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模拟cmos集成电路设计实验实验要求：设计一个单级放大器和一个两级运算放大器。
单级放大器设计在课堂检查，两级运算放大器设计需要于学期结束前，提交一份实验报告。
实验报告包括以下几部分内容：1、电路结构分析及公式推导（例如如何根据指标确定端口电压及宽长比）2、电路设计步骤3、仿真测试图（需包含瞬态、直流和交流仿真图）4、给出每个MOS管的宽长比（做成表格形式，并在旁边附上电路图，与电路图一一对应）5、实验心得和小结单级放大器设计指标两级放大器设计指标实验操作步骤：a.安装Xmanagerb.打开Xmanager中的Xstartc.在Xstart中输入服务器地址、账号和密码Host：202.38.81.119Protocol: SSHUsername/password: 学号（大写）/ 学号@567& （大写）Command : Linux type 2然后点击run运行。
会弹出xterm窗口。
修改密码输入passwd，先输入当前密码，然后再输入两遍新密码。
注意密码不会显示出来。
d.设置服务器节点用浏览器登陆http://202.38.81.119/ganglia/,查看机器负载情况，尽量选择负载轻的机器登陆，（注：mgt和rack01不要选取）选择节点，在xterm中输入 ssh –X c01n?? (X为大写，??为节点名)如选择13号节点，则输入ssh –X c01n13e.文件夹管理通常在主目录中，不同工艺库建立相应的文件夹，便于管理。
本实验采用SMIC40nm工艺，所以在主目录新建SMIC40文件夹。
在xterm中，输入mkdir SMIC40然后进入新建的SMIC40文件夹，在xterm中，输入cd SMIC40.f.关联SMIC40nm 工艺库在xterm窗口中，输入gedit&,(gedit为文档编辑命令)将以下内容拷贝到新文档中。
SOFTINCLUDE /soft1/cadence/IC5141/share/cdssetup/dfII/cds.lib SOFTINCLUDE /soft1/cadence/IC5141/share/cdssetup/hdl/cds.lib SOFTINCLUDE /soft1/cadence/IC5141/share/cdssetup/pic/cds.lib SOFTINCLUDE /soft1/cadence/IC5141/share/cdssetup/sg/cds.libDEFINE smic40llrf /soft2/eda/tech/smic040/pdk/SPDK40LLRF_1125_2TM_CDS_V1.4/smic40llrf_1 125_2tm_cds_1P8M_2012_10_30_v1.4/smic40llrf保存为cds.lib 。
电子科技大学实验报告学生姓名：鄢传宗，梁成豪学号：2011031030010，2011031030009 指导教师：王向展实验地点：211楼606 实验时间：2014.6.4一、实验室名称：微电子技术实验室二、实验项目名称：CMOS模拟集成电路设计与仿真三、实验学时：4四、实验原理IC设计与制造的主要流程五、实验目的本实验是基于微电子技术应用背景和《集成电路原理与设计》课程设置及其特点而设置，为IC设计性实验。
其目的在于：∙根据实验任务要求，综合运用课程所学知识自主完成相应的模拟集成电路设计，掌握基本的IC设计技巧。
∙学习并掌握国际流行的EDA仿真软件Cadence的使用方法，并进行电路的模拟仿真。
六、实验内容1、UNIX操作系统常用命令的使用，Cadence EDA仿真环境的调用。
2、设计一个运算放大器电路，要求其增益大于40dB, 相位裕度大于60º，功耗小于10mW。
3、根据设计指标要求，选取、确定适合的电路结构，并进行计算分析。
4、电路的仿真与分析，重点进行直流工作点、交流AC分析、瞬态Trans分析、建立时间小信号特性和压摆率大信号分析，能熟练掌握各种分析的参数设置方法。
5、电路性能的优化与器件参数调试，要求达到预定的技术指标。
6、整理仿真数据与曲线图表，撰写并提交实验报告。
