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Hspice入门

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选择需要的文件,弹出如下 双击或选择然后按住鼠标中间的键,将选择的 curve拖入图形显示窗口。
RC 网络的AC和TRAN分析
2. 有关AvanWaves的一些说明
THE END
THANK YOU

Subcircuit Output Printing

.DC statement
DC Sweeps

.TRAN

.AC
6.子模块定义 .SUBCKT subnam n1<n2 n3 …> <parnam=val …> A parameter name set to a value. For use only in the subcircuit, overridden by a assignment in the subcircuit call or by a value set in a .PARAM statement.
1) Passive elements (1) resistor
(2)capacitor
(3)inductor
2)Active element (1) diode
(2)MOSFET
Transmission line
3)general Source
Independent Source Functions: Pulse(PULSE function) Sinusoidal(SIN function) Exponential(EXP function) Piecewise linear(PWL function) Single-frequency FM(SFFM function) Single-frequency AM(AM function)

HSPICE入门

HSPICE入门

HSPICE 入门说明:1. 网上已经有大量有关SPICE如何使用的说明文档,所以本篇不拟详细介绍SPICE的语法,而把重点放在软件的安装和范例上.2. SPICE诸多版本(such as HSPICE,PSPICE,TSPICE,IsSPICE,SPICE2G.6,spice3e,etc)其内核是相同的,它们的语法绝大部分也彼此兼容(注意:也有例外).3. 本文中使用的是SYNOPSYS公司的HSPICE PC版(Hspice_2002.2.2_pc).4. 简单的HSPICE语法请参考<HSPICE使用流程>(与本篇放在同一文夹中).详细的SPICE语法,使用方面的资料放在服务器上,地址: \\Rddomain\规范标准\教材\other5. 后面附有HSPICE安装说明,和BIAS前后的尺寸变换原则.模拟集成电路的仿真工具是众多EDA工具中的一个重要组成部分.模拟电路复杂的性能和多样的电路结构,决定了其对仿真工具的精度,可靠性,收敛性以及速度等都有很高的要求.国际上公认的模拟电路通用仿真工具是美国加利福尼亚大学Berkeley分校开发的SPICE程序,目前享有盛誉的EDA公司的模拟电路工具,都是以SPICE为基础开发的. SPICE-------S imulation P rogram with I ntegrated C ircuit E mphasis.输入HPSICE程序进行分析的电路,由一组元件语句和一组分析控制语句来描述.用元件语句指定电路的拓扑关系和元件值;用分析语句来规定电路的分析类型,模型参数和运行的控制.一.HSPICE语法简介:SPICE可以做直流分析(DC Analysis),交流分析(AC Analysis),瞬态分析(Transient Analysis)等.(一)分析类型.1) .OP计算并打印工作点.2) .DC var1 start1 stop1 incr1 [var2 start2 stop2 incr2]DC 扫描分析.例:.DC Vin 0.25 5.0 0.25$从0.25V到5 V扫描Vin,步长0.25V.DC Vds 0 5 0.1 Vgs 0 5 1$在Vgs分别在0,1,2,3,4,5V这六个电压点上,以步长0.1V从0V到5V扫描Vds..DC TEMP –55 125 25$从-55度到125度以25度的步进扫描TEMP3).AC type npoint fstart fstopAC小信号分析.例:.AC DEC 10 1K 100MEG$Freq.sweep 10 points per decade for 1khz to 100meghz.AC lin 100 1 100hz$linear sweep 100 points from 1hz to 100hz4).TRAN tincr1 tstop1 [tincr2 tstop2……..] [start=val]瞬态分析.例如:.TRAN 1ns 100ns$Transient analysis is made from 0 to 100ns and printed per 1ns.Tran 0.1ns 25ns 1ns 40ns start=10ns$calculation is made every 0.1ns for the first 25ns ,and then every 1ns until 40ns .the printing and plotting begin at 10ns(二) 元件语句1) Rstring n+ n- rval电阻语句,n+表示电阻高电位,n-表示低电位,rval表示电阻值.2) Cstring n+ n- cval [IC=Vval]电容语句. 其中可选项IC=VV AL表示电容的初始电压.3)Lstring n+ n- LV AL [IC=CV AL]电感语句.其中IC=CV AL表示电感的初始电流.4)MSTRING ND NG NS [NB] MNAME [L=V AL] [W=V AL][VDS=V AL] …………MOS管语句,ND NG NS NB 分别表示源,栅,漏极和衬底的结点名.二.几个例子1.当反向器的输入电压由0V线性上升到3V时,分析反向器的输出波形我们用COHESION画原理图,并提出后缀为.spi的网表(也可以用其它工具来提网表).