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\title{\bf 电子学基础第二次仿真作业报告}
\date{2017.12.9}
\author{计64~翁家翌~2016011446}
\begin{document}
\kaishu
\ttfamily
\maketitle
%\tableofcontents
%\newpage
\section{通过仿真画出NMOS和PMOS在不同栅压下的$I_D$-$V_{DS}$曲线，并从图中的取值得出$V_{od}$随着$V_{GS}$的变化关系}
\subsection{仿真电路图}
\begin{figure}[htp]
\centering
\includegraphics[width=1.0\linewidth]{01.png}
\caption{左侧为NMOS，右侧为PMOS}
\end{figure}
\subsection{NMOS 的 $I$-$V$ 特性曲线}
\begin{figure}[htp]
\centering
\includegraphics[width=1.0\linewidth]{1.png}
\caption{从下至上依次为$V_1=0,1,2,3,4,5$V}
\label{fig:1}
\end{figure}
\subsection{PMOS 的 $I$-$V$ 特性曲线}
\begin{figure}[htp]
\centering
\includegraphics[width=1.0\linewidth]{2.png}
\caption{从下至上依次为$V_3=0,-1,-2,-3,-4,-5$V}
\label{fig:2}
\end{figure}

过驱动电压$|V_{od}|=|V_{GS}|−|V_{th}|$，电路图中所选取的 MOS 管为理想晶体管，故阈值电压 $V_{th}=0$，从图\ref{fig:1}和图\ref{fig:2}的 $I$-$V$ 特性曲线可以看出，在饱和区和线性区的临界点附近，都有$|V_{od}|=|V_{GS}|$，即过驱动电压 $V_{od}$ 随栅源电压 $V_{GS}$ 线性变化。

\section{简单设计两个基本共源放大器，一个是电阻负载，一个是MOSFET负载。并讨论随着输入交流小信号频率的增加，增益的变化。当频率达到何值时，增益比低频时下降3dB？}
\subsection{仿真电路图}
\begin{figure}[htp]
\centering
\includegraphics[width=1.0\linewidth]{3.png}
\caption{左侧为电阻负载，右侧为MOSFET负载}
\end{figure}
\subsection{电阻作负载}
交流小信号频率增加超过某个值时，增益开始按一定的斜率降低；如图\ref{fig:3}所示，在低频时$A_v$约为3.01V，即9.57dBV,减弱3dBV后应是6.57dBV，此时的频率约为10.62MHz。
\begin{figure}[htp]
\centering
\includegraphics[width=1.0\linewidth]{35.png}
\includegraphics[width=1.0\linewidth]{36.png}
\caption{电阻作负载的共源放大器，上图为dB为单位的$A_v$值，下图为原始$A_v$值}
\label{fig:3}
\end{figure}
\subsection{有源 MOSFET 作负载}
交流小信号频率增加超过某个值时，增益开始按一定的斜率降低；如图\ref{fig:4}所示，在低频时$A_v$约为126.2mV，即-17.98dBV,减弱3dBV后应是-20.98dBV，此时的频率约为27.54MHz。
\begin{figure}[htp]
\centering
\includegraphics[width=1.0\linewidth]{37.png}
\includegraphics[width=1.0\linewidth]{38.png}
\caption{有源负载共源放大器，上图为dB为单位的$A_v$值，下图为原始$A_v$值}
\label{fig:4}
\end{figure}
\end{document}