1. 2. 计算出这个电路的V OH V OL 及V IH V IL 。

（计算可先排除速度饱和的
可能）
V in =0时，V OH =
V in=时,假设NMOS 工作在临界饱和区：
A
I V R I v
V V V A I V V L W K I D out L D T in out D T in D 61142`1073.55.207.243.05.21039.7)(2/--⨯=⇒+=⎪⎩⎪⎨⎧=-=-=⨯=⇒-⨯=这样的话根据 D D I I <1，器件实际工作在线性区
⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+=--=v V V R I V V V V L W K I in
OL L D OL OL T in D 5.25.2]2)[(2`
6`10115-⨯=K 将， 5.0/5.1=L W ，43.0=T V 代入kohm R L 75=
解得：
=OL V
由图得：V OH =, V OL =.
当out in V V =时，NMOS 工作在饱和区
⎪⎩⎪⎨⎧+=-⨯=out
L D T in D V R I V V L W K I 5.2)(2/2`
反相器阈值电压===out in M V V V
此时 -6.8978)43.0(875.255.2,)43.0(9375.125.22=--==
--=in Vin
Vout in out V d d g V V ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=--==+=0.5458||0.9082||g V V V V g V V V M OH M IL M M IH
由图得：V IH =, V IL =.
SP 文件：
.TITLE CMOS INVERTER
.options probe
.options tnom=25
.options ingold=2 limpts=30000 method=gear
.options lvltim=2 imax=20 gmindc=
.protect
.lib'C:\synopsys\' TT
.unprotect
.global vdd
Mn out in 0 0 NMOS W= L= *（工艺中要求尺寸最大） RL OUT VDD 75k
VDD VDD 0
VIN IN 0 0
.DC VIN 0
.op
.probe dc v(out)
.end
2.3.分析电路噪声容限。

计算NM H(高电平噪声容限)和NM L(低电平噪
声容限), 并使用HSPICE画出反相器的VTC曲线。

NM H=V OH - V IH=
NM L= V IL- V OL=
SP文件：
.TITLE CMOS INVERTER
.options probe
.options tnom=25
.options ingold=2 limpts=30000 method=gear
.options lvltim=2 imax=20 gmindc=
.protect
.lib'C:\synopsys\' TT
.unprotect
.global vdd
Mn out in 0 0 NMOS W= L= *（工艺中要求尺寸最大）
RL OUT VDD 75k
VDD VDD 0
.DC VIN 0
.op
.probe dc v(out)
.end
3.4.使用HSPICE画出RL=35k，75K，150k三种情况下的VTC。

（从左到右依次为RL=150k,75k, 35k）
SP文件：
.TITLE CMOS INVERTER
.options probe
.options tnom=25
.options ingold=2 limpts=30000 method=gear
.options lvltim=2 imax=20 gmindc=
.protect
.lib'C:\synopsys\' TT
.unprotect
.global vdd
Mn out in 0 0 NMOS W= L=
RL VDD OUT 75k
VDD VDD 0
.DC VIN 0
.probe V(out)
.probe V(in)
.alter
.TITLE Exercise RL = 150k
RL Vdd out 150k
.alter
.TITLE Exercise RL = 35k
RL Vdd out 35k
.end
1.5．对2的结果进行仿真验证。

(tran 仿真；输入加脉冲，上升和
下降时间都为5ns)
由图得：t PHL=; t PLH=s
SP文件：
.TITLE CMOS INVERTER
.options probe
.options tnom=25
.options ingold=2 limpts=30000 method=gear
.options lvltim=2 imax=20 gmindc=
.protect
.lib'C:\synopsys\' TT
.unprotect
.global vdd
Mn out in 0 0 NMOS W= L= *（工艺中要求尺寸最大）
RL OUT VDD 75k
CL OUT 0 3p
VDD VDD 0
Vin in 0 PULSE(0 100n 5n 5n 5u 10u)
.TRAN 1n 30u
.measure tran TPHL trig v(in) val= td=1n rise=2 targ v(out) +val= td=1n fall=2
.measure tran TPLH trig v(in) val= td=1n fall=2 targ v(out) +val= td=1n rise=2
.probe V(out)
.probe V(in)
.end。