利用Cadence绘制gm/Id等曲线进行电路设计教程

本文主要介绍了如何使用Cadence工具来获取和分析MOSFET的增益-漏电流（gm/Id）、跨导与栅极电压（fT*gm/Id）以及频率-跨导比（fT）等关键设计参数，以便于电路设计中的模拟和优化。以下步骤将指导用户完成这个过程： 1. **建立电路模型**: 首先，使用SMIC40工艺在Cadence中搭建一个基本的MOSFET模型，命名为NM1，设置Vgs（栅极电压）和Vds（漏极电压）以及宽度（width）和长度（length）作为自变量，确保Vgs处于饱和区。 2. **设置仿真环境**: 在Cadence的ADEL（高级设计环境）中启动仿真，确保工艺库和其他模型文件已经配置好。通过Variables菜单复制自变量至Cellview，然后设置Vgs的扫描范围（0.1-2.5V）进行直流仿真。 3. **检查工作点**: 运行直流仿真后，使用Result-Annotate-DCOperatingPoint功能检查MOSFET的直流工作点，确认是否达到预期的饱和状态，以便后续分析。 4. **设置输出参数**: 在Outputs界面，设置所需参数的输出，包括NM1的gm（跨导）、Id（漏电流）、gm/Id（跨导比）、fT（频率响应）以及fT*(gm/Id)。使用Calculator功能添加计算公式，如将gm、Id和gm/Id的表达式添加至计算器，并可选择PlotSignal功能生成图表。 5. **切换计算器模式**: 如果需要，可以在Options中更改Calculator模式为代数模式，以便于处理更复杂的计算。 6. **生成输出数据**: 使用getData函数获取各个参数的实时结果，如getExpression获取gm的表达式，然后将其添加到输出列表中。 7. **图形化分析**: 通过Cadence提供的图形工具，直观地查看和分析这些参数随输入变量的变化情况，如gm/Id曲线、fT*(gm/Id)曲线等，这对于理解和优化放大器等电路性能至关重要。 8. **注意事项**: 提示用户，由于仿真设置的参数值无具体参考依据，且仿真结果可能受到电路模型精度、仿真条件和环境等因素影响，实际应用时需结合实际工程情况进行调整。 本文提供了一个全面的指南，帮助电路设计师使用Cadence的gm/id_curve功能进行MOSFET参数的提取和分析，以支持高效和精确的电路设计过程。通过执行以上步骤，设计师能够更好地理解器件行为并优化设计性能。