下图是用COHESION画的原理图,提出的网表如下:M1 vout vin VCC VCC PMOS L=1u W=4uM2 vout vin gnd GND NMOS L=1u W=2uMOS管我们用MC30模型:* mc30.model nmos nmos level=4 tox=45e-9 vto=0.90 tpg=0.model pmos pmos level=4 tox=45e-9 vto=-0.10 tpg=0下面是完整的输入文件,语句的说明在后面以注释的形式给出,*inversorM1 vout vin VCC VCC PMOS L=1u W=4uM2 vout vin gnd GND NMOS L=1u W=2u* mc30.model nmos nmos level=4 tox=45e-9 vto=0.90 tpg=0.model pmos pmos level=4 tox=45e-9 vto=-0.10 tpg=0vcc vcc gnd 3*电源电压直流3Vvin vin gnd pwl(0 0 2 3 3 3 5 0)*输入为分段线性电压.tran 100u 6 *瞬态分析,0~6秒,步长100us.end注意:COHESION提出的网表文件后缀为.spi,在进行仿真时后缀必须改为.sp.在HSPICE的主界面(见图1) 上,单击"OPEN",找到仿真文件所在目录,并且选中要仿真的文件,再单击界面上的"SIMULATE"进行仿真,完毕后,单击"EDIT LL"查看仿真情况,如果有错误,HSPICE会在这个文件(.lis文件)中说明.若无错误,则单击"AVANWAVE"查看仿真结果.(图1:HSPICE界面)下面是单击"AVANWAVE"弹出的窗口:点击 “Transient *inversor”和 “V oltages”,最后双击“0”, “vcc”, “vin”, “vout” ,可以看到下面的结果:二.斯密特触发器仿真.下面是原理图:下面是仿真文件:* schmitt.spi - 2005-3-27 9:12:16 下午*.GLOBAL GND VSS VDD VCC*M1 VCC VI N_2 VCC PMOS L=0.2U W=2.5UM2 N_2 VI VO VCC PMOS L=0.2U W=2.5UM3 N_2 VO GND VCC PMOS L=0.2U W=4UM4 VO VI N_1 GND NMOS L=0.2U W=2.5UM5 N_1 VI GND GND NMOS L=0.2U W=2.5UM6 VCC VO N_1 GND NMOS L=0.2U W=4Uvcc vcc gnd 3vin vi gnd pwl(0 0 1u 3 2u 3 3u 0 r=0) *分段电压,从R=0开始重复.tran 0.1u 20u.op.model pmos pmos level=47.model nmos nmos level=47.end下面是输出结果:黄线表示输入,红线表示输出.三,RC振荡器仿真.仿真下面的电路,要求I_12,I_11两管的宽在20U到70U之间取五个值,查看电路振荡的情况.下面是仿真文件:* rc.sp.GLOBAL GND VSS VDD VCC*M1 N_3 N_1 VCC VCC PMOS L=1U W=3UM2 N_3 EN VCC VCC PMOS L=1U W=3UM3 N_5 N_3 VCC VCC PMOS L=2U W=16UM4 N_6 N_5 VCC VCC PMOS L=2U W $W为变量M5 OSC0 N_6 VCC VCC PMOS L=2U WM6 CLKOUT OSC0 VCC VCC PMOS L=2U W=8UM7 N_1 OSC1 VCC VCC PMOS L=2U W=6.2UM8 N_5 N_3 GND GND NMOS L=2U W=7UM9 N_6 N_5 GND GND NMOS L=2U W=28UM10 OSC0 N_6 GND GND NMOS L=2U W=28UM11 N_4 N_1 N_3 GND NMOS L=1U W=3UM12 CLKOUT OSC0 GND GND NMOS L=2U W=4UM13 N_4 EN GND GND NMOS L=1U W=3UM14 GND OSC1 N_1 GND NMOS L=2U W=3UC15 N_6 OSC1 10PR16 OSC0 OSC1 350Kvcc vcc gnd 3vven en gnd 3v*TSMC MOS MODEL.model nmos nmos level=13+vfb0=-8.27348e-01 lvfb=1.42207e-01 wvfb=3.48523e-02 +phi0=7.87811e-01 lphi=0.00000e+00 wphi=0.00000e+00 +k1=9.01356e-01 lk1=-1.96192e-01 wk1=1.89222e-02 +k2=4.83095e-02 lk2=-4.10812e-02 wk2=-2.21153e-02 +eta0=2.11768e-03 leta=3.04656e-04 weta=-1.14155e-03+muz=4.93528e+02 dl0=5.39503e-02 dw0=4.54432e-01+u00=5.81155e-02 lu0=4.95498e-02 wu0=-1.96838e-02+u1=-5.88405e-02 lu1=6.06713e-01 wu1=4.88790e-03+x2m=9.22649e+00 lx2m=-8.66150e+00 wx2m=9.55036e+00 +x2e=-7.95688e-04 lx2e=2.67366e-03 wx2e=3.88974e-03+x3e=2.14262e-03 lx3e=-7.19261e-04 wx3e=-3.56119e-03+x2u0=2.05529e-03 lx2u0=-3.66841e-03 wx2u0=1.86866e-03+x2u1=-1.64733e-02 lx2u1=-3.63561e-03 wx2u1=3.59209e-02+mus=4.84793e+02 lms=3.14763e+02 wms=-3.91874e+01+x2ms=-4.21265e+00 lx2ms=-7.97847e+00 wx2ms=3.50692e+01+x3ms=-5.83990e+00 lx3ms=6.64867e+01 wx3ms=-1.99620e+00 +x3u1=-1.44106e-02 lx3u1=8.14508e-02 wx3u1=7.56591e-04+toxm=2.30000e-02 tempm=2.30000e+01 vddm=5.00000e+00+cgdom=5.04000e-10 