七、实验仪器设备（1）工作站或微机终端一台（2）局域网（3）EDA仿真软件 1套八、实验步骤1、根据实验指导书熟悉UNIX操作系统常用命令的使用，掌握Cadence EDA仿真环境的调用。
2、根据设计指标要求，设计出如下图所示的电路结构。
并进行计算分析，确定其中各器件的参数。
调用Symbol生成命令，生成符号如下图。
3、电路的仿真与分析，重点进行直流工作点、交流AC分析、瞬态Trans分析，能熟练掌握各种分析的参数设置方法。
电源电压设置：输入信号设置：建立时间测试信号设置：4、电路性能的优化与器件参数调试，要求达到预定的技术指标。
CMOS模拟集成电路设计导论实验报告PB05203094 2系赵占祥一．实验题目请设计一个运放，参数要求为：增益：60-80dB0dB带宽：200Mhz相位裕度：60负载：1p功耗：15mw二．实验目的学习使用Cadence电路设计工具Virtuoso，从电路图的绘制及仿真，到版图绘制及仿真、验证。
三．实验步骤1.原理我先设计了一个标准两级运放，电路图为该运放包括三部分：a)差分输入增益级包括差分输入对管NM0，NM1和有源电流镜负载PM1，PM4。
差分结构对环境噪声有很强的抗干扰能力，另外增大了可得到的的最大输出电压摆幅。
还有其他一些优势。
使用电流镜做有缘负载有三个好处：1）在相对的、比较小的面积中，有缘负载可以得到比较大的输出阻抗。
2）电流镜将差分输入信号转换为单端输出信号。
3）有助于共模抑制比CMRR的提高。
b)源跟随器为PM3和NM4。
从NM0漏极输出的信号输入到这一级，并通过PM3放大，NM4是PM3的有源器件负载。
源跟随器有较大的输入阻抗，可以显著提高第一级放大的增益，减小信号电平损失，起到电压缓冲器的作用。
c)偏置电路包括PM2，PM0，NM2，NM3。
几个管子构成了几何比例电流源，通过其宽长比来得到合适的电流值。
NM3漏极电流为差分对提供电流源。
电容C0是为了保证电路有足够的相位裕度，保证闭环负反馈系统的稳定而采用的密勒补偿结构。
2.仿真过程1）设计并绘制电路图和测试电路图在Virtuoso Schematic Editing中绘制电路图如下（先未加电容）：测试电路如下，进行直流和交流仿真，交流仿真参数设置，从1Hz到500MHz：仿真结果，带宽为322MHz，增益60.92dB，但相位裕度是负的为提高相位裕度，需要使单位增益点向原点靠近，使用密勒电容达到此目的，如下图。
电容初值606fF仿真结果如下图，带宽只有45M，相位裕度0度再改变电容值，减小密勒电容，以增大带宽带宽变为159MHz，相位裕度33度，如下图。
模拟cmos集成电路课程实验报告反相器原理图设计专业班级姓名指导老师报告时间一．实验目的1 学会创建模型库和单元视图2 了解schematic 设计环境3 学会如何画反相器原理图二．实验内容和步骤1 调用 candence 软件运行虚拟机直接点击三角形运行的图标然后输入icfb命令调用 candence软件，此时会弹出CIW窗口2 创建工作路径库与单元视图进入candence后点击CIW窗口的 file—new—library，此时弹出对话窗口如图Name栏输入库文件名mylib（可以自定义），右侧 Technology File栏选择第二个。
点击OK弹出窗口如3-3，这时让你选择工艺库的我们选择 sto2 这个工艺库点击OK弹出窗口中在library中可以看到我们自己建的模型库 mylib3 画原理图⑴画原理图之前先了解以下几个快捷键i----插入元器件w----连线p----插入输入输出引脚q----查看器件属性f----调节合适的窗口c----复制u----撤销m----移动器件del----删除⑵添加元件n管p管的添加在Schematic Editing窗口中按下快捷键 i 点击Browse弹出Library Browse 窗口然后按图击个个选项然后点击Close，此时又弹出对 p管属性设置的窗口如图，这里 Total Width 设为1.4uM其它不变。
