id/W~gm/id特征曲线在cadence中的绘制方法

通过EE214等资料的学习，我们都会觉得gm/id设计方法十分方便直观有效率，但是对于众多使用Cadence作为设计工具的初学者们，Id/w~gm/Id，f_T~gm/Id这些设计需要查用的特征曲线怎样得到确实一头雾水。本人也是刚刚涉及模拟IC的设计，对于Cadence的 使用也是相当不咋地，但是该设计方法确实诱人，所以找了一些资料，学习了这些曲线的绘制方法，写出来和大家分享，热烈欢迎批评指正，另外，本文的前半部分主要是对一文献的翻译（参考文献排名第一是也），后半部分为原创。废话略多（在实验室没法好好说话憋的………），下面就开始啦。

这里，采用TSMC0.13um工艺，首先搭建一个用来仿真的原理图。

仿真的管子标识为M0，其中Vgs和Vds的值用两个直流电压源设置为Vgs和Vds（像图上一样直接敲上就可以啦），另外，最好给栅和漏接出的两条导线打上Vgs和Vds的Lable。然后，check and save。

然后打开Analog Design Environment,常规的添加工艺库啥的就不说啦，下面设置一下仿真的扫描参数。

点击ADE中Variables-Copy From Cellview，然后到原理图中点击一下M0，就能在ADE的DesignVariables一栏中看见Vgs和Vds。

分别双击Vgs和Vds设置它们的值，如图中所示，给Vgs一个初始值，使管子工作在饱和区，这里取600mV，Vds的值设置为Vgs就可以了。

设置好后，跑一下直流仿真。

点击ADE中Result-Annotate-DC Operating Point，可以在原理图中观察MOS管的直流工作点，以验证是否工作在饱和区。第一步就完成了。

接着，点击ADE右侧如上图所示的按钮，set outputs

添加输出参数gm/Id。填好name，然后点击open按钮，弹出calculator的窗口，

点击Tools-Browser，

弹出Browser窗口，双击M0

在窗口右侧出现与M0相关的各种参数，找到gm，右击

点击Calculator，可以看见在Calculator窗口中出现了gm的表达式

点击窗口小键盘中的除号，如果点不上不要紧哈，点击窗口中的option，将Set RPN前的勾勾去掉（RPN为逆波兰表达式，不方便我们在这里使用，有兴趣百度之~），然后按同样的方法获得Id的表达式，这样就得到了gm/Id的整体表达式

回到set outputs的窗口,

点击Get Expression按钮，那在Expression那一栏就有表达式啦，点OK就好了。

相同的方式，设置输出Id/w的表达式，其中w参数在browser的element-info分类中。

现在输出结果的表达式就都设置好啦~

我们可以开始参数分析仿真啦。为了后面步骤的方面，我们再ADE中，点击Setion-Option，

将软件的波形工具设置成AWD(后面会说明原因)

点击Tools-Parametric Analysis。

像图中一样设置，扫描范围和步数可以根据自己的情况调节啦。

点击Analysis-Start，就开始扫描啦。扫描结束后就出图啦。

图上分别是gm/Id~Vgs和Id/w(uA/um)~Vgs的波形图，因为我们是以Vgs为参数扫描哒。

点击Axes-X Axis。

像图中一样设置，即以gm/Id为X轴，点击OK。

终于得到我们梦寐以求的图形啦，当当当当~~（呃，貌似夸张了点）。

之所以采用AWD作波形输出，就是为了改变X轴的方便，有资料说用Wavescan也是可以的，但是我木有试出来。大家试出来了可要告诉我哦，毕竟Wavescan画出的图要好看一些。