使用Multisim仿真MOS放大器小信号频率响应特性
因为最近刚刚学习了MOS反向放大器小信号频率特性,我就想用Multisim测试验证一下。
下图是我要仿真的电路图,一个PMOS和NMOS组成的共源放大器。
然后,从Multisim里找MOS_P_4T和MOS_N_4T两个MOS管,两个MOS的参数如下:
跨导参数等于2e-5,阈值电压为零,沟道长度调制一项为0,即不考虑沟道长度调制效应,那饱和区沟道电导就认为是0。因为PMOS是栅漏短接,VGS=VDS,如果Vthp=0,那么PMOS就处于临界饱和状态,所以我把它的阈值电压改为-1V(处于临界饱和不影响仿真结果,只是我不想让它处于临界饱和态)。然后连接电路,加直流工作点,加一个示波器测试是不是在工作在饱和区,如下图。
直流工作点测试结果如下
NMOS的VGS=3V,VDS=9V,Vth=0,位于饱和区;
PMOS的VGS=-3V,VDS=-3V,Vthp=-1V,处于饱和区。还可以验证一下漏源电流,示波器显示漏源电流是0.09mA,把上面数据代入MOS饱和区电流公式也是0.09mA。
然后计算放大器的3dB带宽频率点。此放大器小信号输出电阻:
之前说了,不考虑沟道长度调制效应,那其中两项沟道电导就为0,只剩下PMOS的跨导,而负载电容值为1pF,那么3dB带宽频率点f为:
计算完毕,仿真测试。添加小信号,仿真用波特测试仪显示幅频特性曲线,电路如下:
结果:
幅频特性曲线
相频特性曲线
可以从幅频特性曲线中看到,3dB带宽频率点确实在9.55MHz附近,只不过没法精确调整到显示3dB那个点。幅频特性曲线和相频特性曲线都符合预期,测试完成。
本人水平有限,又是第一次发文,如有错误,欢迎指正。
