如何仿真晶体管跨导gm的非线性

时间：2022-11-17 00:00:00 集成多少晶体管

前言

从拉扎维的模拟微电子可以看出，晶体管的非线性会带来高谐波：
在这里插入图片描述
若用电流表示：

那么这里的g1,g2,g3怎样用Cadence模拟怎么样？
限制原理图如下，记得设置变量Vgs。

在仿真器ADE添加三个输出表达式：

OS("/M1" "gm") deriv(OS("/M1" "gm")) deriv(deriv(OS("/M1" "gm")))

分别命名为g1,g2,g3。
也可以利用calculator获得这个表达式，更详细的过程可以参考博主的博客：模拟CMOS在集成电路设计中gm/id设计方法及用Cadence Virtuoso IC617模拟参数曲线
在dc中设置Vgs变量扫描后即可获得g1,g2,g3的曲线啦：

但有趣的是，这是单个晶体管。对于差动结构，非线性谐波不含偶次谐波：

因此，差动结构比单个晶体管道具有更好的性能，但倍增的代价。

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