cgsom=5.04000e-10 cgbom=1.91000e-09+xpart=1.00000e+00 dum1=0.00000e+00 dum2=0.00000e+00+n0=2.00000e+02 ln0=0.00000e+00 wn0=0.00000e+00+nb0=0.00000e+00 lnb=0.00000e+00 wnb=0.00000e+00+nd0=0.00000e+00 lnd=0.00000e+00 wnd=0.00000e+00* n+ diffusion layer+rshm=80.0 cjm=7.000e-004 cjw=4.20e-010+ijs=1.00e-008 pj=0.700e000+pjw=0.8000e000 mj0=0.5 mjw=0.33+wdf=0 ds=0*pmos model.model pmos pmos level=13+vfb0=-5.63441e-01 lvfb=-1.06809e-01 wvfb=1.32967e-01+phi0=7.46390e-01 lphi=0.00000e+00 wphi=0.00000e+00+k1=6.57533e-01 lk1=1.94464e-01 wk1=-1.60925e-01+k2=-2.55036e-03 lk2=1.14752e-01 wk2=-8.78447e-02+eta0=-5.59772e-03 leta=2.50199e-02 weta=-5.66587e-04+muz=1.73854e+02 dl0=2.72457e-01 dw0=6.57818e-01+u00=1.26943e-01 lu0=4.25293e-02 wu0=-4.31672e-02+u1=-1.00718e-02 lu1=1.50900e-01 wu1=-1.00228e-02+x2m=1.03128e+01 lx2m=-3.94500e+00 wx2m=1.87986e+00 +x2e=1.55874e-03 lx2e=4.80364e-03 wx2e=-1.45355e-03+x3e=4.20214e-04 lx3e=-2.05447e-03 wx3e=-7.44369e-04+x2u0=1.00044e-02 lx2u0=-4.43607e-03 wx2u0=1.05796e-03+x2u1=-5.64102e-04 lx2u1=1.97407e-03 wx2u1=6.65336e-04+mus=1.77550e+02 lms=1.02937e+02 wms=-2.94207e+01 +x2ms=8.73183e+00 lx2ms=1.51499e+00 wx2ms=9.06178e-01 +x3ms=1.11851e+00 lx3ms=9.75265e+00 wx3ms=-1.88238e+00 +x3u1=-4.70098e-05 lx3u1=9.43069e-04 wx3u1=-9.19946e-05+toxm=2.30000e-02 tempm=2.30000e+01 vddm=5.00000e+00 +cgdom=1.00000e-09 cgsom=1.00000e-09 cgbom=1.91000e-09+xpart=1.00000e+00 dum1=0.00000e+00 dum2=0.00000e+00+n0=2.00000e+02 ln0=0.00000e+00 wn0=0.00000e+00+nb0=0.00000e+00 lnb=0.00000e+00 wnb=0.00000e+00+nd0=0.00000e+00 lnd=0.00000e+00 wnd=0.00000e+00*p+ diffusion layer+rshm=140.0 cjm=4.0e-004 cjw=2.4e-010+ijs=1.00e-008 pj=0.700e000+pjw=0.8000e000 mj0=0.5 mjw=0.33+wdf=0 ds=0.tran 10n 20u sweep w lin 5 20u 70u $20U到70U间线性取5个值..end下面是仿真后的波形.附录:一.HSPICE安装说明:HSPICE安装文件放在服务器上:\\Rddomain\电子设计\Hspice解压后双击图标安装,默认情况下安装在C:\Synopsys\Hspice2002.2.2.因为是盗版软件,需要在安装完后做一下修改(添加环境变量),步骤是:1.在桌面上,右键单击“我的电脑”----“属性”----“高级”-----“环境变量”-----“新建”,在“变量名”一栏中填写 “ installdir”,在“变量值”一栏中填写HSPICE安装的路径, 本次就是"C:\synopsys\Hspice2002.2.2",填好后点击 “确定".2.安照上面的步骤添加第二个变量,变量名为"LM_LICENSE_FILE","变量值"为licence.dat文件(这个文件在原来的安装文件中找)的路径,比如放在c:\flexlm中,则填写"c:\flexlm\licence.dat”,填好后点击"确定".至此,我们添加了两个环境变量,最后重新启动一下机子就可以用了.注意:有的机子在修改系统时间后才能正常使用HSPICE,这时只要把系统时间修改一下(只能超前改),比如改为2005年,2007年.二.MOS管BIAS前后的尺寸变换原则.(适应于05E,TC3工艺)考虑到制造过程中工艺的影响(P+,N+区收缩),为使生产出的电路性能尽可能接近仿真时的情况,经仿真确定的电路交给LAYOUT组画图前要对原来的MOS管宽长比进行变换,尺寸变换基于以下三个原因:1.P +,N+区在实际生产时会沿边界往内收缩0.5UM.2.光刻机可刻的最小线宽1.5UM.3.当L(版图尺寸)>=2.5UM时,画版图时源漏区宽度要比沟道区宽2UM,即两头大,中间小,两边各“出头”1UM.尺寸变换原则如下:假设仿真时的宽长分别为W´和L´,交给LAYOUT组的宽长分别为W和L,那么:1. L<2.5um时a. 若W>L,则必须满足W≥2.5um,并且有:W´=W-1,L´=L+1图1 W>L且W≥2.5umb. 若W<2.5um,这种情况不允许出现2. L≥2.5um时,无论W的尺寸是大于L还是小于L,都是W´=W+1,L´=L+1图2 L≥2.5um且W≥L图3 L≥2.5um但W<L例:若仿真时的宽长比为:3/2,则交LAYOUT画图时改为:(3+1)/(2-1)=4/1若仿真时宽长比为:1.5/1.2,刚LAYOUT时为:(1.5+1)/(1.2-1)=2.5/0.2.。

