前言
一、基本知识
二极管等效电阻
≈
1
/
g
m
\approx 1 / g_{m}
≈1/gm 此时作用就相当于负载RD
V
X
/
I
X
=
(
1
/
g
m
)
∥
r
O
≈
1
/
g
m
V_{X} / I_{X}=\left(1 / g_{m}\right) \| r_{O} \approx 1 / g_{m}
VX/IX=(1/gm)∥rO≈1/gm
当VGS < VTH时，MOS器件处于截止区
当VGS > VTH 后，由于栅漏短接，总是满足VDS > VGS-VTH，因此MOS器件总是工作于饱和区。
其交流小信号电路和以电阻为负载基本一样，不同之处就是将二级管等效电阻1/gm替换了RD
二极管采用为P沟道 未考虑沟道调制效应 ,且不考虑体效应
r
o
=
1
/
g
m
ro = 1 / g_{m}
ro=1/gm
A
v
=
−
μ
n
(
W
/
L
)
1
μ
p
(
W
/
L
)
2
=
−
g
m
1
g
m
2
A_{v}=-\sqrt{\frac{\mu_{n}(W / L)_{1}}{\mu_{p}(W / L)_{2}}}=-\frac{g_{m 1}}{g_{m 2}}
Av=−μp(W/L)2μn(W/L)1=−gm2gm1
二、电路图的绘制
链接：电路图绘制步骤
以电阻为负载为基础建立原理图 链接：电阻为负载原理图
同样电源电压vdd取3.3v，V1的DC Voltage设为参数vgs。nmos管的沟道宽度w为2um，栅长l为0.55um。二极管连接的pmos管，沟道宽度w为2um，栅长l为0.55um。
注意pmos的衬底一定要接电源，不然就有体效应
设置完毕后点击工具栏上的进行保存
三、直流仿真
1.进入ADE环境（三步走）
设置变量vgs = 1.25v；选择仿真dc，建立output : vout与vgs
2.开始仿真 run
查看p沟道 m0参数
点击M0
region = 2 工作在饱和区 0截止，1线性，2饱和
gm= 164.6u
查看n沟道 m1参数
工作在饱和区，gm = 331.3u
查看曲线关系
最大输出电压为3.1v，书上说当电流下降到很小时候，vout会低于vdd一个阈值电压，vout保持在 VDD - VTH2左右
VDD = 3.3V ,VTH2 = 0.6V 基本正确
四、交流仿真
1.修改原理图
添加Ac magnitude 1v ，保存电路图
设置变量；选择仿真；建立输出
5.查看曲线
pmos管的gm= 164.6u ，所以输出电阻约为 1 / gm = 6.07k,输入mos管跨导为 g m = 331.3u
根据公式
A
v
=
−
μ
n
(
W
/
L
)
1
μ
p
(
W
/
L
)
2
=
−
g
m
1
g
m
2
A_{v}=-\sqrt{\frac{\mu_{n}(W / L)_{1}}{\mu_{p}(W / L)_{2}}}=-\frac{g_{m 1}}{g_{m 2}}
Av=−μp(W/L)2μn(W/L)1=−gm2gm1
Av = 2
输入电压为1v，输出电压为1.95v，这说明放大倍数为 1.95 与 所求增益差不多
五、瞬态仿真
1.修改原理图
5.查看曲线
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