北理工微电子器件实验报告

本科实验报告实验名称：微电子器件实验

课程名称：微电子器件实验时间：任课教师：实验地点：

实验教师：

实验类型：□原理验证■综合设计□自主创新

学生姓名：

学号/班级：组号：学院：信息与电子学院同组搭档：专业：电子科学与技术成绩：

实验一PN结的电学特性

一、实验目的

1.熟悉Cadence 软件的基本使用方法，视频A、B、D、E、F。

2.熟悉二极管（PN 结）的电学特性：

（1）正向直流特性，

（2）正向直流增量电导（交流等效电阻），

（3）开关瞬态特性。

二、实验内容

使用工艺库：smic18mmrf，

实验步骤如下：

（1）正向直流特性

1.如图连接电路，选取npn18 作为测试元件，选取vdc 作为直流电源。

2.在environment 中的analyses 中选择DC 仿真。

3.在Outputs 中选择To Be Plotted 的select on schematic，然后选择PN 结的左端电流。

4.选择NETLIST AND RUN，查看结果。

（2）正向直流增量电导（交流等效电阻）5.在得到上图结果后，调用计算器功能。

6.选择右侧 deriv 功能，并将结果plot。

7.得到二极管的电流关于输入电压的偏导。

（3）开关瞬态特性

8.如图搭建电路，输入电压选择 vpulse，低电压0V，高电压2V。pulse with 设10ns，周期20ns。

9.测量两侧电压，设置瞬态扫描。

10.在p 秒量级，可以看到二极管由断开到导通的建立过程。

实验二BJT 和MOSFET 的伏安特性曲线

一、实验目的

1.熟悉软件的基本使用方法；

2.熟悉BJT 和MOSFET 的电特性。

二、BJT实验内容

使用工艺库：smic18mmrf。

本实验主要完成如下内容。

（1）BJT 的输出特性曲线。

（2）BJT 共射放大电路的直流工作点计算、电路仿真验证；交流AC 仿真结果。

实验步骤如下：

1.如图连接电路，选取npn18 作为测试元件，选取vdc 作为直流电源。

为了实现两个变量同时扫描，需要对UBE 和UCE 设置直流扫描（扫描范围和扫描步长可自行修改）。

2.在environment 中的analyses 中选择DC 仿真

4.在Tools 中选择Parametric Analys，设置如下

选择此窗口中的analysis 中的Start。

5.特性曲线

6.将信号源更换为直流叠加交流小信号，并添加集电极电阻，构成共射极放大电路。

7.进行瞬态仿真和ac仿真的参数设置，运行仿真，在dB20标度下标注3dB带宽。

三、MOSFET实验内容

使用工艺库：smic18mmrf。

本实验主要完成如下内容。

（1）MOSFET 的输出特性曲线。

（2）MOSFET 共源放大电路的直流工作点计算、电路仿真验证；交流AC 仿真结果。

实验步骤如下：

1.如图连接电路，选取n18 作为测试元件，选取vdc 作为直流电源。

2.同理BJT进行相关设置，仿真得直流输出特性曲线

3.将信号源更换为直流叠加交流小信号，并添加漏极电阻，构成共源极放大电路。

4.同理BJT进行相关设置，得AC仿真结果