提示：本文档记录仿真设置的方式和结果

1. 直流仿真（dc）

1. Iprobe 通直流，阻隔交流
   不同电压的含义: vdsat, vds。仿真中vds需大于vdsat才会位于饱和区
   

• razavi: 工作在饱和区的所需最小$V_{DS}=V_D,sat=V_{GS}-V_{TH}$

  • MOS电流公式推导：
  • $$Q=Id\times v$$ $$Id=电荷密度\times 速度=电荷密度\times \mu E$$ $$平均电荷密度=\frac{1}{2}{C}_{ox}W(V_{gs}-V_{th})$$ $$Id=\frac{1}{2}{C}_{ox}W(V_{gs}-V_{th})\mu \frac{V_{gs}-V_{th}}{L_{eff}}$$
  • 速度饱和时，$$v=\mu E$$需要改变 $$Id=\frac{1}{2}{C}_{ox}W(V_{gs}-V_{th})\ast 速度饱和的速度$$

  • vds>vdsat管子工作在饱和区
    vds<vdsat管子工作在线性区
    对于短沟道：Vdsat = (Vgs -Vth)/(L*Esat)

• 跟随特性测试：
  

2. 稳定性stb仿真（包含工艺角仿真）

• 工艺角仿真（stb）：在ADE中launch ADE XL，随后选择corners 下的click to add corner，选取工艺角文件并命名，随后运行

3. 失调电压仿真（dc & monte carlo）

• 连接成单位增益负反馈，dc下vp-vn

4. 共模电压仿真（stb & 扫描vp）

• 在接成单位增益负反馈的stb仿真中，扫描vp电压，通过观察其他指标是否满足要求确定共模电压范围。（0.7-0.9V之间最合适）
  
  

5. 输出电压范围仿真（tran）

• 运放接成同相放大器的形式，vp与vn直流电压相同，vn接入正弦交流电

• 提示：两个电阻尽可能大，防止影响输入电阻大小，降低增益

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6. 共模抑制比CMRR（ac）

在输出端与负输出端之间加入一个单位的交流小信号 vcm，正输入端也加一个相同的vcm，同时加上正输入端加入直流偏置电压 vp 。交流时vp 被视为短路.加在运放正端电压为 vcm，负端电压为 vout+vcm，测量vout/vcm

• vp 电压= dc(vp = 0.7) + ac(vcm = 0.2)
• vn电压 = vout +ac(vcm = 0.2)
• $$vout=Acm\times (vcm)+Av\times (vcm-(vout+vcm))$$
• $$\frac{vout}{vcm}=\frac{Acm}{1+Av}\approx \frac{Acm}{Av}=\frac{1}{CMRR}$$
• 计算CMRR的公式为：
  abs(dB20((mag(v(“/vout” ?result “ac”)) / mag(v(“/vp” ?result “ac”)))))
  图中为40dB
  

6. 电源抑制比PSRR（ac）

• 输出电压是【输入电压与运放增益】与【电源电压与电源增益】的叠加

• $$PSRR=\frac{差模增益Av}{共模输入为0时电源到输出的增益Add}$$

• $$PSRR=\frac{Av,vdd=0}{Add,vin=0}$$

• 将电源电压设置为1.1V直流叠加1V的交流
  

$$vout=Av\times (0-vout)+Add\times vdd=>\frac{vout}{vdd}=\frac{1+Av}{Add}\approx \frac{1}{PSRR}$$
$$-20log(\frac{vout}{vdd})=20log(PSRR)$$