模擬IC實(shí)驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)一MOS管基本特征測(cè)試1.電路原理圖：2.測(cè)試mos管輸出特征：測(cè)量是一個(gè)noms輸出特征，noms參數(shù)為w=1.5um,L=600nm.橫坐標(biāo)為Vdd從0—>12V，縱坐標(biāo)為漏極電流ID;3.mos管轉(zhuǎn)移特征曲線：橫坐標(biāo)表示輸入電壓Vgs從0-5V改變，縱坐標(biāo)表示是漏極電流ID從轉(zhuǎn)移特征曲線圖可知，mos管導(dǎo)通電壓Vth=0.853V4.改變Vdd,做出一組轉(zhuǎn)移特征曲線：橫坐標(biāo)表示輸入電壓Vgs從0-5V改變，縱坐標(biāo)表示是漏極電流ID由上至下分別表是Vdd1=12V，Vdd2=9.6V,Vdd3=7.2V,Vdd4=4.8V，Vdd5=2.4V時(shí)mos管轉(zhuǎn)移特征。5.改變mos管w/L，觀察輸出特征改變解答：比較不一樣w,L輸出特征曲線組圖，能夠看出寬長(zhǎng)比W/L越大，輸出漏極電流也就越大。即當(dāng)其余條件相同時(shí)，漏極電流與mos管寬長(zhǎng)比成正比。6.修改mos管w/L，觀察轉(zhuǎn)移特征改變：由不一樣W/L下轉(zhuǎn)移特征圖可知，當(dāng)Vgs=6V時(shí)，W/L越大，漏極電流ID也就越大，而gm=ID/Vgs所以gm也就越大.試驗(yàn)三mos管共源放大電路分析1.電路原理圖：2.共源電路電壓傳輸曲線：3.在電壓傳輸特征中選擇一個(gè)適當(dāng)輸出電壓值作為工作點(diǎn)電壓，并測(cè)量對(duì)應(yīng)偏置電壓。由測(cè)得共源電路電壓傳輸曲線，選取Vout=6.78V作為工作點(diǎn)電壓，此時(shí)偏執(zhí)電壓為VOFF=1.04V（斜率最大）4.測(cè)量電壓傳輸特征中工作點(diǎn)附近斜率，即電壓放大倍數(shù)。如上圖電壓傳輸特征曲線所表示：求得AV=（7.28-6.78）/(1-1.04)=12.55.在偏置電壓上疊加毫伏級(jí)正弦電壓時(shí)輸出波形，并計(jì)算放大倍數(shù)：有圖可求得放大倍數(shù)AV=（6.2－5.0）/0.1=126.測(cè)量電路幅頻響應(yīng)：7.將幅頻響應(yīng)中低頻增益和正弦電壓增益以及電壓傳輸特征斜率（增益）作比較。幅頻響應(yīng)低頻增益=21.2dB正弦電壓增益=20log12=21.58dB電壓傳輸特征斜率（增益）=21.94由上可知三種情況下增益基本相等8.依照理論知識(shí)，設(shè)法提升電路低頻增益。依照AV=-gmRD可知能夠?qū)㈦娐稲D增大也可將電路中mos管寬長(zhǎng)比增大，以下列圖所表示增大后電壓增益試驗(yàn)問(wèn)答：2.依照測(cè)試情況分析電路工作情況。假如要提升電路增益，應(yīng)該在那些方面作改動(dòng)？答：由本試驗(yàn)第八部可知，要提升電路增益能夠增加電路中noms寬長(zhǎng)比，或適當(dāng)增大電阻RD阻值.3.小結(jié)試驗(yàn)中三種測(cè)試方法分析各種測(cè)試方法特點(diǎn).答：試驗(yàn)中用到了電壓傳輸特征測(cè)試斜率法，這種方法感覺(jué)不準(zhǔn)確，因?yàn)椴恢涝鯓訙y(cè)量不一樣點(diǎn)斜率值，只能依照測(cè)得兩點(diǎn)值，作計(jì)算估量。對(duì)與正弦電壓測(cè)試法即在直流基礎(chǔ)上加上小信號(hào)進(jìn)行分析測(cè)試。最終是幅頻響應(yīng)測(cè)試法，因?yàn)楣茏邮抢硐?，沒(méi)由低頻fL只有fH.4.小結(jié)電路增益提升路徑和結(jié)果。答：提升電路增益路徑（1）適當(dāng)增加mos管寬長(zhǎng)比（2）適當(dāng)增加電阻RD電阻值RD增加不能太大要確保管子工作條件試驗(yàn)四差動(dòng)放大器研究（1）測(cè)量圖示電路差放管漏極電壓，并測(cè)試差動(dòng)放大電路增益。