MOS开关、互补开关、CMOS开关、传输门、马鞍曲线仿真方法 / 四六文摘

工具/原料

电脑、Cadence软件、spectre
ic5141、ic610、ic615等

方法/步骤

本文以ic5141为例，为大家介绍仿真方法，打开ic5141界面，在schematic里面建立原理图，如下图所示，我们直接大家互补CMOS的开关原理图，这样方便后面单独看PMOS电阻，NMOS电阻和cmos电阻。这里面需要注意输入信号vin需要设定为变量，如下图2所示，其他激励源根据图1设定即可。
搭建好原理图后我们接下来打开ADE进行仿真参数设定，打开ADE方法如图1所示，首先我们按照下图2所示加载变量，并对变量设定一个初值，ADE中Design Variables中的其余两个变量wp和wn分别是我电路中PMOS管和NMOS管的宽，这个可以根据个人情况设定。
设置好变量后我们设置仿真条件，仿真条件设定在analysis中choose选项如下图1所示，当点击choose后我们会开到下图2所示，安装图2所示设定DC仿真参数即可，
设定好仿真参数后我们还需要保存电路中的电流节点，如果不保存电流节点那么我们将无法查看电路中的电流，这一点一定要注意，保存电路中电流节点的方法如下图一所示，完成下图步骤后我们需要到电路途中点击我们需要保存的电流节点，这里我们保存三个电流节点，如下图2所示，注意一定是点击节点，不可以点击连线，因为连线代表电压，节点代表电流。
保存电流后我们需要使用计算器来保存输出电阻，在ADE中打开计算器方法如下图1所示，打开后的计算器如图2所示，在图2中我们选择sweep-DC选项，这个代表我们的直流扫描选项，在这里先点中vs项，如下图所示，他表示选取电路中的电压节点，这是我们到电流中点击vin 和vout2这两个label或者他们对应的连线。
点好后在计算其中在点击减号，如下图所示，这样计算其中就会出现下图所示的电压减，接着点击计算其中的电流项，如下图2所示，点击好后再电路中选择电流节点这里我们以nmos电阻为例，先点击NMOS的电流，这样我们便可以得到NMOS管的两端电压比上流过的电流，这个便是电阻啦。点完电流后在在计算其中点击除号，便可以在计算器中出现如下图3所示内容，
与上一步同样的方法分别点取NMOS电阻，PMOS电阻CMOS电阻，并点击计算器中的outputs中的setup项弹出下图所示，按照图示内容点击就可以设定仿真波形输出的项我这个起的名字叫RN、RP和RN//RP。
在点击运行仿真就可以看到如下图所示的输出结果MOS开关马鞍曲线啦，这里我把NMOS、PMOS和CMOS三条电阻曲线叠在了一起，图2中我对电阻的特殊节点进行了标记。