課程設計——單級cmos放大電路的設計與仿真

1、<p><b>　　集成課程設計報告</b></p><p>　　單級CMOS放大電路的設計與仿真</p><p><b>　　院 系： </b></p><p><b>　　專 業(yè)： </b></p><p><b>　　學 號： </b>&l

2、t;/p><p><b>　　姓 名： </b></p><p><b>　　指導教師： </b></p><p>　　報告提交日期： 2011年 9 月</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要：1<

3、/b></p><p><b>　　關鍵詞：1</b></p><p><b>　　1.引言2</b></p><p>　　2.單級CMOS放大電路的設計6</p><p>　　2.1 CMOS管介紹6</p><p>　　2.2 MOS特性分析6</p

4、><p>　　2.3單級CMOS放大電路的設計原理7</p><p>　　3. 原理圖的繪制以及電路的仿真8</p><p>　　3.1 軟件概述8</p><p>　　3.2 原理圖的繪制8</p><p>　　3.3 直流工作點的分析9</p><p>　　3.4 動態(tài)性能指標的測試

5、11</p><p>　　3.5 仿真結果14</p><p>　　3.6 測量結果以及誤差分析14</p><p><b>　　4.結論15</b></p><p><b>　　5.心得體會16</b></p><p><b>　　6.致謝17</

6、b></p><p><b>　　參考文獻18</b></p><p><b>　　附錄：19</b></p><p>　　單級CMOS放大電路的設計與仿真</p><p>　　摘要：本文對單級CMOS放大電路進行設計和仿真。首先將對CMOS管進行簡單介紹和進行特性分析，并對單級CMOS放

7、大電路的設計原理作了簡單介紹。然后根據設計要求，通過Pspice軟件仿真系統(tǒng)對單級CMOS放大電路進行仿真，包括直流工作點的分析，瞬態(tài)分析，傅里葉分析。并對其靜態(tài)工作點和交流小信號分析做出闡述。從而使我們了解到模擬CMOS集成電路的一般設計方法和思路，以及PSpice 軟件的一些基本操作和仿真功能。</p><p>　　關鍵詞：單級CMOS放大電路，直流工作點分析，瞬態(tài)分析，傅里葉分析，PSpice。</p

8、><p>　　The Design and Simulation of Single-Stage CMOS Amplifier</p><p>　　Abstract: This paper mainly deals with the design and simulation of Single-stage CMOS amplifier. Simple analysis and introdu

9、ction of CMOS transistor are firstly stated; then the simple introduction of design principle of signal-stage CMOS amplifier, some kinds of simulation including DC operating point analysis, transient analysis, Fourier an

10、alysis are also provided in the desire of design. Therefore, the method of analog CMOS circuit and some Operations and simulation capabilities of Pspice, Qu</p><p>　　Key words: single-stage CMOS amplifier ci

11、rcuit, DC operating point analysis, transient analysis, Fourier analysis, Pspice.</p><p><b>　　1.引言</b></p><p>　　金屬-氧化物-半導體場效應晶體管(MOSFET)的概念來源于J. E. Lilienfeld于1930年申請的專利，這早于雙極型晶體管的發(fā)明

12、。所謂的“金屬-氧化層-半導體”事實上是反映早期場效晶體管(Field-Effect Transistor, FET)的閘極(gate electrode)是由一層金屬覆蓋在一層絕緣體材料(如二氧化硅)所形成。今日的金氧半場效晶體管(MOSFET)組件多已采用多晶硅(polysilicon)作為其閘極的材料，但即便如此，“金氧半”(MOS)仍然被用在現在的組件與制程名稱當中。</p><p>　　然而由于制造技術