測(cè)量結(jié)果與試驗(yàn)3比較。原理圖：首先做直流分析：得到靜態(tài)工作點(diǎn)電壓Vds=7.0V在加入小信號(hào)交流調(diào)整電路到靜態(tài)工作點(diǎn)上得到Vgs與Vds電路增益AV=（7.007-7）/0.005=1.04基本沒(méi)放大..把差放管負(fù)載電阻改為電流源，入下了圖所表示同時(shí)改變了R6和R4，同時(shí)增大了電流源mos管寬長(zhǎng)比由此能夠計(jì)算出電路增益Av=（7.12-7.05）/0.005=14試驗(yàn)問(wèn)答：估算圖一漏極靜態(tài)電壓，和試驗(yàn)結(jié)果作比較.答：理論計(jì)算VDS=VDD-IA/2*R=12-0.5*10=7V試驗(yàn)結(jié)果VDS=7V理論與試驗(yàn)結(jié)果一致.圖二電路增益提升了多少？答：13dB.能提升這么多是因?yàn)槲覍㈦娏髟磎os管寬長(zhǎng)比也增加了，假如不增加mos管寬長(zhǎng)比調(diào)很久放大倍數(shù)也不理想，而且漏極電壓極難調(diào)。電路增益能否提升到60dB以上.答：沒(méi)達(dá)成，估量有點(diǎn)困難，因?yàn)樵鲆嬉嵘?0dB原來(lái)電路必定不行，改變mos管參數(shù)能夠一定程度上提升電路增益，以下所是我改變了電流源和差放mos管參數(shù)使得增益達(dá)成了32.4dB此時(shí)放大倍數(shù)為40增益提升后漏極電壓調(diào)整是否有困難.答：是，電路增益提升會(huì)是漏極電流提升，而要保障漏極靜態(tài)電壓保持不變又要減小電流提出便于調(diào)整靜態(tài)工作狀態(tài)方案.答：固定Vgs調(diào)整能夠改變差放電流或電阻量，采取變量形式，去不一樣值測(cè)輸出端電壓，尋找瞞住條件VDS，然后在固定對(duì)應(yīng)參數(shù)。試驗(yàn)五差動(dòng)放大器研究（二）分析圖示電路。解釋M6,M7怎樣起到穩(wěn)定共模電壓作用。答：當(dāng)輸出端電壓增加，即M6,M7兩端電壓，則造成M6,M7電流增加使得控制電流源M5電阻R4兩端電壓增加，即增加了M5電流，M5電流增加使得M1和M2上分壓真多，所以兩差分mos管分壓也就減小，反之輸出端電壓減小時(shí)，差分mos管分壓也就增加，這就起到了穩(wěn)定共模電壓作用。2.調(diào)整好后電路圖：分析：因?yàn)檎{(diào)了數(shù)次R4，也不能將電路調(diào)到需求狀態(tài)，所以我將差分mos管參數(shù)作了一些改變，增大了寬長(zhǎng)比，最終達(dá)成了需求狀態(tài)。測(cè)量電路增益由圖可計(jì)算出增益Av=(7.08-699)/0.005=18試驗(yàn)總結(jié)：對(duì)仿真結(jié)果作分析，總結(jié)出差動(dòng)放大電路設(shè)計(jì)方法?？偨Y(jié)：對(duì)與差動(dòng)放大電路，首先要做就是確定靜態(tài)工作點(diǎn)，在依照靜態(tài)工作點(diǎn)去調(diào)整加入小信號(hào)之后電路參數(shù)，這些參數(shù)要起到能直接或間接改變輸出電壓作用，然后經(jīng)過(guò)設(shè)置變量，在變量下觀察輸出電壓改變，找到靜態(tài)工作點(diǎn)附近參數(shù)，將電路參數(shù)要求，測(cè)電路增益。試驗(yàn)問(wèn)答：圖1電路中那些參數(shù)對(duì)電路增益有貢獻(xiàn)？答：圖1中電阻R3，R7，V2對(duì)電路增益由貢獻(xiàn).分析電路中直流負(fù)反饋形成.答：當(dāng)VDS增加時(shí)，M6，M7Vgs增加，使得R4上電流增加，R4分壓也就增加，電流源上電壓增加，電流源電流也伴隨增加，電流源電流增加使得M1，M2上分壓也就增益，這么就使得差放管分壓就減小，即