点击Hide此时鼠标箭头上就有了p管的symbol， n管的插入和p管类似，只需把n管的Length改为550Nm⑶添加vdd和gnd按下i点击Browse 弹出Library Browse窗口然后按图点击个个选项然后点击Close，在弹出的窗口点击Hide此时鼠标箭头上就有了 vdd的 symbol， gnd 的插入和 vdd类似。
⑷添加输入输出引脚按下p弹出窗口，在Pin Names 栏填 in，Direction栏选择input点击Hide 此时鼠标箭头上就有了输入的symbol，输出的添加和此类似只需把Direction 栏选择output，到此所有元件添加完成。
CMOS实验报告模拟集成电路设计实验报告学院：班级：学号：姓名：班内序号：实验一:共源级放大器性能分析一、实验目的1、掌握synopsys 软件启动和电路原理图（schematic ）设计输入方法；2、掌握使用synopsys 电路仿真软件custom designer对原理图进行电路特性仿真；3、输入共源级放大器电路并对其进行DC 、AC 分析，绘制曲线；4、深入理解共源级放大器的工作原理以及mos 管参数的改变对放大器性能的影响二、实验要求1、启动synopsys ，建立库及Cellview 文件。
2、输入共源级放大器电路图。
3、设置仿真环境。
4、仿真并查看仿真结果，绘制曲线。
三、实验结果1、电路图2、幅度和相位曲线3、部分参数四、实验结果分析器件参数：NMOS 管的宽长比为10，栅源之间所接电容1pF ，Rd=10K。
实验结果：由仿真结果有：gm=173u，Rd=10k，所以增益Av=173*10/1000=1.73=4.76dB实验二:差分放大器设计一、实验目的1. 掌握差分放大器的设计方法；2. 掌握差分放大器的调试与性能指标的测试方法。
二、实验要求1. 确定放大电路；2. 确定静态工作点Q ；3. 确定电路其他参数。
4. 电压放大倍数大于20dB ，尽量增大GBW ，设计差分放大器；5.对所设计电路调试；6. 对电路性能指标进行测试仿真，并对测量结果进行验算和误差分析。
三、实验原理平衡态下的小信号差动电压增益AV 为：四、实验结果改变W/L和栅极电阻，可以看到，R 一定时，随着W/L增加，增益增加，W/L一定时，随着R 的增加，增益也增加。
但从仿真特性曲线我们可以知道，这会限制带宽的特性，W/L增大时，带宽会下降。
为保证带宽，选取W/L=25，R=20K的情况下的数值，保证了带宽约为500MHZ ，可以符合系统的功能特性，实验结果见下图。
1. 电路图2. 幅频特性曲线该图增益为26.9Db, 采用W/L为25，R 取30k ，带宽约为300M五、思考题根据计算公式，为什么不能直接增大R 实现放大倍数的增大？答：若直接增加Rd ，则Vd 会增加，增加过程中会限制最大电压摆幅；如果VDD —Vd=Vin—VTH ，那MOS 管处于线性区的边缘，此时仅允许非常小的输出电压摆幅。
模拟cmos集成电路设计研究生课程实验报告模拟CMOS集成电路设计研究生课程实验报告1. 引言在现代电子工程领域中，模拟CMOS集成电路设计一直是一个备受关注的研究领域。
本文将对模拟CMOS集成电路设计研究生课程实验进行全面评估，并撰写一份有价值的实验报告。
通过这篇文章，我们将深入探讨模拟CMOS集成电路设计的原理、方法和实践，为读者带来深刻而全面的理解。
2. 实验内容本次课程实验旨在通过实际操作，让学生深入理解模拟CMOS集成电路设计的基本原理和流程。
实验包括了对CMOS集成电路的基本认识、基于SPICE仿真工具的电路模拟设计、以及实际电路的布局与布线等内容。
在实验中，学生需要掌握CMOS集成电路的工作原理、信号传输特性、电路设计的基本流程以及布局与布线的关键技术。
3. 深度评估通过对实验内容的深度评估，我们可以认识到模拟CMOS集成电路设计的复杂性和重要性。
学生需要理解CMOS技术在集成电路设计中的核心地位，以及其在实际电路中的应用。
SPICE仿真工具在电路设计中的作用和优势也是本次实验的重要内容。
电路的布局与布线对于电路性能的影响不可忽视，学生需要深入理解布局布线的原理和方法。
4. 文章撰写在文章的撰写过程中，我们将按照知识的文章格式进行，使用序号标注，并在内容中多次提及模拟CMOS集成电路设计这一主题。
