CMOS模拟集成电路设计实验报告

CMOS模拟集成电路设计实验报告

姓名：小明 班级：XXXX 学号：2011XXXXXXXXX 指导老师：王XX

一、 实验目的

学习和掌握EDA 仿真软件Hspice；了解CMOS 工艺技术及元器件模型，掌握 MOSFET 工作原理及其电压电流特征； 通过仿真和计算，获得CMOS 中NMOS 和PMOS的工艺参数，为后续实验作准备。

二、 实验内容

用0.18μm CMOS工艺完成以下设计： 1、 安装和设置Hspice

2、仿真获得PMOS 和NMOS 的工艺参数Kp,Kn,Vtp,Vtn,?p,?n

。

三、实验步骤与结果分析

1、按照实验指导书要求下载/安装/设置Hspice仿真软件

2、步骤一：在本机目录C:\\synopsys\\中，建一子目录 “project”, 并从指 定目录中download 工艺库文件 （1） tsmc_025um_modellib （2） tsmc_035um_model.lib （3） tsmc_050um_model.lib （4） tsmc_018_model.lib （5） ibm_013um_model.lib

3、在目录C:\\synopsys\\ project\\中，建一子目录 “lab1”用于实 验一的工作目录。

步骤三：在目录C:\\synopsys\\ project\\ lab1中，用编辑器Notepad 产生 一个文件 nmos_para.sp

4、从本机的“start开始”，打开Hspice_2008用户界面Hspui

A-2008.03-SPI；在用户界面窗口，从文件File 到open,打开目录C:\\synopsys\\

project\\ lab1 下Hspice 文件nmos_para.sp 5、点击“Simulate”, 仿真完成。

6、双击 “Avanwaves”,测量仿真结果。在“Result Browser”窗口， 移动鼠标并点击选择仿真结果 sw0: DC nmos I-V Characteristics; 在Type 中 选currents, 在Curves 中，双击I(M1；在AvaneWaves，显示NMOS 在Vgs 为0.8v和1v 时的I-V Characteristics

7、移动鼠标到AvanWaves窗口，点鼠标器右键，选“Grid off“; 点 击左上角菜单中”Windows”,选”Flip Color“；点击左上角WaveList 中 Do:Sw0:i(m1),移动鼠标到菜单中的”Panels“，选择”Edit Curve“修改仿真 输出曲线的颜色。

8、在AvanWaves中，用菜单中的“Measures”, 如用pointToPoint

分别测量Vin（Vgs）为0.8v 和1v 输出线上， Vout (Vds)为1v 和1.5v 时的电流。

9、测量pmos 工艺参数的 Hspice 文件：

测量nmos I-V characteristics： Ids Vgs

10、重复步骤三到步骤九，测TSMC 0.18um工艺中pmos.

0.8V 1.0V 1.0V 10.2uA 23.5uA Vds 1.5V 10.9uA 24.5uA 测量pmos 工艺参数的 Hspice 文件：

测量pmos I-V characteristics： ∣Ids∣ ∣Vgs∣ 0.8V 1.0V 1.0V 33.8uA 77.6uA ∣Vds∣ 1.5V 35.8uA 80.6uA

11、pmos、nmos I-V characteristics曲线图：

12、结论：Kp，Vtp和λp：

TSMC 0.18um工艺参数： λn≈0.16 Vth≈0.41V Kn≈16uA/V2

λp≈0.109 ∣Vtp∣≈0.406V Kn≈53.85 uA/V2 四、结论和分析

1、通过这次实验，我进一步熟悉了课堂上的理论内容，对所学的知识起到了巩固加强；

2、通过理论联系实际，加强了我的实际动手能力；

3、通过学习Hspice的基本功能，掌握了分析、仿真NMOS、PMOS及测量参数的方法。

2014.X.X