（二）基于Cadence 617 以电阻RD作负载的共源级的直流仿真

王发玖

通过dc直流仿真，描绘 输出电压vout与输入电压vin关系曲线，输入电压vin与输出电流id，创建.scs文件保存放大管扫描直流参数，借用计算器输入gm变量，描绘跨导gm与vin的曲线

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、基础知识
工作状态

当 Vin < VTH，M1截止，漏极电流 ID= 0，输出电压 Vout = VDD
当 Vin> VTH，M1导通并处于饱和区，ID在RD上产生压降，Vout下降
当 Vin-VTH ≥ Vout，M1进入线性区

二、电路图的绘制

具体操作参考文章，电路图的绘制
https://blog.csdn.net/qq_45121415/article/details/129417049?spm=1001.2014.3001.5501

1.建立自己的数据库 Library – cell view
2.添加元器件 快捷键 i 添加 工作管、电阻、直流电源、vdd、gnd
3.编辑元器件参数 快捷键q
4.对元器件进行连线 快捷键w 点击端点连接
5.检查并保存

三、电路图仿真

打开仿真软件

DC直流仿真

  直流分析是其他所有仿真的基础。在“Tran Analysis”、“AC Analysis”等分析的过程中，首先就是先要计算直流工作点。
  对于直流工作点分析，仿真器会计算各个节点的电压，各支路电流，包括 MOS 管的各个直流参数，例如跨导（gm），阈值电压（Vth），工作区域（region）等。而在直流特性扫描中包含了电路的温度（Temperature），设计变量（Design Variable），器件参数（Component Parameter），器件模型参数（Model Parameter）等多个参数的特性仿真。

1.添加变量 设置 vgs_i= 900m

2.选择直流分析dc

选择Analyses 仿真 dc 进行sweep_Variable扫描 变量名称为vgs_i 扫描范围为 0-2v 扫描步长为0.1v

3.选择输出节点

添加了3个输出
设计输出 Outputs —To Be plotted —select on design

点击漏极的线表示输出为Vds

点击漏极点表示漏级电流

![在这里插入图片描述](

开始仿真

4. 查看Vout与Vin的曲线

出现弹窗，注意这个弹窗不能×掉，再去原理图上点击栅线和vout线，出现输入与输出电压关系曲线



饱和区 vin 大概为 900mv ~ 1.6v 之间，且vout 为 3v ~ 2.1v ，
若想建立合适的偏置点，vin 应为1.25v（中点)

5. 查看Vin与ID的曲线

查看直流工作点，看对不对‘

点击工作管

发现参数符合

6. 查看gm与Vin的曲线

gm无法直接选择在输出端，现借助计算器将gm的值送入输出端
查看结果文件，并据此建立 .scs 文件，保存扫描过程中的所有 dc-dc 参数
先打开结果浏览器



双击dcOpinfo — 选择管子M1(以电路图上的名称为准）并且双击

由此我们得到了 scs 文件中要编写的文件(找到参数的保存位置)，只需要将其全部保存即可。
在运行 virtuoso 的文件夹建立 scs 文件(名字可自拟，后缀必为.scs)，文件内容如下：
格式： save instance 名.子模块电路 1.子模块电路 2:all
注：instance 名就是器件显示的名字，子模块电路就是刚刚找工作参数点击地方，例如
dcOpInfo->M1.m0.m1，那么 M1为 instance 名，m0 为子模块电路 1 ，m1为子模块电路 2，
故后面不再继续写。冒号后面没有空格，all 表示保存所有参数

创建save1.scs，用于保存参数

找到路径，创建文件夹。这个文件夹就是你输入virtuoso启动 cadence的文件夹

双击打开编辑

加载 scs 文件，setup->Simulation Files->Definition Files 中添加刚才写的 scs 文件，并勾选

再次运行仿真，同前面操作一样，查看结果文件：然后点击dc，注意是dc ，再点击 M1 下面就出现了管子扫描过程中的所有参数

找到gm右击打开计算器，现在打算把gm添加到输出中

点击output ----set up设置输出变量 gm



得到波形