13、的限制，MOS技術走向實用的時間比較晚，在20世紀60年代初期，早期的幾代產品是n型的。20世紀60年代中期發(fā)明的互補MOS(CMOS)器件(即同時采用n型和p型晶體管)，引起了半導體工業(yè)的一場革命。CMOS技術很快地占領了數字市場，CMOS門只在開關期間消耗功率以及只需很少的元件。這也是它與相應的雙極型或GaAs電路相比所具有的兩個顯著特點。此外，人們很快發(fā)現，與其它類型的晶體管相比，MOS器件的尺寸很容易按比例縮小。而且，CMOS電

14、路被證明具有比較低的制造成本。緊接著，CMOS技術應用于模擬電路設計，如下章將介紹的放大電路中[1]。</p><p>　　放大現象存在于各種場合，例如，利用放大鏡放大微小物體，這是光學中的放大；利用杠桿原理用小力移動物體，這是力學中的放大；利用變壓器將低電壓變換成高電壓，這是電學中的放大。研究它們的共同特點，一是都將原物形狀或大小的差異按一定比例放大了，二是放大前后能量守恒，例如，杠桿原理中前后端做功相同，理想

15、變壓器的原、副邊 功率相同等[2]。</p><p>　　利用擴音機放大聲音，是電子學中的放大，話筒(傳感器)將微弱的聲音轉換成電信號，經放大電路放大成足夠強的電信號后，驅動揚聲器(執(zhí)行機構)，使其發(fā)出較原來強得多的聲音這種放大與上述放大的相同之處是放大的對象均為變化量(差異)，不同之處在于揚聲器所獲得的能量(或輸出功率)遠大于話筒送出的能量(或輸入功率)。放大電路放大的本質是能量的控制和轉換；是在輸入信號作用下

16、，通過放大電路將直流電源的能量轉換成負載所或得的能量，使負載從電源獲得的能量大于信號源所提供的能量。因此，電子電路放大的基本特征是功率放大，即負載上總是獲得比輸入信號大的多的電壓或電流，有時兼而有之。能夠控制能量的原件稱為有源元件，因而在放大電路中必須存在有源元件，如晶體管和場效應管等。[2]</p><p>　　放大的前提是不失真，即只有在不失真的情況下放大才有意義。晶體管和場效應管是放大電路的核心元件，只有它

17、們工作在合適的區(qū)域(晶體管工作在放大區(qū)、場效應管工作在恒流區(qū))，才能使輸出量與輸入量始終保持線性關系，即電路才不會產生失真。[3]</p><p>　　由于任何穩(wěn)態(tài)信號都可分解為若干頻率正弦信號的疊加，所以放大電路常以正弦波作為測試信號。</p><p>　　在大多數模擬電路和許多數字電路中，放大是一個基本的功能。我們放大一個模擬或數字信號是因為這個信號太小而不能驅動負載，不能克服后繼的噪

18、聲或者是不能為數字電路提供邏輯電平。</p><p>　　放大器的輸入輸出特性通常是一個在一定信號范圍內可以用一個多項式來近似描述的非線性函數：</p><p>　　輸入和輸出可以是電流值也可以是電壓值[1]。</p><p>　　傳輸信號最高只含一次項的系統(tǒng)=0(n=1)</p><p>　　也就是說，如果測量得到的系統(tǒng)輸出關于輸入的一階偏

19、導數等于常數的話，那么就說這個系統(tǒng)是一個線性系統(tǒng)。這個常數就是。</p><p>　　在小信號的條件下，非線性系統(tǒng)可以看做是線性系統(tǒng)(忽略高階小量)。</p><p>　　如果x在足夠窄的范圍里取則：</p><p>　　這里，可以認為是工作(偏置)點，可以認為是小信號增益。隨著幅度的增加，高階項顯現出來，從而導致非線性，需要進行大信號分析。從另一個觀點來看，如果特

20、性曲線的斜率(增大的增益)隨著信號電平而變化，則這個系統(tǒng)是非線性的。 </p><p>　　在組成放大電路時必須遵循的原則：必須根據所用放大管的類型提供直流電</p><p>　　源，以便設置合適的靜態(tài)工作點，并作為輸出的能源；電阻取值得當，與電源配合 ，使放大管有合適的靜態(tài)工作電流；輸入信號必須能夠作用于放大管的輸入回路；當負載接入時，必須保證放大管輸出回路的動態(tài)電流能夠作用于

