TSMC65nm工藝中l(wèi)vt_nch器件的一些參數(shù)仿真.doc

TSMC65nm工藝中l(wèi)vt_nch器件的一些參數(shù)仿真1. nmos管的特征頻率特征頻率是每一種工藝下的非常重要的參數(shù)，它的定義是當電流增益降到1時所對應的頻率。因此我們采用如圖1所示的電路圖進行仿真。圖1.特征頻率測試電路圖說明：圖中的電感的作用是使在直流情況下通過，交流情況下斷開；電容是使理想電流源直流情況下斷開，交流情況下通過。的AC Magnitude取值為1A，這樣做的好處就是只要測出電流，它在數(shù)值上是與電流增益一致的。用探針和分別測出和，則，作出隨頻率變化的曲線，找出=1時對應的頻率值就是我們想要知道的特征頻率。這里我們對不同的直流偏置進行了掃描，得到的波形如圖2所示：圖2. 隨頻率以及Vgc的變化曲線簇圖由于cadence軟件的CROSS函數(shù)未能正常使用，所以數(shù)據(jù)讀取時是采用肉眼讀取，例如，當Vgc取0.8V時，當=1時對應的頻率大概是150GHz。特征頻率是一個重要的指標，它說明在電路中，工作的頻率最大大概是特征頻率的1/3到1/4，超過這個值電路就不能正常工作，所以再設計電路的時候要非常注意。2. nmos管的特性曲線特性曲線表示的是漏端電流跟和的關系，具體的測量電路如圖3：圖3.特性曲線仿真電路圖說明：先對進行參數(shù)DC掃描，掃描范圍在0-1.2V；接著再進行參數(shù)分析，從0-1.2V，步數(shù)為13步。仿真結果如圖4：圖4. 特性曲線圖從圖4中可以看出，在飽和區(qū)并不是嚴格的水平，這是因為溝道長度調(diào)制效應的影響。3. nmos管的漏端輸出電阻nmos管的輸出電阻可以將柵端接地，在漏端加一個直流電壓，測量，然后作兩者之間的比值即為漏端輸出電阻，具體電路如圖5所示：圖5.漏端輸出電阻的測試電路圖考慮到隨著的變化，漏端輸出電阻可能發(fā)生變化，因此對進行DC參數(shù)掃描。從0-1.2V，總步數(shù)為20步，得到的仿真結果如圖6所示：圖6. 漏端輸出電阻隨的變化圖從圖中可以看出，漏端輸出電阻先隨的增大而增大，大概到=0.3V時，達到極值，接著隨著的增大，開始逐漸減小。4. nmos管跨導的定義是輸出電流和電壓的比值，其量綱是電阻的倒數(shù)。因此只需要在輸入端加一個電壓，測量輸出端的電流即可，具體電路如圖7所示：圖7. 跨導的測量電路圖對進行參數(shù)掃描，范圍從0.2V-1.2V，得到跨導隨的變化情況，如圖8所示：圖8. 跨導隨電壓變化的波形圖從圖8中可以看出，跨導是隨著電壓的增大而增大的。5. nmos管的特性曲線特性曲線即是測量柵端輸入電容跟柵電壓的關系?？紤]電容特性：AC下，如果令交流電壓=1V，選擇頻率使得=rad/s，這時候得到的交流電流就是電容值。因此測量電流如圖9所示：圖9. 特性曲線測量電路圖圖中的作用完全是為了起到對照的作用，其大小取的是500fF。測得的特性曲線如圖10所示：圖10. 特性曲線圖圖中縱坐標