在文章的开头，我们将对模拟CMOS集成电路设计的重要性和实验的背景进行介绍，为读者带来对主题的直观了解。
我们将从CMOS集成电路的基本原理和工作特性入手，逐步展开对实验内容的深入解析。
在文章的结尾，我们将总结实验的收获和体会，共享对模拟CMOS集成电路设计的个人观点和理解。
5. 总结与展望通过本文的撰写和深度评估，我们不仅对模拟CMOS集成电路设计研究生课程实验进行了全面解析，同时也为读者带来了对这一领域的深刻理解和启发。
未来，希望能进一步探讨模拟CMOS集成电路设计的前沿技术和发展趋势，为电子工程领域的学术研究和技术应用提供更多有价值的内容。
模拟集成电路设计仿真实验报告姓名：________ X ____学号：______2013210XXX_________班级：______201321120X_________端口号码：______a219 __________学院：_____电子工程学院________专业：____电子科学与技术_______班内序号： XXX目录实验一:共源级放大器性能分析 (2)一、实验目的 (2)二、实验要求 (2)三、实验电路及实验结果 (2)(一)负载电阻R=10K (2)(二)负载电阻R=1K (4)四、实验分析 (6)实验二:差分放大器设计 (6)一、实验目的 (6)二、实验要求 (6)三、实验原理 (7)四、实验结果 (7)五、思考题 (9)实验三：电流源负载差分放大器设计 (9)一、实验目的 (9)二、实验要求 (9)三、实验原理 (9)四、实验结果 (11)五、实验分析 (12)实验五：共源共栅电流镜设计 (12)一、实验目的 (12)二、实验要求 (12)三、实验内容 (13)四、实验结果 (16)实验六：两级运算放大器设计 (17)一、实验目的 (17)二、实验要求 (17)三、实验内容 (18)四、实验原理 (22)五、实验结果 (23)六、思考题 (24)七、实验分析 (24)实验总结及问题解决 (25)一、实验中的问题 (25)二、实验心得体会 (26)实验一:共源级放大器性能分析一、实验目的1、掌握synopsys软件启动和电路原理图（schematic）设计输入方法；2、掌握使用synopsys电路仿真软件custom designer对原理图进行电路特性仿真；3、输入共源级放大器电路并对其进行DC、AC分析，绘制曲线；4、深入理解共源级放大器的工作原理以及mos管参数的改变对放大器性能的影响二、实验要求1、启动synopsys，建立库及Cellview文件。
2、输入共源级放大器电路图。
北京邮电大学实验报告实验题目：cmos模拟集成电路实验姓名：何明枢班级：2013211207班内序号：19学号：2013211007指导老师：韩可日期：2016 年 1 月16 日星期六北京邮电大学电子工程学院2013211207班何明枢CMOS模拟集成电路与设计实验报告目录实验一:共源级放大器性能分析 (1)一、实验目的 (1)二、实验内容 (1)三、实验结果 (1)四、实验结果分析 (3)实验二:差分放大器设计 (4)一、实验目的 (4)二、实验要求 (4)三、实验原理 (4)四、实验结果 (5)五、思考题 (6)实验三：电流源负载差分放大器设计 (7)一、实验目的 (7)二、实验内容 (7)三、差分放大器的设计方法 (7)四、实验原理 (7)五、实验结果 (9)六、实验分析 (10)实验五：共源共栅电流镜设计 (11)一、实验目的 (11)二、实验题目及要求 (11)三、实验内容 (11)四、实验原理 (11)五、实验结果 (15)六、电路工作状态分析 (15)实验六：两级运算放大器设计 (17)一、实验目的 (17)二、实验要求 (17)三、实验内容 (17)四、实验原理 (21)五、实验结果 (23)六、思考题 (24)七、实验结果分析 (24)实验总结与体会 (26)一、实验中遇到的的问题 (26)二、实验体会 (26)三、对课程的一些建议 (27)实验一:共源级放大器性能分析一、实验目的1、掌握synopsys软件启动和电路原理图（schematic）设计输入方法；2、掌握使用synopsys电路仿真软件custom designer对原理图进行电路特性仿真；3、输入共源级放大器电路并对其进行DC、AC分析，绘制曲线；4、深入理解共源级放大器的工作原理以及mos管参数的改变对放大器性能的影响二、实验内容1、启动synopsys，建立库及Cellview文件。