21、負載，從而使負載獲得比輸入信號大得多的信號電流或信號電壓[3]。</p><p>　　放大器性能的重要參數：除增益和速度之外，還有功耗、電源電壓、線性度、噪聲和最大電壓擺幅等參數也是重要的。更進一步，輸入輸出阻抗決定電路該如何與前級和后級互相配合。在實際中，這些參數中的大多數都會互相牽制，這將導致設計變成一個多維優(yōu)化的問題[4]。</p><p>　　MOS管輸入電阻極高，集成工藝簡單，抗

22、輻射能力強，MOS集成電路密度比雙極型的密度高大的多，而功耗卻低的多。因此，自80年代以來，大規(guī)模MOS集成電路發(fā)展非常迅速。特別是集成密度高、功耗小、適用多層布線的獨特優(yōu)點，使MOS集成電路在當代大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路中占主流地位。</p><p>　　與雙極型模擬集成電路類似，MOS模擬集成電路和系統(tǒng)也是由一些基本單元電路組成的。常用的基本單元有：單級放大電路、電流源電路、差動放大電路、輸出級電路及模擬開關

23、等[5]。</p><p>　　由NMOS管和PMOS管組成的互補放大電路稱為CMOS放大電路。它具有電壓增益高，輸出電壓變化范圍寬等特點。</p><p>　　PSPICE軟件具有強大的電路圖繪制功能、電路模擬仿真功能、圖形后處理功能和元器件符號制作功能，以圖形方式輸入，自動進行電路檢查，生成圖表，模擬和計算電路。它的用途非常廣泛，不僅可以用于電路分析和優(yōu)化設計，還可用于電子線路、電路和

24、信號與系統(tǒng)等課程的計算機輔助教學。與印制版設計軟件配合使用，還可實現電子設計自動化。被公認是通用電路模擬程序中最優(yōu)秀的軟件，具有廣闊的應用前景。這些特點使得PSPICE受到廣大電子設計工作者、科研人員和高校師生的熱烈歡迎，國內許多高校已將其列入電子類本科生和碩士生的輔修課程[6]。</p><p>　　在PSPICE中，對元件參數的修改很容易，它只需存一次盤、創(chuàng)建一次連接表，就可以實現一個復雜電路的仿真。如果用P

25、rotel等軟件進行參數修改仿真，則過程十分繁瑣。在改變一個參數時，哪怕是一個電阻阻值的大小都需要重新建立網絡表的連接，設置其他參數更為復雜[6]。</p><p>　　在PSPICE內集成了許多仿真功能，如：直流分析、交流分析、噪聲分析、溫度分析等 ，用戶只需在所要觀察的節(jié)點放置電壓(電流)探針，就可以在仿真結果圖中觀察到其“電壓(或電流)-時間圖”。而且該軟件還集成了諸多數學運算，不僅為用戶提供了加、減、乘、

26、除等基本的數學運算，還提供了正弦、余弦、絕對值、對數、指數等基本的函數運算，這些都是其他軟件所無法比擬的[7]。</p><p>　　PSPICE是計算機輔助分析設計中的電路模擬軟件。它主要用于所設計的電路硬件實現之前，先對電路進行模擬分析，就如同對所設計的電路用各種儀器進行組裝、調試和測試一樣，這些工作完全由計算機來完成。用戶根據要求來設置不同的參數，計算機就像掃描儀一樣，分析電路的頻率響應，像示波器一樣，測試

27、電路的瞬態(tài)響應，還可以對電路進行交直流分析、噪聲分析、Monte Carlo統(tǒng)計分析、最壞情況分析等，使用戶的設計達到最優(yōu)效果。以往一個新產品的研制過程需要經過工程估算，試驗板搭試、調整，印刷板排版與制作，裝配與調試，性能測試，測試指標不合格，再從調整開始循環(huán)，直至指標合格為止[8]。這樣往往需要反復實驗和修改。而仿真技術可將“實驗”與“修改”合二為一。為確定元件參數提供了科學的依據。它的優(yōu)點主要有：</p><p&

