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skysky

[这个贴子最后由skysky在 2006/04/12 07:49pm 第 1 次编辑]

用hspice前后两次仿真一个推挽反向器，mos采用网上找的tsmc0.18的model，
第一次的网表如下
g1-40u
*g1 40u with cload=18.1u
.option probe node post
.op
.tran   2ns    2us
.print  tran   v(vsin)  v(out)  i(cload)
vin    in     0     sin   0.6   1u   2meg
vcc    vcc    0     1.2
cload  out    0     1p
m1      out     in     0     0     cmosn  w=2.5u  l=6.5u  
m2      out     in     vcc   vcc   cmosp  w=6u    l=3.2u
.end
直流工作点分析结果如下
element  0:m1       0:m2      
model    0:cmosn    0:cmosp   
region     Saturati   Saturati
  id         2.1444u   -2.1444u
  ibs        0.         0.     
  ibd        0.         0.     
  vgs      600.0000m -600.0000m
  vds      606.4601m -593.5399m
  vbs        0.         0.     
  vth      373.2803m -399.1572m
  vdsat    171.5570m -160.7269m
  beta     112.5600u  136.5830u
  gam eff  584.2271m  459.4313m
  gm        19.1001u   20.3357u
  gds       43.1724n  112.9938n
  gmb        5.2598u    6.3138u
  cdtot      2.0816f    3.7299f
  cgtot    114.7453f  136.4126f
  cstot     61.6131f   73.3507f
  cbtot     35.9118f   37.3757f
  cgs      105.5277f  129.0763f
  cgd        2.0501f    3.5463f
cload电容上流过交流电流峰值为19.1pA
第二次仿真，网表中将mos管宽长改变，如下
m1      out     in     0     0     cmosn w=1.1u   l=2.82u  
m2      out     in     vcc   vcc   cmosp w=2.4u   l=1.2u
直流工作点分析结果如下
element  0:m1       0:m2      
model    0:cmosn    0:cmosp   
region     Saturati   Saturati
  id         2.0772u   -2.0772u
  ibs        0.         0.     
  ibd        0.         0.     
  vgs      600.0000m -600.0000m
  vds      595.2718m -604.7282m
  vbs        0.         0.     
  vth      380.5992m -414.0861m
  vdsat    166.2623m -151.1424m
  beta     115.2393u  149.6602u
  gam eff  583.4382m  458.3546m
  gm        19.0137u   21.0028u
  gds       83.5822n  161.9051n
  gmb        5.2542u    6.4215u
  cdtot    889.0808a    1.5026f
  cgtot     22.8377f   21.9688f
  cstot     12.1450f   11.5464f
  cbtot      6.7344f    5.3624f
  cgs       20.6675f   19.9320f
  cgd      862.5191a    1.4705f
cload电容上流过交流电流峰值37.8pA
问题：
1.由于两个mos的gm约为20us，输出电流应为（gmn＋gmp）*vin＝40pA，
可是为什么两次仿真结果与4400pa均有这么大的偏差？
尤其是第一次？
2.将第一瞬态仿真的步长设置为5ns，那么直流工作点分析结果不变，但是电容峰值电流变为31.8pA，why？？？
多谢！！！！！！！！！！！！！

icsoul

1、推挽反向器工作时应该只有一个管子导通 Iout=gm*Vin而不是你所说的gmn＋gmp）*vin
   并没有什么偏差。
2、不同的步长得到的瞬态仿真结果位于不同的时间点，所以结果会有不同。你设置步长为
   1ns看看是否有31.8pA的峰值电流？直流工作点是一种静态偏置，对瞬态分析没有什么
   影响，所以不会有变化。

skysky

   

下面引用由icsoul在 2006/04/12 05:35pm 发表的内容：
1、推挽反向器工作时应该只有一个管子导通 Iout=gm*Vin而不是你所说的gmn＋gmp）*vin
   并没有什么偏差。
2、不同的步长得到的瞬态仿真结果位于不同的时间点，所以结果会有不同。你设置步长为
   1ns看看是否有 ...

1.推挽反向器如果是是工作在两个mos均饱和的狭小状态，两个mos都应该饱和吧？
  况且我第2次仿真的过程里也得到了大约38pA的电流，这又该怎么解释呢？
2.不同的步长得到的瞬态仿真结果位于不同的时间点，但是对于一个正弦波的峰值来说，2ns的步长和5ns的步长进行仿真，不应该有19pA和31pA这样大的差别吧？
  步长改为1ns，结果峰值只有17pA？
  多谢！！！

icsoul

1、孤陋寡闻了，没听说推挽级还有工作在n、p管同时饱和的，呵呵
   如果两个管子都导通，增益Av=gmn（ron||rop) ,而（ron||rop)是与宽长比相关的。
2、我认为输入的正弦激励，饱和区gm=UnCox（W/L）Vds，不同的步长Vds的变化率是不一
   样的，所以产生的输入电流也不会一样。

skysky

   

下面引用由icsoul在 2006/04/12 08:41pm 发表的内容：
1、孤陋寡闻了，没听说推挽级还有工作在n、p管同时饱和的，呵呵
   如果两个管子都导通，增益Av=gmn（ron||rop) ,而（ron||rop)是与宽长比相关的。
2、我认为输入的正弦激励，饱和区gm=UnCox（W/L）Vds，不同的　...

  
  只是借用推挽级来说明电路的连接形式，
  在看一篇论文，讲的是用推挽级这样的电路形式来作为一个跨导用。
  论文中讲，在mos管均饱和的情况下，整个电路的等效跨导为两个mos管gm之和。
  而我的仿真就是在跨导输入端加小信号电流，输出端接电容，测量电容流过电流从而
  得到系统的跨导，从而与两个mos管跨导之和进行比较。
  按照论文的说法，电容流过的电流应该为（gmn＋gmp）*vin，按照我仿真网表中条件
  电容电流应该等于40pA，但是实际仿真的结果显然与此差别很大。
  不解？？

icsoul

那你还是仔细看看原论文如何推导这个跨导的吧。