP) 图 12 PMOS load line.

cmd 的内容如下 : 1/d(ID(M1)) 图 13 CMOS load line.cmd 仿真图 4.

6 图 11 NMOS load line.cmd 仿真图 2. 探针命令文件 PMOS load line.cmd 的内容如下 : *Command file created by PSpice version Wed Jan 26 09:31: ID(MP2) I(RDP) 图 12 PMOS load line.cmd 仿真图 3. 探针命令文件 CMOS load line.cmd 的内容如下 : 1/d(ID(M1)) 图 13 CMOS load line.cmd 仿真图 4. 探针命令文件 transfer characteristics.cmd 的内容如下 : *Command file created by PSpice version Wed Jan 26 09:36: VD(MN) VD(MN2) VD(MP2) 6

7 图 14 transfer characteristics.cmd 仿真图共源放大器电路描述 : 以一个 5μm CMOS 工艺电气特性的 NMOS 晶体管说明共源放大器 (per Table 4.8 of Sedra, AD, and Smith, KC, Microelectronic Circuits 5 th edition) 图 15 共源放大器测试电路图图 16 共源放大器测试电路网表文件 7

分析类型 : 交流扫描 (ac sweep),1hz 到 10GHz 探针命令文件 : 图 17 交流扫描仿真图 cs 波特图 cs bode plot.cmd: 显示电压增益的波特图共源输入阻抗 common source input impedance.cmd: 示输入阻抗的大小和相位用探针命令仿真 1. 探针命令文件 cs bode plot.

8 分析类型 : 交流扫描 (ac sweep),1hz 到 10GHz 探针命令文件 : 图 17 交流扫描仿真图 cs 波特图 cs bode plot.cmd: 显示电压增益的波特图共源输入阻抗 common source input impedance.cmd: 示输入阻抗的大小和相位用探针命令仿真 1. 探针命令文件 cs bode plot.cmd 的内容如下 : db(v(rl:2))-db(v(cin:2)) Plot Add_Y_Axis p(v(rl:2))-p(v(cin:2)) 图 18 cs bode plot.cmd 仿真图 2. 探针命令文件 common source input impedance.cmd 的内容如下 : v(m1:g)/i(cin) Plot Add_Y_Axis p(v(m1:g))-p(i(cin)) 图 19 common source input impedance.cmd 仿真图 8

9 共栅放大器电路描述 : 以一个 5μm CMOS 工艺电气特性的 NMOS 晶体管说明共栅放大器 (per Table 4.8 of Sedra, AD, and Smith, KC, Microelectronic Circuits 5 th edition) 图 20 共栅放大器测试电路图图 21 共栅放大器测试电路网表文件分析类型 : 交流扫描 (ac sweep),1hz 到 10GHz 9

探针命令文件 : 图 22 交流扫描仿真图共栅波特图 common gate bode plot.

p(v(rl:2))-p(v(rs:2)) 图 23 common gate bode plot.cmd 仿真图 2.

10 探针命令文件 : 图 22 交流扫描仿真图共栅波特图 common gate bode plot.cmd: 显示电压增益的波特图共栅输入阻抗 impedance.cmd: 显示输入阻抗的大小和相位用探针命令仿真 1. 探针命令文件 common gate bode plot.cmd 的内容如下 : db(v(rl:2))-db(v(rs:2)) Plot Add_Y_Axis p(v(rl:2))-p(v(rs:2)) 图 23 common gate bode plot.cmd 仿真图 2. 探针命令文件 common gate input impedance.cmd 的内容如下 : v(m1:s)/i(cs) Plot Add_Y_Axis p(v(m1:s))-p(-i(cs)) 图 24 common gate input impedance.cmd 仿真图 10

11 源极跟随器电路描述 : 以一个 5μm CMOS 工艺电气特性的 NMOS 晶体管说明源极跟随 ( 共漏 ) 放大器 (per Table 4.8 of Sedra, AD, and Smith, KC, Microelectronic Circuits 5 th edition). 图 25 源极跟随器测试电路图图 26 源极跟随器测试电路网表文件分析类型 : 交流扫描 (ac sweep),1hz 到 10GHz 11

12 探针命令文件 : 图 27 交流扫描仿真图源极跟随器栅极波特图 source follower bode plot.cmd: 显示电压增益的波特图源极跟随器输入阻抗 source follower input impedance.cmd: 显示输入阻抗的大小和相位用探针命令仿真 1. 探针命令文件 source follower bode plot.cmd 的内容如下 : db(v(co:2))-db(v(rg1:1)) Plot Add_Y_Axis p(v(co:2))-p(v(rg1:1)) 图 28 source follower bode plot.cmd 仿真图 2. 探针命令文件 source follower input impedance.cmd 的内容如下 : v(m1:g)/i(cin) Plot Add_Y_Axis p(v(m1:g))-p(i(cin)) 图 29 source follower input impedance.cmd 仿真图 12

13 参考文献 : [1] PSpice Archive MOSFETs, Department of Electrical Engineering University of Texas at Tyler, Copyright 2007, David M. Beams [2] PSpice Reference Guide,Copyright Cadence Design Systems, Inc. All rights reserved. 13

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2 年第 9 周 2.2.2-2.2.27 26 年第 7 周 : 受春节影响, 一二级市场无供应成交 26 年第 7 周 (26 年 2 月 8 日 26 年 2 月 4 日 ) 哈尔滨市无土地供应 26 年第 7 周 (26 年 2 月 8 日 26 年 2 月 4 日 ) 哈尔滨市无土地成交 26 年第 7 周 (26 年 2

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