【cadence virtuoso 实践记录(1）

1.1.1 PMOS管仿真拓扑结构

1.1.2.ADE窗口参数设置 1.1.3.ADE/Tools/Parametric Analysis 设置扫描变量，步长

1.1.4.运行仿真，得到pmos管的I/V曲线

步骤同上

将 W/L 先设置为 220n/180n 2.1.2 扫描，Vds：0-2v ,Vgs: 0.6-1.2v, 步长设置为0.2

2.1.3记录下不同Vds和Vgs下的Id值

2.1.4 根据公式计算μCox，λ

I D S I_{DS} IDS​ = 1 2 \frac {1}{2} 21​ μ n \mu_n μn​ C o x C_{ox} Cox​ W L \frac {W}{L} LW​ ( V G S V_{GS} VGS​ - V T H n V_{TH_n} VTHn​​) 2 ^2 2 (1+ λ n \lambda_n λn​ V D S V_{DS} VDS​)

令Kn = μ n \mu_n μn​ C o x C_{ox} Cox​

得： I D S I_{DS} IDS​ = 1 2 \frac {1}{2} 21​ K n K_n Kn​ W L \frac {W}{L} LW​ ( V G S V_{GS} VGS​ - V T H n V_{TH_n} VTHn​​) 2 ^2 2 (1+ λ n \lambda_n λn​ V D S V_{DS} VDS​)

（1）代入表中第一行数据

①代入 W L \frac {W}{L} LW​ = 220 n 180 n \frac {220n}{180n} 180n220n​ , I D S I_{DS} IDS​ = 25.83uA ,Vgs=0.8V ，Vds=1V ② 代入 I D S I_{DS} IDS​ = 25.83uA ,Vgs=0.8V ，Vds=1.5V   25.83 x 10-6 = 1 2 \frac {1}{2} 21​ K n K_n Kn​ 220 n 180 n \frac {220n}{180n} 180n220n​ (0.8 - V T H n V_{TH_n} VTHn​​) 2 ^2 2 (1+ λ n \lambda_n λn​ x 1)     ①

27.23 x 10-6 = 1 2 \frac {1}{2} 21​ K n K_n Kn​ 220 n 180 n \frac {220n}{180n} 180n220n​ (0.8 - V T H n V_{TH_n} VTHn​​) 2 ^2 2 (1+ λ n \lambda_n λn​ x 1.5)   ②

两式子直接相除 ① ② \frac {①}{②} ②①​，得出 λ n \lambda_n λn​ = 0.121

（2）代入表中第一列数据

①代入 W L \frac {W}{L} LW​ = 220 n 180 n \frac {220n}{180n} 180n220n​ , I D S I_{DS} IDS​ = 25.83uA ,Vgs=0.8V ，Vds=1V ② 代入 I D S I_{DS} IDS​ = 52.36uA ,Vgs=1V ，Vds=1V

25.83 x 10-6 = 1 2 \frac {1}{2} 21​ K n K_n Kn​ 220 n 180 n \frac {220n}{180n} 180n220n​ (0.8 - V T H n V_{TH_n} VTHn​​) 2 ^2 2 (1+ λ n \lambda_n λn​ x 1)     ①

52.36 x 10-6 = 1 2 \frac {1}{2} 21​ K n K_n Kn​ 220 n 180 n \frac {220n}{180n} 180n220n​ (1 - V T H n V_{TH_n} VTHn​​) 2 ^2 2 (1+ λ n \lambda_n λn​ x 1)   ②

两式子直接相除 ① ② \frac {①}{②} ②①​ ， V T H n V_{TH_n} VTHn​​ = 0.329V

（3）将 W L \frac {W}{L} LW​ = 220 n 180 n \frac {220n}{180n} 180n220n​， λ n \lambda_n λn​ = 0.121， V T H n V_{TH_n} VTHn​​ = 0.329V，代入到式①