28、gt;　　(1)為電路設計人員節(jié)省了大量的時間。 </p><p>　　(2)節(jié)省了各種儀器設備。 </p><p>　　(3)生產產品一致性好、可靠性高。</p><p>　　(4)產品的更新率高、新產品投放市場快等[9]。</p><p>　　本文將計算單級CMOS放大電路的基本特征，對其進行直流分析、瞬態(tài)分析、傅里葉分析，并用Pspic

29、e軟件進行設計和仿真。 </p><p>　　2.單級CMOS放大電路的設計</p><p>　　2.1 CMOS管介紹</p><p>　　CMOS，全稱Complementary Metal Oxide Semiconductor，即互補金屬氧化物半導體，是一種大規(guī)模應用于集成電路芯片制造的原料。采用CMOS技術可以將成對的金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOS

30、FET)集成在一塊硅片上。該技術通常用于生產RAM和交換應用系統(tǒng)，在計算機領域里通常指保存計算機基本啟動信息(如日期、時間、啟動設置等)的ROM芯片。 </p><p>　　CMOS由PMOS管和NMOS管共同構成，它的特點是低功耗。由于CMOS中一對MOS組成的門電路在瞬間要么PMOS導通、要么NMOS導通、要么都截至， 比線性的三極管(BJT)效率要高得多，因此功耗很低?，F在越來越多的電子電路都在使用場效應管

31、，特別是在音響領域更是如此，場效應管與晶體管不同，它是一種電壓控制器件，其特性更像電子管，它具有很高的輸入阻抗，較大的功率增益，由于是電壓控制器件，所以噪聲小。 </p><p>　　2.2 MOS特性分析 </p><p>　　1.MOS管種類和結構</p><p>　　MOSFET管是FET管的一種，可以被制造成增強型或耗盡型，P溝道或N溝道4種類型，但實際應

32、用的只有增強型的N溝道MOS管和增強型的P溝道MOS管，所以通常提到NMOS或者PMOS指的就是這兩種。MOS管的三個管腳之間有寄生電容存在，這不是我們需要的，而是由于制造工藝限制產生的。MOS管中，漏極和源極之間有一個寄生二極管，叫體二極管，只在單個的MOS管中存在，在集成電路芯片內部通常是沒有的。</p><p>　　2.MOS管導通特性</p><p>　　導通的意思是作為開關，相當

33、于開關閉合。NMOS的特性，大于一定能夠的值就會導通，適合用于源極接地時的情況(低端驅動)，只要柵極電壓達到4V或10V就可以了。PMOS的特性， 小于一定的值就會導通，適合用于源極接VCC的情況(高端驅動)。但是，雖然PMOS可以很方便地用作高端驅動，但由于導通電阻大，價格高，替換種類少等原因，在高端驅動中，通常使用NMOS。</p><p><b>　　3.管開關損失</b></p

34、><p>　　不管是NMOS還是PMOS，導通后都有導通電阻存在，這樣電流就會在這個電阻上消耗能量，這部分消耗的能量叫做導通損耗。MOS在導通和截止的時候，一定不是在瞬間完成的。MOS兩端的電壓有一個下降的過程，流過的電流由一個上升的過程，在這段時間內，MOS管的損失時電壓和電流的乘積，叫做開關損失。導通瞬間電壓和電流的乘積很大，造成的損失也就很大?？s短開關時間，可以減小每次導通時的損失，降低開關頻率，可以減小單位時

