实验五运算放大器的Hspice仿真
一、实验目的
1、进一步熟悉HSPICE网表及仿真语句。
2、学会使用Hspice调节并仿真电路,使电路达到相应要求。
二、实验内容
1、简单两级运算放大器的网表如下,根据网表画出电路图,标出各个元器件的尺寸。
V_Vp vdd 0 5V
R_Rz vo1 1 rzv
C_Cc 1 vo ccv
C_CL 0 vo clv
C_Cb 0 vb 10p
R_Rb vb vdd 100k
M_U2 vo1 vip 2 0 NENH L=0.6u W=20u M=6
M_M1 3 3 vdd vdd PENH L=2u W=30u M=8
M_M3 vo vo1 vdd vdd PENH L=0.6u W=12u M=8
M_U1 3 vin 2 0 NENH L=0.6u W=20u M=6
M_U4 vo vb 0 0 NENH L=5u W=12u M=8
M_U5 vb vb 0 0 NENH L=5u W=12u M=1
M_U3 2 vb 0 0 NENH L=5u W=12u M=4
M_M2 vo1 3 vdd vdd PENH L=2u W=30u M=8
2、对1题中的运算放大器电路做如下分析,电源电压为5V:
(提示:将该放大器的网表文件存储在文件:中,在后续的分析中调用该文
件即可)
1)直流工作点分析
由仿真结果查得电路的功耗是多少?各个mos管的工作区域,以及MOS管的漏极电流为多少?该放大器的偏置电流为多少?
2)直流分析
仿真该运放的输入输出特性曲线。
3)交流分析
✧在没有补偿电阻(Rz),补偿电容(Cc)为1pf的条件下求该放大器单位增益带
宽(GWB)、相位裕度;
✧分析没有补偿电阻,补偿电容在(0~5pf)变化的时候对GWB和相位裕度的影
响;
✧分析补偿电阻在(0~2K)变化,补偿电容为1pf的时候对GWB和相位裕度的
影响。
4)压摆率分析(提示:运放在闭环状态下进行仿真)
输入激励信号为: PULSE 2 3 20ns 0.1n 0.1n 100n 200n,测量上升和下降的压摆率分别为多少?
5)工艺角分析(即模型corner仿真)
求出模型在FF、SS、FS、SF等情况下的输入输出特性曲线,以及GWB和相位裕度。
提示:
在.end前插入.alter语句,如下:
Ota simulation
……
.alter
.lib ‘LIB_PATH\cz6h_v28.lib’ ff
.alter
.lib ‘LIB_PATH\cz6h_v28.lib’ fs
.alter
.lib ‘LIB_PATH\cz6h_v28.lib’ sf
.alter
.lib ‘LIB_PATH\cz6h_v28.lib’ ss
.end
三、实验报告
完成实验内容,并给出相应的仿真波形,分析仿真结果。