2、输入共源级放大器电路图。
cmos模拟集成电路设计_实验报告北京邮电⼤学实验报告实验题⽬：cmos模拟集成电路实验姓名：何明枢班级：2013211207班内序号：19学号：2013211007指导⽼师：韩可⽇期：2016 年 1 ⽉16 ⽇星期六北京邮电⼤学电⼦⼯程学院2013211207班何明枢CMOS模拟集成电路与设计实验报告⽬录实验⼀:共源级放⼤器性能分析 (1)⼀、实验⽬的 (1)⼆、实验内容 (1)三、实验结果 (1)四、实验结果分析 (3)实验⼆:差分放⼤器设计 (4)⼀、实验⽬的 (4)⼆、实验要求 (4)三、实验原理 (4)四、实验结果 (5)五、思考题 (6)实验三：电流源负载差分放⼤器设计 (7)⼀、实验⽬的 (7)⼆、实验内容 (7)三、差分放⼤器的设计⽅法 (7)四、实验原理 (7)五、实验结果 (9)六、实验分析 (10)实验五：共源共栅电流镜设计 (11)⼀、实验⽬的 (11)⼆、实验题⽬及要求 (11)三、实验内容 (11)四、实验原理 (11)五、实验结果 (15)六、电路⼯作状态分析 (15)实验六：两级运算放⼤器设计 (17)⼀、实验⽬的 (17)⼆、实验要求 (17)三、实验内容 (17)四、实验原理 (21)五、实验结果 (23)六、思考题 (24)七、实验结果分析 (24)实验总结与体会 (26)⼀、实验中遇到的的问题 (26)⼆、实验体会 (26)三、对课程的⼀些建议 (27)实验⼀:共源级放⼤器性能分析⼀、实验⽬的1、掌握synopsys软件启动和电路原理图（schematic）设计输⼊⽅法；2、掌握使⽤synopsys电路仿真软件custom designer对原理图进⾏电路特性仿真；3、输⼊共源级放⼤器电路并对其进⾏DC、AC分析，绘制曲线；4、深⼊理解共源级放⼤器的⼯作原理以及mos管参数的改变对放⼤器性能的影响⼆、实验内容1、启动synopsys，建⽴库及Cellview⽂件。
模拟CMOS集成电路实验报告专业：班级：姓名：学号：实验一:共源级放大器性能分析一、实验目的1、掌握synopsys软件启动和电路原理图（schematic）设计输入方法；2、掌握使用synopsys电路仿真软件custom designer对原理图进行电路特性仿真；3、输入共源级放大器电路并对其进行DC、AC分析，绘制曲线；4、深入理解共源级放大器的工作原理以及mos管参数的改变对放大器性能的影响二、实验要求1、启动synopsys，建立库及Cellview文件。
2、输入共源级放大器电路图。
3、设置仿真环境。
4、仿真并查看仿真结果，绘制曲线。
三、实验结果1、原理图2、幅频特性曲线3、相频特性曲线四、实验结果分析器件参数：NMOS管的宽长比为10，栅源之间所接电容1pF，Rd=10K。
实验结果：输入交流电源电压为1V，所得增益为12dB。
由仿真结果有：gm=496u，R=10k，所以增益Av=496*10/1000=4.96=13.91 dB可见，实际增益大于理论增益。
补充：电阻改为1k后实验二:差分放大器设计一、实验目的1.掌握差分放大器的设计方法；2.掌握差分放大器的调试与性能指标的测试方法。
二、实验要求1.确定放大电路；2.确定静态工作点Q ；3.确定电路其他参数。
4.电压放大倍数大于20dB ，尽量增大GBW ，设计差分放大器；5.对所设计电路调试；6.对电路性能指标进行测试仿真，并对测量结果进行验算和误差分析。
三、实验原理平衡态下的小信号差动电压增益A V 为：β1= β2= β=μn C OX (W/L) 四、实验结果W/L R 5 10 20 3020K 14.3dB 15.6dB 16.8dB 17.3dB 30K 16.8dB 19dB 20.2dB 20.8dB 40K20.1dB20.9dB21.7dB22.4dBR 的增加，增益也增加。
但从仿真特性曲线我们可以知道，这会限制带宽的特性，W/L 增大时，带宽会下降。
