TSMC65nm工藝中l(wèi)vt-nch器件的一些參數(shù)仿真

..TSMC65nm工藝中l(wèi)vt_nch器件的一些參數(shù)仿真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(dāng)電流增益降到1時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率。因此我們采用如圖1所示的電路圖進(jìn)行仿真。圖1.特征頻率測(cè)試電路圖說(shuō)明：圖中的電感的作用是使在直流情況下通過(guò),交流情況下斷開(kāi)；電容是使理想電流源直流情況下斷開(kāi),交流情況下通過(guò)。的ACMagnitude取值為1A,這樣做的好處就是只要測(cè)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(cè)出和,則,作出隨頻率變化的曲線(xiàn),找出=1時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率值就是我們想要知道的特征頻率。這里我們對(duì)不同的直流偏置進(jìn)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(xiàn)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(shí)是采用肉眼讀取,例如,當(dāng)Vgc取0.8V時(shí),當(dāng)=1時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率大概是150GHz。特征頻率是一個(gè)重要的指標(biāo),它說(shuō)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(guò)這個(gè)值電路就不能正常工作,所以再設(shè)計(jì)電路的時(shí)候要非常注意。nmos管的特性曲線(xiàn)特性曲線(xiàn)表示的是漏端電流跟和的關(guān)系,具體的測(cè)量電路如圖3：圖3.特性曲線(xiàn)仿真電路圖說(shuō)明：先對(duì)進(jìn)行參數(shù)DC掃描,掃描范圍在0-1.2V；接著再進(jìn)行參數(shù)分析,從0-1.2V,步數(shù)為13步。仿真結(jié)果如圖4：圖4.特性曲線(xiàn)圖從圖4中可以看出,在飽和區(qū)并不是嚴(yán)格的水平,這是因?yàn)闇系篱L(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng)的影響。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(gè)直流電壓,測(cè)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(cè)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(duì)進(jìn)行DC參數(shù)掃描。從0-1.2V,總步數(shù)為20步,得到的仿真結(jié)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(shí),達(dá)到極值,接著隨著的增大,開(kāi)始逐漸減小。nmos管跨導(dǎo)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(gè)電壓,測(cè)量輸出端的電流即可,具體電路如圖7所示：圖7.跨導(dǎo)的測(cè)量電路圖對(duì)進(jìn)行參數(shù)掃描,范圍從0.2V-1.2V,得到跨導(dǎo)隨的變化情況,如圖8所示：圖8.跨導(dǎo)隨電壓變化的波形圖從圖8中可以看出,跨導(dǎo)是隨著電壓的增大而增大的。nmos管的特性曲線(xiàn)特性曲線(xiàn)即是測(cè)量柵端輸入電容跟柵電壓的關(guān)系。考慮電容特性：AC下,如果令交流電壓=1V,選擇頻率使得=rad/s,這時(shí)候得到的交流電流就是電容值。因此測(cè)量電流如圖9所示：圖9.特性曲線(xiàn)測(cè)量電路圖圖中的作用完全是為了起到對(duì)照的作用,其大小取的是500fF。測(cè)得的特性曲線(xiàn)如圖10所示：圖10.特性曲線(xiàn)圖圖中縱坐標(biāo)