35、間內的開關次數。這兩種辦法都可以減小開關損失。</p><p>　　4.MOS管應用電路</p><p>　　MOS管最顯著的特性是開關特性好，所以被廣泛應用在需要電子開關的電路中，常見的如開關電源和馬達驅動，也有照明調光?，F在的MOS驅動的需求有，低壓應用，寬電壓應用，雙電壓應用。</p><p>　　2.3單級CMOS放大電路的設計原理</p>&

36、lt;p>　　由NMOS管和PMOS管組成的互補放大電路稱為CMOS放大電路。它具有電壓增益高，輸出電壓變化范圍寬等特點。原理圖如下1：</p><p>　　圖1. 單級CMOS放大電路原理圖</p><p>　　3. 原理圖的繪制以及電路的仿真</p><p><b>　　3.1 軟件概述</b></p><p>

37、;　　本文中利用的是 Pspice(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)進行仿真。Pspice是美國MicroSim公司于20世紀80年代開發(fā)的電路模擬軟件。它以圖形方式輸入，自動進行電路檢測，生成網表文件，具有模擬和計算電路的功能。[4] 它不僅可以用于電路分析和優(yōu)化設計，還可用于電子線路、電路和信號與系統(tǒng)等課程的計算機輔助教學。與印制版設計軟件配合使用，還可實現電子

38、設計自動化。它是一個多功能的電路模擬試驗平臺，PSPICE軟件由于收斂性好，適于做系統(tǒng)及電路級仿真，具有快速、準確的仿真能力。</p><p>　　PSPICE是計算機輔助分析設計中的電路模擬軟件。它主要用于所設計的電路硬件實現之前，先對電路進行模擬分析，就如同對所設計的電路用各種儀器進行組裝、調試和測試一樣，這些工作完全由計算機來完成。</p><p>　　用戶根據要求來設置不同的參數，

39、計算機就像掃描儀一樣，分析電路的頻率響應，像示波器一樣，測試電路的瞬態(tài)響應，還可以對電路進行交直流分析、噪聲分析、Monte Carlo統(tǒng)計分析、最壞情況分析等，使用戶的設計達到最優(yōu)效果。以往一個新產品的研制過程需要經過工程估算，試驗板搭試、調整，印刷板排版與制作，裝配與調試，性能測試，測試指標不合格，再從調整開始循環(huán)，直至指標合格為止。這樣往往需要反復實驗和修改。而仿真技術可將“實驗”與“修改”合二為一。為確定元件參數提供了科學的依據

40、。</p><p>　　本文將對有源負載CE放大電路進行直流工作點分析、傅里葉分析、暫態(tài)分析、溫度分析等。</p><p>　　3.2 原理圖的繪制</p><p>　　運行Pspice軟件后根據上文中的原理圖繪制仿真電路如下圖2所示：</p><p>　　圖2. 單級CMOS放大電路的原理仿真圖</p><p>　　

41、其中包含兩個NMOS管和兩個PMOS管，各節(jié)點的電壓如圖所示。</p><p>　　3.3 直流工作點的分析</p><p>　　圖3. 單級CMOS放大電路直流工作點分析圖</p><p>　　直流工作點的分析是在電路中電感短路，電容開路的情況下計算電路的靜態(tài)工作點，以決定MOS管等的小信號線性化模型參數值。而進行直流分析也是進行瞬態(tài)分析的基礎。對該電路進行直流分

42、析后各節(jié)點的電壓，電流以及功耗的值如上圖3所示。</p><p>　　然后對電路進行直流掃描分析，對各個參數適當的設置，確定其變化范圍。得到如下圖4所示的波形：</p><p>　　圖4. 對電路直流掃描波形圖</p><p>　　從圖中曲線可以看出，當時，M1截止，M2工作在可變電阻區(qū)，(= 0，= 0)，輸出電壓= V(6) = 10V；當1V <<