为保证带宽， 选取W/L=5，R=40K 的情况下的数值，带宽约为1.18G ，可以符合系统的功能特性，实验结果见下图。
SSV SS D D I A =βI R=2β()R 21.电路图2.幅频特性曲线五、思考题根据计算公式，为什么不能直接增大R实现放大倍数的增大？答：若直接增加Rd，则Vd会增加，增加过程中会限制最大电压摆幅；如果VDD—Vd=Vin—VTH，那MOS管处于线性区的边缘，此时仅允许非常小的输出电压摆幅。
即电路不工作。
此外，RD增大还会导致输出结点的时间常数更大。
实验三：电流源负载差分放大器设计一、实验目的1.掌握电流源负载差分放大器的设计方法；2.掌握差分放大器的调试与性能指标的测试方法。
二、实验要求1.设计差分放大器，电压放大倍数大于30dB；2.对所涉及的电路进行设计、调试；3.对电路性能指标进行测试仿真，并对测量结果进行验算和误差分析。
三、实验原理电流镜负载的差分对传统运算放大器的输入级一般都采用电流镜负载的差分对。
如上图所示。
NMOS器件M1和M2作为差分对管，P沟道器件M4，M5组成电流源负载。
电流0I 提供差分放大器的工作电流。
如果M4和M5相匹配，那么M1电流的大小就决定了M4电流的大小。
这个电流将镜像到M5。
如果V GS1=V GS2，则Ml和M2的电流相同。
这样由M5通过M2的电流将等于是I OUT为零时M2所需要的电流。
如果V GS1>V GS2，由于I0=I D1+I D2，I D1相对I D2要增加。
I D1的增加意味着I D4和I D5也增大。
但是，当V GS1变的比V GS2大时，I D2应小。
因此要使电路平衡，I OUT必须为正。
输出电流I OUT等于差分对管的差值，其最大值为I0。
这样就使差分放大器的差分输出信号转换成单端输出信号。
反之如果V GS1<V GS2，将变成负。
假设M1和M2差分对总工作在饱和状态，则可推导出其大信号特性。
描述大信号性能的相应关系如下：式(7-1)中，V ID表示差分输入电压。
上面假设了M1 和M2 相匹配。
将式(7-1)代入(7-2)中得到一个二次方程，可得出解。
上图是归一化的M1 的漏电流与归一化差分输入电压的关系曲线，也即是CMOS差分放大器的大信号转移特性曲线。
该放大器的小信号特性参数等效跨导从图2可以看出，在平衡条件下，M2和M5的输出电阻分别为：于是该放大器的电压增益为：四，实验结果（表中数据单位：dB）40100200500 W/L（N）W/L（P）3025.1dB26.8dB28.4dB30.19dB4026.9dB28.3dB29.9dB32.7dB 7029.8dB32dB34.4dB37.36dB选择nmos(w/L)=200,pmos(w/L)=40数据作为结果：由结果曲线可知，此放大器的使用频率范围需要严格控制，当f增大到一定值时，增益下降速率很快。
1.原理图2.幅频特性曲线本次实验是在实验二的基础上进行修改调试的，电压增益为33.3dB ，电压的理论增益公式为电源电压的设计需要合适的范围，既不能太小，也不能太大。
过小会使得场效应管不能进入到饱和区，过大会使得此放大器的输出摆幅过小，我们的电路设计中选择电源电压为3V ，可以满足实验要求。
实验五：共源共栅电流镜设计一、实验目的熟悉软件的使用，了解Cadence 软件的设计过程。
掌握电流镜的相关知识和技术，设计集成电路实现所给要求。
二、实验要求低输出电压高输出电阻的电流镜设计包括基本共源共栅电流镜设计和低压共源共栅电流镜设计1. 电流比1：12. 输出电压最小值0.5v3. 输出电流变化范围5-100uA)r ||(r g A o3o2m0,2v其中：每个MOSFET 的衬底都接地，(W/L)1=(W/L)2; (W/L)3=(W/L)4.通过大信号直流工作点分析和小信号等效电路分析（对不起，这部分分析是电路设计的基础，希望大家看相关的资料，这里就不详细展开了。
