微电子综合实验报告 - 图文

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。

VDD MP1 MP3 MP2 OUT 2 A XNOR B MN3 MN1 MN2 1 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：

输入 A(IN1) 0 0 1 1 B(IN2) 0 1 0 1 输出 OUT 1 0 0 1 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 实验 内容 设计 任务与 设计要求 评分标准： 设 计①有合理的设计规则和网表文件、器件参数的设置合理。（0-20分） 报 告②版图设计符合基本规则，电路仿真功能正确。（0-25分） 成 绩 ③写出课程总结，有体会。 （0-5分） 机上评分标准： 操作成 绩 ①给出规范的版图总图、分层；电路仿真网表书写规范、功能正确。（0-30分） ②掌握机上基本操作和命令使用。（0-20分） 课程 设计 总成绩： 成绩 指导教师： 2015年 月 日

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