K n K_n Kn​= 1.704 x 10-4 A/V2

2.1.5 But实际仿真的数据得到的Vthn = 0.483V

2.2.1 PMOS的图连接方式与NMOS略有不同。 （在这里卡了一小会，要了解透PMOS的工作条件） 将 W/L 先设置为 220n/180n

2.2.2 各点电压的设置

扫描仿真的设置，步骤与NMOS相同

2.2.3 扫描结果

记录下不同Vds和Vgs下的Id值 为了计算方便，下边用Vsd，Vsg

2.2.4 计算参数

I D S I_{DS} IDS​ = 1 2 \frac {1}{2} 21​ μ p \mu_p μp​ C o x C_{ox} Cox​ W L \frac {W}{L} LW​ ( V S G V_{SG} VSG​ - ∣ V T H p ∣ |V_{TH_p}| ∣VTHp​​∣) 2 ^2 2 (1+ λ p \lambda_p λp​ V S D V_{SD} VSD​)

令Kp = μ p \mu_p μp​ C o x C_{ox} Cox​

得： I D S I_{DS} IDS​ = 1 2 \frac {1}{2} 21​ Kp W L \frac {W}{L} LW​( V S G V_{SG} VSG​ - ∣ V T H p ∣ |V_{TH_p}| ∣VTHp​​∣) 2 ^2 2 (1+ λ p \lambda_p λp​ V S D V_{SD} VSD​) （1）代入表中第一行数据

①代入 W L \frac {W}{L} LW​ = 220 n 180 n \frac {220n}{180n} 180n220n​ , I D S I_{DS} IDS​ = 6.53uA ,Vsg=0.8V ，Vsd=1V ② 代入 I D S I_{DS} IDS​ = 7.10uA ,Vsg=0.8V ，Vsd=1.5V   6.53 x 10-6 = 1 2 \frac {1}{2} 21​ K p K_p Kp​ 220 n 180 n \frac {220n}{180n} 180n220n​ (0.8 - V T H p V_{TH_p} VTHp​​) 2 ^2 2 (1+ λ p \lambda_p λp​ x 1)     ①

7.10 x 10-6 = 1 2 \frac {1}{2} 21​ K p K_p Kp​ 220 n 180 n \frac {220n}{180n} 180n220n​ (0.8 - V T H p V_{TH_p} VTHp​​) 2 ^2 2 (1+ λ p \lambda_p λp​ x 1.5)   ②

两式子直接相除 ① ② \frac {①}{②} ②①​，得出   λ p \lambda_p λp​ = 0.21

（2）代入表中第一列数据

①代入 W L \frac {W}{L} LW​ = 220 n 180 n \frac {220n}{180n} 180n220n​ , I D S I_{DS} IDS​ = 6.53uA ,Vsg=0.8V ，Vsd=1V ② 代入 I D S I_{DS} IDS​ = 15.02uA ,Vsg=1V ，Vsd=1V   6.53 x 10-6 = 1 2 \frac {1}{2} 21​ K p K_p Kp​ 220 n 180 n \frac {220n}{180n} 180n220n​ (0.8 - V T H p V_{TH_p} VTHp​​) 2 ^2 2 (1+ λ p \lambda_p λp​ x 1)     ①

15.02 x 10-6 = 1 2 \frac {1}{2} 21​ K p K_p Kp​ 220 n 180 n \frac {220n}{180n} 180n220n​ (1 - V T H p V_{TH_p} VTHp​​) 2 ^2 2 (1+ λ p \lambda_p λp​ x 1)     ①

两式子直接相除 ① ② \frac {①}{②} ②①​ ， ∣ V T H n ∣ |V_{TH_n}| ∣VTHn​​∣ = 0.412V

（3）将 W L \frac {W}{L} LW​ = 220 n 180 n \frac {220n}{180n} 180n220n​， λ n \lambda_n λn​ = 0.21， ∣ V T H p ∣ |V_{TH_p}| ∣VTHp​​∣ = 0.412V，代入到式①

K p K_p Kp​= 5.876 x 10-5 A/V2 2.2.5 But实际仿真的数据得到的Vthp = -0.487V

自我小结：

  [1] https://blog.csdn.net/weixin_44115643/article/details/119062516   [2] https://blog.csdn.net/kexuedalao/article/details/122540451