），可以知道该电路的特点如下： 1.小信号输入电阻低（～1/gm1） 2.输入端工作电压低（11112max(/)T MAX T Iin V V V KP W L +∆=3.小信号输出电阻高（23333[1()]out ds m mb ds ds r r g g r r =+++）4.输出端最小工作电压低（43~2(@2)MAX T MAX V V V V ∆=+∆）3、2 设计变量初始估算3、2、1 确定(W/L)1、（W/L ）2为了计算设计变量，我们有必要了解电路MOSFET 的工作状态，为了使输出端最小工作电压小于0.5V, 令：MN3管工作于临界饱和区（即：33OUTMIN G T V V V =-=0.5V ），而MN1、MN2管随着输入电流in I 从5UA 变到100UA 的过程中先工作在过饱和区最终工作在临界饱和区，同时令：当MN1、MN2工作在临界饱和区时120.252OUTMINDS DS V V V V ===。
为了使MN1、MN2工作在饱和区，则必须：(以MN2为例计算) 222DS GS T V V V ≥-2222(/)2INMAX OUTMIN DS I VV KP W L ⇔≤=62622222210010(/)26123.010/0.25()2INMAX OUTMIN N I AW L V A V V KP --⨯⨯⇔≥=⨯⨯B ,为了后面HSPICE 仿真时能够深刻地体会到调整W/L 的必要性,这里取：(W/L)1=(W/L)2=27。
3、2、2 确定(W/L)3、（W/L ）4从MN3管3GS V 的角度来考虑问题，当in I ＝100UA 时，为了使MN2管工作在临界饱和区，3GS V 的电压降不可以过大，即：332OUTMINGS G V V V ≤-又MN3管工作于临界饱和区，则：3332OUTMINGS D T V V V V ⇔≤+-332OUTMIN T OUTMIN T VV V V ⇔≤+-2OUTMIN V⇔63622222210010(/)26123.010/0.25()2INMAX OUTMIN N I A W L V A V V KP --⨯⨯⇔≥=⨯⨯B为了后面HSPICE 仿真时能够深刻地体会到调整W/L 的必要性,这里就取：(W/L)3=(W/L)4=27。
3、2、3确定(W/L)B为了节省面积，和设计的方便，取(W/L)B=1 3、2、4确定IB在确定IB 前要先计算3T V ,根据衬偏效应可以得到:1/2300.64310.630.72T TN V V V V V γ=+=+B因为MN3工作在临界饱和区，所以：333G D T V V V =+又MNB 管工作于MOS 二极管状态：3G DSB GSB TB V V V V ===+231()(/)2G TB B B IB V V KP W L ⇒=-2331()(/)2D T TB B B IB V V V KP W L ⇒=+-2301()(/)2OUTMIN T TN N B IB V V V KP W L ⇒=+-2620.5(0.50.720.6431)123.010/120IB V V V A V UA -⇒=⨯+-⨯⨯⨯B3、2、5 确定沟道长度L对沟道长度的约束有： 1．out r233332311()(1)out ds ds m mb m OUT OUT r r r g g g I I ηλλ+=+=+B一定的OUT I 下，要使out r 较大，则λ要取较小的值，即L 要取较大的值。
2．短沟效应，要求L 取较大的值。
3．沟道调制效应，要求L 取较大的值。
4．匹配性，要求L 取较大的值。
5．可生产性，要求L 取较规整的值。
6．寄生性，要求L 取较小的值。
7．最小的版图面积，要求L 取的较小的值。
8．工业界的经验要求：L>=5倍的特征尺寸。
综上所述，版图设计中取3L uM = 3、2、6 验证直流工作点1. MNB ：二极管连接确保它工作于饱和区。
2. MN3：工作于临界饱和工作区。
3. MN1、MN2：当100IN I uA =,它们工作于临界饱和区；当IN I 减小时，12GS V 、减小且12DS V 、增大，使它 们工作在过饱和区。
4. MN4：要使MN4管工作于饱和区，则：444ds gs T V V V >- 444d g T V V V ⇔>-134gs OUTMIN T V V VT V ⇔>+-1T OUTMIN V V V ⇔+∆>而10.6431,0.5T OUTMIN V V V V ==,显然上式成立。
