【求助】在Hspice实现反相器问题

peacegump · 发表于 2009-10-14 19:04:02

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我想通过HSPICE模拟一个反相器。
要求使用Berkeley的BSIM4 45nm模型（http://www.eas.asu.edu/~ptm/modelcard/2006/45nm_bulk.pm），并且输入频率为1GHz。

我想请问您NMOS和PMOS的长度和宽度应该如何确定？

我自己按照上面的要求写了一个程序，可是并不能得到正确的结果。我是一个菜鸟，您能不能帮我看看我的错误在哪里？

_Ryu · 发表于 2009-10-14 23:28:17

1# peacegump

希望你不是想骗钱的。赫赫
从结果来看，似乎PMOS太小了，
从电路看， 1pF的loading又太大了。
而且一般讲，如果不是有特别的考虑的话，
PMOS要大于NMOS，至少2x,3x左右。
不过90n以下，是不是有不同。

先把1pF的capacitor拿掉看看。不行的话，加大PMOS，或减小NMOS的size.
关于size的选取，很多教科书都有的，还是看书的好。
INV虽然看似简单，要真正搞明白还是要花功夫的。

peacegump · 发表于 2009-10-15 08:37:08

首先谢谢楼上的
呵呵，我肯定不是骗钱的，我是想解决问题才来这里发帖子的。
我先按照你说的方法试试，看看结果如何。
另外能不能推荐一本关于size选取的书籍，最好是新一些的。
谢谢！

