NMOS和PMOS的DCIV仿真

Posted 2022-02-07 硬件老钢丝

从零开始学cadence仿真，也算是一个学习记录。仿真软件版本比较低，但是依旧可以表明仿真过程。

NMOS仿真

原理图搭建

搭建NMOS原理图，这里工艺是smic13mmrf_1223。这是栅极电压和漏极电压为变量VGS和VDS。

设置仿真分析

首先对变量进行初步定义，VGS=1.5V VDS先设为0.因为我们要以VDS作为横坐标，所以是一个扫描范围。

然后添加一个DC仿真。VDS变量范围为0-3V

我们要看的数据是漏极电流，因为我们要添加一个输出变量。

选择节点代表看电流，如果选择导线则意味着看电压。

自此，我们就定义了一个输出节点电流，这个时候我们运行仿真。

得到了VGS=1.5V 而VDS 范围为0-3的直流分析。

修改VGS=0.5V ，我们看一下曲线变化。我们选择新生成的曲线为加载，即在原有的图上添加一条曲线。

显然，这样 是不方便的，如果我们直接进行参数扫描就可以直接给出关于不同的的VGS的变化随着VDS的变化。

VGS=0-3.扫描间隔为0.5

这样可就可以表示出我们在不同VGS下的曲线。

进一步的我们记录一下NMO在不同偏置情况下的
region中0代表截止区；
1代表线性区；
2代表饱和区；
3代表亚阈值区

这里提醒一下，关于电流的正负，对于NMOS而言，D是流入所以是正，S是流出，所以是负。

PMOS仿真

原理图搭建

建立PMOS仿真模型，同样的设置，电压Vsg,Vsd。

设置仿真分析

设置基本的仿真参数

仿真结果

我们这里选用的是S端口电压，由于PMOS管是S端流入，D端流出，所以S端口看的电流是正的。

总结

综上我们就做PMOS和NMOS的电流曲线进行了仿真，实际上，当我们需要用到管子的时候，我们是要去调整管子的尺寸的，进一步的观察尺寸对我们设计的影响，也就是看一下静态工作点看一下我们在取不同栅压和漏压情况下的Region、Vth、VGS，ids这些参数，都是可以帮助我们更好的理解电路。