43、 1.91V是，曲線彎曲，= V(6)緩慢下降，該區(qū)域內，M1工作在飽和區(qū)，但電流=較小，M2仍工作在可變電阻區(qū)；當1.91V ≤≤ 2.09V時，M1，M2兩管同時工作在飽和區(qū)，v0 = V(6)隨的增加線性下降，曲線較陡，該區(qū)域是線性放大區(qū)；當> 1.91V后，M1進入可變電阻區(qū)(M2工作在飽和區(qū))，因而曲線隨VGG的增加而緩慢地下降。很明顯，為了使電路具有良好的線性放大作用，輸出電壓v0應限定在7.8V-1.0V之間變化，

44、即工作在上述線性放大區(qū)內。</p><p>　　3.4 動態(tài)性能指標的測試</p><p><b>　?。保矐B(tài)分析</b></p><p>　　對電路進行瞬態(tài)分析，即求電路的時域響應，故稱為時域掃描?？梢栽诮o定激勵信號的情況下，求電路輸出的時間響應，延遲特性。也可以在沒有任何激勵的情況下，僅依電路存儲的能量作用，求的振蕩波形，振蕩周期等。對動

45、態(tài)電路描述的一般形式是將電路等價為一個非線性微分方程組，再將非線性微分方程組轉化為非線性代數方程組，然后用牛頓迭代法求解。在對非線性電路進行瞬態(tài)分析時，每求一個離散值，相當于求解一個線性代數方程組。在瞬態(tài)分析中，輸入激勵信號的波形可以才采用脈沖信號，分段線性信號，正弦調幅信號等五種不同的波形。該電路進行瞬態(tài)分析后的波形圖如下圖5：</p><p>　　圖5. 單級CMOS放大電路瞬態(tài)分析圖</p>

46、<p>　　圖中的兩條曲線分別的是輸出電壓和輸入電壓的波形。從圖中可以看出信號源的波形變化是正弦變化，而輸出電壓的波形有微小的失真。</p><p>　　而從下圖6看出，增益隨VGG的增大而減小，當VGG等于10V的時候增益減小為10。為了取得更大的增益應使VGG盡可能的小。</p><p><b>　　圖6. 增益分析圖</b></p>&l

47、t;p>　　圖7. 輸入電阻分析圖</p><p>　　圖8. 輸出電阻分析圖</p><p>　　由上圖可看出，輸入電阻無窮大，而輸出電阻隨著VGG的增大而減小。</p><p><b>　　2. 傅里葉分析</b></p><p>　　對于大信號正弦模擬時，對輸出波形進行傅里葉分析，從而得到頻域的傅里葉系數，因

48、為從數學角度看，任何周期函數皆可分解為傅里葉級數。而Pspice能在大信號作用下，在指定的基本頻率上對輸出波形的傅里葉分析，從而得到指定頻率范圍的傅里葉系數，它和瞬態(tài)分析是同時進行的。</p><p>　　圖6 傅里葉分析波形圖</p><p>　　對該電路進行傅里葉分析得到如下圖6的結果：從圖中可以看出輸入輸出都按照正弦曲線變化。</p><p><b&g

49、t;　　3.5仿真結果</b></p><p>　　經過上面的直流分析和瞬態(tài)分析以及傅里葉分析可以得出該電路的輸出結果與設計所要求的結果基本吻合，符合預期的結果。雖然輸出有一些微笑的誤差，但都是允許的。在所得的仿真結果中除增益和速度之外，還有功耗，電源電壓，線性度，噪聲和最大電壓擺幅等參數尤為重要。從中可以看出由NMOS管和PMOS管組成的CMOS單級放大電路符合輸出電壓增益高，和電壓擺幅變化范圍大的

50、特點。</p><p>　　3.6 測量結果以及誤差分析：</p><p>　　通過上面的仿真可以看出設計符合預期效果，產生偏差的主要原因有：</p><p>　　1. 測量人員的讀數誤差；</p><p>　　2.元器件本身參數的示值誤差；</p><p>　　3.工程近似計算式引入的理論計算誤差。</p>