peacegump · 发表于 2009-10-15 08:53:32

本帖最后由 peacegump 于 2009-10-15 08:55 编辑

我在摸索中将NMOS和PMOS的size设置成如下规格会有最好的结果
M1 OUT IN VCC VCC PMOS L=0.039u W=20u
M2 OUT IN 0 0 NMOS L=0.039u W=10u
但是还是不知道具体应该如何确定size的值
PLOT结果
legend:
  a: v(in)
  b: v(out)
   time    v(in)
(ab    ) -500.0000m    0.       500.0000m    1.0000    1.5000
                  +          +          +          +          +
0.       0. -+------+------a------+------+------+------b------+------+-
10.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
20.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
30.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
40.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
50.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
60.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
70.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
80.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
90.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  100.0000p 0. -+------+------a------+------+------+------b------+------+-
  110.0000p  200.000m +    +    +    a+    +    + b +    +    +
  120.0000p  400.000m +    +    +    + a  +    b    +    +    +
  130.0000p  600.000m +    +    +    +    b+  a +    +    +    +
  140.0000p  800.000m +    +    +    b+    +    +a    +    +    +
  150.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  160.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  170.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  180.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  190.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  200.0000p 1.000 -+------+------+b-----+------+------+------a------+------+-
  210.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  220.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  230.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  240.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  250.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  260.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  270.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  280.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  290.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  300.0000p 1.000 -+------+------+b-----+------+------+------a------+------+-
  310.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  320.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  330.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  340.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  350.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  360.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  370.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  380.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  390.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  400.0000p 1.000 -+------+------+b-----+------+------+------a------+------+-
  410.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  420.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  430.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  440.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  450.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  460.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  470.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  480.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  490.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  500.0000p 1.000 -+------+------+b-----+------+------+------a------+------+-
  510.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  520.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  530.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  540.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  550.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  560.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  570.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  580.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  590.0000p 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
  600.0000p 1.000 -+------+------+b-----+------+------+------a------+------+-
  610.0000p  800.000m +    +    + b +    +    +a    +    +    +
  620.0000p  600.000m +    +    + b +    +  a +    +    +    +
  630.0000p  400.000m +    +    +    + a  b    +    +    +    +
  640.0000p  200.000m +    +    +    a+    +    + b +    +    +
  650.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b+    +    +
  660.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  670.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  680.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  690.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  700.0000p 0. -+------+------a------+------+------+------b------+------+-
  710.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  720.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  730.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  740.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  750.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  760.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  770.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  780.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  790.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  800.0000p 0. -+------+------a------+------+------+------b------+------+-
  810.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  820.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  830.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  840.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  850.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  860.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  870.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  880.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  890.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  900.0000p 0. -+------+------a------+------+------+------b------+------+-
  910.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  920.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  930.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  940.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  950.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  960.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  970.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  980.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
  990.0000p 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
1.0000n 0. -+------+------a------+------+------+------b------+------+-
1.0100n 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
1.0200n 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
1.0300n 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
1.0400n 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
1.0500n 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
1.0600n 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
1.0700n 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
1.0800n 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
1.0900n 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
1.1000n 0. -+------+------a------+------+------+------b------+------+-
1.1100n  200.000m +    +    +    a+    +    + b +    +    +
1.1200n  400.000m +    +    +    + a  +    b    +    +    +
1.1300n  600.000m +    +    +    +    b+  a +    +    +    +
1.1400n  800.000m +    +    + b +    +    +a    +    +    +
1.1500n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.1600n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.1700n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.1800n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.1900n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.2000n 1.000 -+------+------+b-----+------+------+------a------+------+-
1.2100n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.2200n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.2300n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.2400n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.2500n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
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1.2900n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.3000n 1.000 -+------+------+b-----+------+------+------a------+------+-
1.3100n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.3200n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.3300n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.3400n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.3500n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.3600n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.3700n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.3800n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.3900n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.4000n 1.000 -+------+------+b-----+------+------+------a------+------+-
1.4100n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.4200n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.4300n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.4400n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.4500n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.4600n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.4700n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.4800n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.4900n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.5000n 1.000 -+------+------+b-----+------+------+------a------+------+-
1.5100n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.5200n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.5300n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.5400n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.5500n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.5600n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.5700n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.5800n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.5900n 1.000  +    +    +b    +    +    +    a    +    +
1.6000n 1.000 -+------+------+b-----+------+------+------a------+------+-
1.6100n  800.000m +    +    + b +    +    +a    +    +    +
1.6200n  600.000m +    +    + b +    +  a +    +    +    +
1.6300n  400.000m +    +    +    + a  b    +    +    +    +
1.6400n  200.000m +    +    +    a+    +    + b +    +    +
1.6500n 4.136f +    +    a    +    +    +    b+    +    +
1.6600n 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
1.6700n 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
1.6800n 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
1.6900n 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
1.7000n 0. -+------+------a------+------+------+------b------+------+-
1.7100n 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
1.7200n 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
1.7300n 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
1.7400n 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
1.7500n 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
1.7600n 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
1.7700n 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
1.7800n 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
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1.8000n 0. -+------+------a------+------+------+------b------+------+-
1.8100n 0.    +    +    a    +    +    +    b    +    +
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_Ryu · 发表于 2009-10-15 23:20:15

首先谢谢楼上的
呵呵，我肯定不是骗钱的，我是想解决问题才来这里发帖子的。
我先按照你说的方法试试，看看结果如何。
另外能不能推荐一本关于size选取的书籍，最好是新一些的。
谢谢！
peacegump 发表于 2009-10-15 09:37

登录/注册后可看大图

一般的analog设计的书
Design of Analog CMOS Integrated Circuits (Hardcover)by Behzad Razavi

CMOS Analog Circuit Designby Phillip E. Allen (Author), Douglas R. Holberg (Author), Allen (Author)

CMOS Circuit Design, Layout, and Simulationby R. Jacob Baker

或者

Digital Integrated Circuits: A Design Perspective by Jan M. Rabaey (Author)

peacegump · 发表于 2009-10-16 08:59:44

一般的analog设计的书
Design of Analog CMOS Integrated Circuits (Hardcover)by Behzad Razavi

CMOS Analog Circuit Designby Phillip E. Allen (Author), Douglas R. Holberg (Author), Allen (Author)

...
_Ryu 发表于 2009-10-15 23:20

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非常感谢