内容发布更新时间 : 2024/6/24 2:49:53星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

电子科技大学成都学院

（微电子技术系）

实验报告书

课程名称：电路原理图设计及Hspice 学 号： 姓 名： 教 师： 年06月15日

实验一 基本电路图的

Hspice仿真

实验时间： 同组人员：

一、实验目的

1.学习用Cadence软件画电路图。

2.用Cadence软件导出所需的电路仿真网表。

3.对反相器电路进行仿真，研究该反相器电路的特点。

二、实验仪器设备

Hspice软件、Cadence软件、服务器、电脑

三、实验原理和内容

激励源：直流源、交流小信号源。

瞬态源：正弦、脉冲、指数、分线段性和单频调频源等几种形式。 分析类型：分析类型语句由定义电路分析类型的描述语句和一些控制语句组成，如直流分析（.OP）、交流小信号分析（.AC）、瞬态分析（.TRAN）等分析语句，以及初始状态设置（.IC）、选择项设置（.OPTIONS）等控制语句。这类语句以一个“.”开头，故也称为点语句。其位置可以在标题语句之间的任何地方，习惯上写在电路描述语句之后。

基本原理：(1)当UI=UIL=0V时，UGS1=0，因此V1管截止，而此时|UGS2|> |UTP|，所以V2导通，且导通内阻很低，所以UO=UOH≈UDD， 即输出电平.

(2)当UI=UIH=UDD时，UGS1=UDD>UTN，V1导通，而UGS2=0<|UTP|，因此V2截止。此时UO=UOL≈0，即输出为低电平。 可见，CMOS反相器实现了逻辑非的功能.

四、实验步骤

1.打开Cadence软件，画出CMOS反相器电路图，导出反相器的HSPICE网表文件。 2.修改网表，仿真出图。

3.修改网表，做电路的瞬态仿真，观察输出变化，观察波形，并做说明。 4.对5个首尾连接的反相器组成的振荡器进行波形仿真。 5.分析仿真结果，得出结论。

五、实验数据

输入输出仿真： 网表：

* lab2c - simple inverter .options list node post .model pch pmos .model nch nmos *.tran 200p 20n

.dc vin 0 5 1m sweep data=w .print v(1) v(2) .param wp=10u wn=10u .data w wp wn 10u 10u 20u 10u 40u 10u 40u 5u .enddata vcc vcc 0 5

vin in 0 2.5 *pulse .2 4.8 2n 1n 1n 5n 20n cload out 0 .75p

m1 vcc in out vcc pch l=1u w=wp m2 out in 0 0 nch l=1u w=wn .alter

vcc vcc 0 3 .end 图像：

瞬态仿真： 网表：

* lab2c - simple inverter .options list node post .model pch pmos .model nch nmos .tran 200p 20n

.print tran v(1) v(2) vcc vcc 0 5

vin in 0 2.5 pulse .2 4.8 2n 1n 1n 5n 20n cload out 0 .75p

m1 vcc in out vcc pch l=1u w=20u

m2 out in 0 0 nch l=1u w=20u .endcload out 0 .75p

m1 vcc in out vcc pch l=1u w=20u m2 out in 0 0 nch l=1u w=20u .end 图像： 网表：

* lab2d - 5 stage driver .options list node post *.model pch pmos *.model nch nmos .tran 1n 10n

.print tran v(1) v(2) i(vcc) .global vcc vcc vcc 0 5

*vin 1 0 2.5 pulse .2 3 .5 2n 2n 2n 5n 20n .ic v(1)=5 xinv1 1 2 inv xinv2 2 3 inv xinv3 3 4 inv xinv4 4 5 inv xinv5 5 1 inv *cd1 6 0 1.75f

.subckt inv in out

m1 vcc in out vcc PENH l=1u w=20u m2 out in 0 0 NENH l=1u w=20u .ends inv .end 图像：

对5个首尾连接的反相器组成的振荡器进行波形仿真。 * lab2d - 5 stage driver .options list node post .tran 1n 30n

.print tran v(1) v(2) i(vcc) .global vcc vcc vcc 0 5 .ic v(1)=5

.lib 'E:\\chy\\cz6h_v20.lib' tt xinv1 1 2 inv1 xinv2 2 3 inv1 xinv3 3 4 inv1 xinv4 4 5 inv1 xinv5 5 1 inv2

.subckt inv1 in out

m1 vcc in out vcc PEPH l=1u w=20u