51、;<p>　　4.軟件本身的原因所導致的誤差。</p><p><b>　　4. 結論</b></p><p>　　通過對單級CMOS放大電路的設計與仿真過程，我們可以看出該電路所示的電壓增益的值，其中M2和M4兩個管子的輸出電阻與靜態(tài)工作電流有關系，若電流越小，其阻值越大。M2管的跨導與它的寬長比成正比。因此適當的減小工作電流，增大M2管的寬長比可以提

52、高電壓增益。這也是我們在整個設計過程中要注意的問題，注意調整從而使電路的輸出結果更加精確。</p><p><b>　　5. 心得體會</b></p><p>　　在這次的課程設計中不僅檢驗了我所學習的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設計過程中，和同學們相互探討，相互學習，相互監(jiān)督。學會了合作，學會了運籌帷幄，學會了寬容，學

53、會了理解，也學會了做人與處世。</p><p>　　通過對電路的分析和仿真，使我對課題的知識得到了充足的理解和認識，同時對Pspice軟件強大的功能和特點有了很大了解和操作能力。不過也遇到了很多困難，通過與同學討論、查閱資料等多方路徑很多問題得以解決，不過也遺留了一些問題，希望在以后的學習中能知道答案。</p><p>　　在本次課程設計中，我運用到了以前所學的大量專業(yè)知識，雖然在過去從

54、未獨立的應用過它們，但是在學習過程中， 帶著問題去學習，我發(fā)現效率更高，這是我在本次課程設計過程中的又一大收獲。從課程設計中得到：要想搞好一個課程設計，就必須做到在設計之前，要對設計過程中所應用到的軟件、資料等有一個系統(tǒng)的了解，要有一個清晰的思路和一個完善的軟件思路圖；在設計過程中，不要妄想一次就將整個程序設計好，要反復修改、不斷改進是程序設計的必經之路。在一個程序的設計過程當中遇到問題是很正常的，但是我們應該把每次遇到的問題記錄下來，

55、并分析清楚，以免下次再碰到同樣的問題。發(fā)現、提出、分析、解決問題和實踐能力的提高都會受益于我在以后的學習、工作和生活中。</p><p>　　通過這次課程設計，我發(fā)現了自身存在的不足之處，雖然感覺理論上已經掌握，但在運用到實踐的過程中仍有意想不到的困惑，經過一番努力才得以解決。本次課程設計是從理論到實踐的一種升華，使我認識到只有通過仿真驗證，證實了某種設計的正確性，才可以進入實物的制作階段，在各部分設計和仿真的過

56、程中，一定要有認真扎實的態(tài)度，千萬不能盲目，不能投機取巧，這樣可以節(jié)省大量的制作成本，減少不必要的浪費。還有，在以后的學習和工作中，一定要抓住學習和實踐相結合，要多學多用。</p><p><b>　　6.致謝</b></p><p>　　首先我們由衷感謝xx老師提供給我們這樣一個鍛煉自己的機會，讓我們第一次感受到學來的知識不只是用來完成試卷的，能夠獨立地完成一個課程

57、設計，并在這個過程當中，給予我們各種方便，使我們能夠將學到的知識應用到實踐中，增強了我們實踐操作和理論知識相結合的能力，提高了獨立思考的能力。 </p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]<美>畢查德.拉扎維 .模擬CMOS集成電路設計[M].西安：西安交通大學出版社，2009年，40-45</p><p&

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62、學出版社,2009年，50-52</p><p>　　[9]汪建明.Pspice電路設計與應用[M].北京：國防工業(yè)出版社，2007年，3-5</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　直流分析的輸出網表：</p><p><b>　　source A</b></p>

63、<p>　　M_M3 4 4 5 5 MbreakP </p><p>　　R_Rs 2 3 200 </p><p>　　M_M4 6 4 5 5 MbreakP </p><p>　　V_V1 2 1 AC 1 </p>&l

64、t;p>　　V_V2 1 0 2Vdc</p><p>　　V_V3 5 0 10Vdc</p><p>　　M_M1 4 4 0 0 MbreakN </p><p>　　M_M2 6 3 0 0 MbreakN </p><p>

