CS放大器的OrCAD/Pspice设计

此前我们已介绍手工估算MOSFET参数的方法。本次将借助OrCAD软件，针对最基础的共源（CS）放大器电路，直接设定合理的偏置电压与晶体管宽长比，使电路输出电压摆幅稳定在0.3V至2.7V之间，同时确保漏极电流精确为100μA。

1、 设定固定电压

2、 摆幅范围为0.3伏至2.7伏

3、 因此，静态输出电压应为0.3V与2.7V的平均值，即1.5V。

4、 又因PMOS与NMOS在饱和区的开启电压均为0.2V。

5、 定义变量w

6、 开展直流扫描仿真，合理设定仿真参数。在NMOS管三个电极电压保持不变的前提下，系统性地调节其宽长比，直至漏极电流Id精确达到100微安。

7、 扫描结果显示，当电流Id为100微安时，对应w值为69.756微米。

8、 采用相同方法扫描PMOS管宽长比，结果所示，其中PMOS的沟道宽度为117.805微米。

9、 开展静态工作点仿真，这是关键步骤。在完成所有偏置电压设定及MOSFET宽长比配置后，需移除人为施加的静态输出电压约束，执行静态仿真分析，以验证实际得到的直流工作点参数（如各节点电压、支路电流及晶体管工作状态）是否符合设计预期和电路性能要求。

10、 开展交流小信号仿真，执行AC扫描分析，以考察在MOSFET宽长比与偏置电压固定条件下，共源放大器的电压增益特性。图中纵轴采用分贝（dB）刻度表示输出电压幅值，即标准波特图形式。