Материал: Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Основы проектирования электронной компонентной базы». Арсентьев А.В., Плотникова Е.Ю

Misc (Разное) содержит символы портов, глобальной земли и питания.

Вместе с одной из библиотек автоматически подключится библиотека Devices, содержащая стандартные символы транзисторов и пассивных элементов, однако использовать для создания схем необходимо элементы из Generic_250nm_Devices (рис. 4).

Рис. 4. Содержимое библиотеки Generic_250nm_Devices

4

После того, как к проекту будут подключены файлы библиотек, в созданной ранее ячейке можно собирать схему для исследования компонента. В нашем случае таким компонентом будет n-канальный МОП-транзистор.

2. Размещение компонентов схемы для измерения ВАХ n-канального МОП-транзистора

1) Из соответствующих библиотек вытащите на рабочую область элементы как показано на рис. 5.

Первым элементом, который должен присутствовать в схеме измерения характеристик n-канального МОПтранзистора, является сам транзистор. Его можно найти в биб-

лиотеке Generic_250nm_Devices под именем NMOS_3_3v (в

случае транзистора, работающего при управляющем напряжении 3,3 В). Для моделирования необходимо добавить два источника напряжения VoltageSource из библиотеки SPICE_Elements, глобальный порт земли Gnd из библиотеки

Misc, элемент PrintCurrent из библиотеки SPICE_Commands

для измерения тока в узле.

Рис. 5. Компоненты схемы

5

2) Теперь необходимо соединить все элементы инструментом Wire (катушка с проволокой на панели инструментов). Только после этого элементы будут считаться электрически связанными (рис. 6).

Рис. 6. Соединенные и настроенные компоненты схемы

3) Все элементы добавляются в рабочую область с параметрами по умолчанию, которые необходимо настроить.

а) Для источников V1 и V2 в панели свойств Properties (обычно располагается справа) в пункте MasterInterface необходимо сменить тип источника напряжения с AC (переменное напряжение) на DC (постоянное напряжение) и в пункте V (напряжение) выставить напряжение 3.3V.

б) Для элемента PrintCurrent в панели свойств Properties в пункте MasterInterface необходимо выбрать DeviceTerminalNode (вариант с щупом) и указать точку измерения. Данный элемент выполняет функцию амперметра, а также поставляет данные для построения графиков зависимостей. В пункте Device надо указать ток какого устройства мы измеряем, в

6

нашем случае это транзистор Mn1, однако синтаксис требует добавить к имени транзистора букву “М”, что является указанием на тип транзистора, т.е. полевой транзистор МОП

(MOSFET).

3. Настройка параметров моделирования

Все нелинейные компоненты (в том числе и МОПтранзисторы) берутся из библиотеки и «привязаны» к моделям, описывающим их поведение. Если просто взять и поместить требуемый символ n-канального МОП-транзистора в ячейку проекта, инструмент SPICE-моделирования не сможет автоматически соотнести указанный транзистор с выбранной для моделирования технологией (в зависимости от технологии производства изготовленные элементы будут вести себя поразному).

Для настройки моделирования используется выпадающий список Setup – SPICE Simulation, при включении которого открывается окно настроек проекта. Для построения характеристик n-канального МОП-транзистора на первом этапе на вкладке General в поле Library Files требуется указать библиотеку Generic_250nm, характеристики приборов из которой (SPICE - модели) будут использованы для расчетов. После адреса библиотеки в этой же строки указываются 2 литеры

«ТТ» (рис. 7).

После того, как в проект были подключены библиотеки, требуется задать параметры анализа исследуемых процессов. Для построения ВАХ транзистора отмечается вкладка DC Sweep Analysis (рис. 8).

7