65、;　　MOSFET MODEL PARAMETERS</p><p>　　MbreakP MbreakN </p><p>　　PMOS NMOS </p><p>　　LEVEL 1 1 </p><p>　　

66、L 100.000000E-06 100.000000E-06 </p><p>　　W 100.000000E-06 100.000000E-06 </p><p>　　VTO 0 0 </p><p>　　KP 20.000000E-06 20.000000E-06 </p>

67、<p>　　GAMMA 0 0 </p><p>　　PHI .6 .6 </p><p>　　LAMBDA 0 0 </p><p>　　IS 10.000000E-15 10.000

68、000E-15 </p><p>　　JS 0 0 </p><p>　　PB .8 .8 </p><p>　　PBSW .8 .8 </p><p>　　CJ 0

69、 0 </p><p>　　CJSW 0 0 </p><p>　　CGSO 0 0 </p><p>　　CGDO 0 0 </p><p&

70、gt;　　CGBO 0 0 </p><p>　　TOX 0 0 </p><p>　　XJ 0 0 </p><p>　　UCRIT 10.000000E+03 10.000000E+03

71、</p><p>　　DIOMOD 1 1 </p><p>　　VFB 0 0 </p><p>　　LETA 0 0 </p><p>　　WETA 0

72、 0 </p><p>　　U0 0 0 </p><p>　　TEMP 0 0 </p><p>　　VDD 0 0 </p><p>　

73、　XPART 0 0 </p><p>　　SMALL SIGNAL BIAS SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG C</p><p>　　NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE<

74、;/p><p>　　(1) 2.0000 (2) 2.0000 (3) 2.0000 (4) 5.0000 </p><p>　　(5) 10.0000 (6) 9.5826 </p><p>　　VOLTAGE SOURCE CURRENTS</p><p>　　NAME C

75、URRENT</p><p>　　V_V1 0.000E+00</p><p>　　V_V2 0.000E+00</p><p>　　V_V3 -2.900E-04</p><p>　　TOTAL POWER DISSIPATION 2.90E-03 WATTS</p><

76、;p><b>　　MOSFETS</b></p><p>　　NAME M_M3 M_M4 M_M1 M_M2 </p><p>　　MODEL MbreakP MbreakP MbreakN MbreakN </p><p>　

77、　ID -2.50E-04 -4.00E-05 2.50E-04 4.00E-05 </p><p>　　VGS -5.00E+00 -5.00E+00 5.00E+00 2.00E+00 </p><p>　　VDS -5.00E+00 -4.17E-01 5.00E+00 9.58E+00

78、 </p><p>　　VBS 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 </p><p>　　VTH 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 </p><p>　　VDSAT -5.00E+00 -5.00E+00

79、 5.00E+00 2.00E+00 </p><p>　　Lin0/Sat1 -1.00E+00 -1.00E+00 -1.00E+00 -1.00E+00 </p><p>　　if -1.00E+00 -1.00E+00 -1.00E+00 -1.00E+00 </p><p>　　ir

80、 -1.00E+00 -1.00E+00 -1.00E+00 -1.00E+00 </p><p>　　TAU -1.00E+00 -1.00E+00 -1.00E+00 -1.00E+00 </p><p>　　GM 1.00E-04 8.35E-06 1.00E-04 4.00E-05 </p>

81、<p>　　GDS 0.00E+00 9.17E-05 0.00E+00 0.00E+00 </p><p>　　GMB 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 </p><p>　　CBD 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00

82、 0.00E+00 </p><p>　　CBS 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 </p><p>　　CGSOV 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 </p><p>　　CGDOV 0.00E+00

83、 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 </p><p>　　CGBOV 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 </p><p>　　CGS 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 </p><p>　　

84、CGD 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 </p><p>　　CGB 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 </p><p>　　JOB CONCLUDED</p><p>　　TOTAL JOB TIME