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微电子综合实验报告

微电子综合实验报告实验题目:⒚同或门电路仿真
班级:电子科学与技术1201
姓名:XXX
学号:XXX
时间:2015.5—2015.6
一、电路图。

OUT
A B
(IN1) (IN2)
分别给上图中的每个管子和结点标注,如下所述:
P管分别标记为:MP1、MP2、MP3;N管分别标记为:MN1、MN2、MP3;A、B端分别标记为:IN1、IN2;输出端标记为:OUT;N 管之间连接点标记为:1;连接反相器的点标记为:2;如上图所示。

其真值表如下所示:
二、电路仿真表。

*dounand
MN1 1 IN1 0 0 NMOS L=0.6U W=2.4U
MN2 2 IN2 1 0 NMOS L=0.6U W=2.4U
MN3 OUT 2 0 0 NMOS L=0.6U W=2.4U
MP1 IN2 IN1 2 VDD PMOS L=0.6U W=4.4U
MP2 IN1 IN2 2 VDD PMOS L=0.6U W=4.4U
MP3 OUT 2 VDD VDD PMOS L=0.6U W=4.4U
VDD VDD 0 DC 5V
VIN1 IN1 0 PULSE(0 5 0 0.1N 0.1N 5N 10N)
VIN2 IN2 0 PULSE(0 5 0 0.1N 0.1N 10N 20N)
.TRAN 1N 100N UIC
.LIB './HJ.L' TT
.END
下图为无负载电容,IN1=10ns,IN2=20ns时的波形图。

从图中可以发现,本来输出应该是5v,实际输出只有4.8v,可见输出有阈值损失。

原因是N管传高电平、P管传低电平时,输出半幅,所以存在阈值损失。

三、输出加负载电容。

1、C=0.2p ;IN1=10ns ;IN2=20ns 时波形如下:
电路仿真表如下:
*dounand
MN1 1 IN1 0 0 NMOS L=0.6U W=2.4U
MN2 2 IN2 1 0 NMOS L=0.6U W=2.4U
MN3 OUT 2 0 0 NMOS L=0.6U W=2.4U
MP1 IN2 IN1 2 VDD PMOS L=0.6U W=4.4U
MP2 IN1 IN2 2 VDD PMOS L=0.6U W=4.4U
MP3 OUT 2 VDD VDD PMOS L=0.6U W=4.4U cloadf OUT 0 0.2p
VDD VDD 0 DC 5V
VIN1 IN1 0 PULSE(0 5 0 0.1N 0.1N 5N 10N)
VIN2 IN2 0 PULSE(0 5 0 0.1N 0.1N 10N 20N) .TRAN 1N 100N UIC
.LIB './HJ.L' TT
.END
2、C=0.2p ;IN1=20ns ;IN2=40ns时波形如下:
电路仿真表如下:
*dounand
MN1 1 IN1 0 0 NMOS L=0.6U W=2.4U
MN2 2 IN2 1 0 NMOS L=0.6U W=2.4U
MN3 OUT 2 0 0 NMOS L=0.6U W=2.4U
MP1 IN2 IN1 2 VDD PMOS L=0.6U W=4.4U
MP2 IN1 IN2 2 VDD PMOS L=0.6U W=4.4U
MP3 OUT 2 VDD VDD PMOS L=0.6U W=4.4U cloadf OUT 0 0.2p
VDD VDD 0 DC 5V
VIN1 IN1 0 PULSE(0 5 0 0.1N 0.1N 10N 20N)
VIN2 IN2 0 PULSE(0 5 0 0.1N 0.1N 20N 40N)
.TRAN 1N 100N UIC
.LIB './HJ.L' TT
.END
3、C=0.5p ; IN1=10ns ;IN2=20ns时波形如下:
电路仿真表如下:
*dounand
MN1 1 IN1 0 0 NMOS L=0.6U W=2.4U
MN2 2 IN2 1 0 NMOS L=0.6U W=2.4U
MN3 OUT 2 0 0 NMOS L=0.6U W=2.4U
MP1 IN2 IN1 2 VDD PMOS L=0.6U W=4.4U
MP2 IN1 IN2 2 VDD PMOS L=0.6U W=4.4U
MP3 OUT 2 VDD VDD PMOS L=0.6U W=4.4U cloadf OUT 0 0.5p
VDD VDD 0 DC 5V
VIN1 IN1 0 PULSE(0 5 0 0.1N 0.1N 5N 10N)
VIN2 IN2 0 PULSE(0 5 0 0.1N 0.1N 10N 20N)
.TRAN 1N 100N UIC
.LIB './HJ.L' TT
.END
4、C=0.5p ; IN1=20ns ;IN2=40ns时波形如下:
电路仿真表如下:
*dounand
MN1 1 IN1 0 0 NMOS L=0.6U W=2.4U
MN2 2 IN2 1 0 NMOS L=0.6U W=2.4U
MN3 OUT 2 0 0 NMOS L=0.6U W=2.4U
MP1 IN2 IN1 2 VDD PMOS L=0.6U W=4.4U
MP2 IN1 IN2 2 VDD PMOS L=0.6U W=4.4U
MP3 OUT 2 VDD VDD PMOS L=0.6U W=4.4U cloadf OUT 0 0.5p
VDD VDD 0 DC 5V
VIN1 IN1 0 PULSE(0 5 0 0.1N 0.1N 10N 20N)
VIN2 IN2 0 PULSE(0 5 0 0.1N 0.1N 20N 40N)
.TRAN 1N 100N UIC
.LIB './HJ.L' TT
.END
四、实验结果分析。

从仿真波形图可以看出:1、在无负载电容时,若A、B输入相同电平时,则输出为高电平;若A、B输入不相同的电平时,则输出为低电平。

实验结果与理论(真值表)相符。

2、加负载电容时,当A、B 输入相同电平时,电容充电;当A、B输入不相同电平时,电容放电。

且当电容值较小时,电容充放电时间较短;电容值较大时,电容充放电时间较长。

五、课程总结与体会。

通过本次实验,验证了晶体管的特性,自己也进一步了解了晶体管的特性。

学会了如何使用电子电路仿真软件SPICE、知道如何看电路图、怎么合理的设置器件参数等。

了解了电路仿真表应该按照管子名称、漏极、栅极、源极、衬底、管子特性的顺序来写。

在本次实验中,感觉自己收获了许多课本上没有的东西,扩充了知识面。

物理与电子信息学院-微电子综合实验-成绩评定表
专业:电子科学与技术班级:12电子学号:120803021 姓名:李思思。

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