西北工业大学 实验二 共源级放大器分析

实验二 共源级放大器分析

图中电路（W L 1）=50/0.5, （W L 2）=20/0.5, V DD =3V 。 V b =2.1V

(1) 执行DC 分析获得输入偏置电平，要求此时输出偏置电平为1.5V 。

在DC 分析结果中，标出关键点(工作区的交界点)。并指出增益最大时的输入偏置电平。

对图1：

在代码中加入.meas DC VGN when V(DN)=1.5V ，在生成的.lis 文件，中查找到输出电压V DS =1.5V 时，得到的输入偏置电平约为V GS =0.96V

仿真得到的输出电压V out如上图中的绿色的图线显示。

截止区与线性区分界线：V GS

线性区与饱和区分界线：V DS>V GS−V TH,通过awaves建立一个新的函数为V=V GS−V TH−V DS，如上图中红线所示，易知V=0时即为我们所求的工作点，此时V GS=1.07V

同样，建立G=dV OUT

的曲线，找到增益最大点，通过仿真工具测量得到仿真dV GS

如下图此时V GS=1V，G=−11。

所编写的.sp代码如下图：

对图2：

通过在代码中加入.meas dc GN1 when V(out)=1.5，在生成的.lis文件中查找到输出电压V out=1.5V时，得到的输入偏置电平约为V GS=1.04V

仿真得到的输出电压V out如上图中的绿色的图线显示。

截止区与饱和区分界线：V GS

线性区与饱和区分界线：V DS>V GS−V TH,通过awaves建立一个新的函数为V=V GS−V TH−V DS，如上图中红线所示，易知V=0时即为我们所求的工作点，此时V GS=1.55V

同样，建立G=dV OUT

的曲线，找到增益最大点，通过仿真工具测量得到仿真dV GS

如下图此时V GS=0.75V，G=−1.43。

所编写的.sp代码如下图：

对图3：

通过在代码中加入.meas dc VGN1 when v(out)=1.5，在生成的.lis文件中查找到输出电压V out=1.5V时，得到的输入偏置电平约为V GS=0.73V

仿真得到的输出电压V out如上图中的绿色的图线显示。

截止区与饱和区分界线：V GS

线性区与饱和区分界线：V DS>V GS−V TH,通过awaves建立一个新的函数为V=V GS−V TH−V DS，如上图中红线所示，易知V=0时即为我们所求的工作点，此时V GS=0.75V

同样，建立G=dV OUT

的曲线，找到增益最大点，通过仿真工具测量得到仿真dV GS

如下图此时V GS=0.75V，G=−29.9。

所编写的.sp代码如下图：

(2)执行tran分析，输入要求为正弦信号幅值5mv,频率1K,并通过

tran分析的波形，计算增益。(提示：使用Hspice自带的函数测

出输入输出信号的峰峰值，计算增益)逐步增大输入正弦信号的幅

值到观察幅值达到多少时会有失真发生，失真的原因是什么？

如图1：

(3)执行AC分析，仿真得出-3db频率值，低频增益数值，并与手工计

算结果比对。从波形中给出该频率点的相移量。

(4)对图1重新执行频率分析，观察在R=2K 20K 200K时的3db带宽

和增益有何不同。

(5)将MODEL中沟道调制系数改为0，再次对图1执行频率分析，观察

在R=2K 20K 200K时的低频增益及3db带宽和(2)又有何不同。说

明了什么问题？