VLSI分析与模拟作业作业二.doc

VLSI分析與模擬作業(作業二) 班級:四技晶片三甲 學號:姓名:王嵩堡 第一題： ㄧ、題目 下圖為兩級串接的CMOS負載二極體放大電路，輸入訊號VIN於操作點分析時的DC值為2.5V。暫態分析由 0 s 掃描至 150 s；FFT 分析輸出訊號V(OUT2)，關注頻率 20kHz.暫態分析方直流偏移2.5V,頻率20kHz，峰值分別為 200mV、1V及 2V 時的V(OUT1)、V(OUT2)與VIN 的波形圖及總諧波失真(THD) 諧波失真(THD)三、電路圖 四、程式執行檔 (1)當暫態分析200mV 時的程式 FAST FOURIER TRANSFORM FOR CMOS AMP for HW_2.1 .options LIST node post VDD 1 GND DC=+5V VIN IN GND DC=+2.5V SIN(2.5V 200mV 20K) $INPUT SIGNAL,1,2,200mV M1 OUT1 IN GND GND NCH_1 L=1U W=2U M2 OUT1 OUT1 1 1 PCH_1 L=1U W=1U M3 OUT2 OUT1 1 1 PCH_2 L=1U W=8U M4 OUT2 OUT2 GND GND NCH_2 L=1U W=1U .MODEL PCH_1 PMOS (VTO=-1V KP=2E-5 LAMBDA=0.01) .MODEL NCH_1 NMOS (VTO=1.75V KP=4E-5 LAMBDA=0.01) .MODEL PCH_2 PMOS (VTO=-1.75V KP=2E-5 LAMBDA=0.01) .MODEL NCH_2 NMOS (VTO=1V KP=4E-5 LAMBDA=0.01) .DC VIN 0V 5V 0.01V .TRAN 0.1US 150US .FFT V(OUT2) NP=1024 FREQ=20K .OP .END (2)當暫態分析V 時的程式： 將此頁最上方圈選處的 200mV 改成1v 即可 (3)當暫態分析2V 時的程式： 將此頁最上方圈選處的 200mV 改成2v 即可 五、執行結果 (一)暫態分析200mV 時： 上圖為峰值為 200mV 時的暫態分析結果 上圖為峰值為 200mV 時的直流分析結果 上圖為峰值為 200mV時之快速傅麗葉轉換結果，得到為V(OUT2)的db/f分佈圖 上圖為峰值為 200mV時之快速傅麗葉轉換結果，得到為V(OUT2)的Phase/f 分佈圖 總諧波失真(total harmonic distortion) = 567.3394m percent (二) 暫態分析V 時 上圖為峰值為 1V 時的暫態分析結果 上圖為峰值為 1V 時的直流分析結果 上圖為峰值為 1V時之快速傅麗葉轉換結果，得到為V(OUT2) 的db/f分佈圖 上圖為峰值為 1V時之快速傅麗葉轉換結果，得到為V(OUT2) 的Phase/f 分佈圖 總諧波失真(THD)(total harmonic distortion) = 25.4541 ％ (三) 暫態分析2V 時： 上圖為峰值為 2V 時的暫態分析結果 上圖為峰值為 2V 時的直流分析結果 上圖為峰值為 2V時之快速傅麗葉轉換結果，得到為V(OUT2) 的db/f分佈圖 上圖為峰值為 2V時之快速傅麗葉轉換結果，得到為V(OUT2) 的Phase/f分佈圖 總諧波失真(THD) = 35.2558 ％ 第二題： ㄧ、題目 下圖韋恩電橋震盪器(Wein Bridge Oscillator)， (R1=R2=120kΩ，C1=C2=100pF)。分析輸出 V(OUT)波形及震盪頻率。三、電路圖 四、程式執行檔 HW2_2 .SUBCKT OPA IN1 IN2 OUT 1 6 IREF 2 6 25UA M1 4 IN1 3 1 PMOSFET L=8U W=120U M2 5 IN2 3 1 PMOSFET L=8U W=120U M3 4 4 6 6 NMOSFET L=10U W=50U M4 5 4 6 6 NMOSFET L=