Hspice中文教程

Hspice中文教程

介简 ECIPSH 1.1§


章一第
2
示所 3.2.1 图如构结序程的时拟模 ECIPSH 。 �NART.� 析分态瞬和 �CA.� 析分流交 、 �CD.� 析分流直行进后制限和 差容种各入加要需据根�下件条用应同不在要都般一�中析分能性路电在。理管 据数 和验试 的 构结 列系一 绕围的 型 典种 一是证 验和析 分 的中 计设路 电成集
件文出输与入输的 ECIPSH 3.1§
5
3e1=K 6e1=X=GEM 21e1=T 3-e1=M 6-e1=U 9-e1=N 51-e1=F 01gl02=BD 503.=TF
9e1=G 21-e1=P 6-E4.52=IM
:子因例比值数的出列下以个一随 跟后数点浮或数形整个一者或�fp3-e1 是能不但,3e56.2,41-e1 如�数指形整个 一随跟后数点浮或数形整个一。数点浮、数形整是以可值数的中 ECIPSH 子因例比值数 .四 。果结的行运 拟模次一每了含包也中件文表列出输��句语等 ATAD.、EDULCNI.、RETLA.用 采过通�行运拟模的次一于多了含包件文表列入输如例。果结拟模的 定指句语析分及以 TNIRP.、TOLP.的中件文表列入输由了含包件文表列出输 。sil.tsilten 为件文表列出输则,ps.tsilten 为件文表列入输如 。 缀 后 ” sil . “ 有 带 是 仅 的 同 不 � 缀 前 的 同 相 件 文 表 列 入 输 的 定 指 与 取 地 动 自 被件文表列出输 。件文表列出输入放被都表网入输和果结的行运拟模路电 件文表列出输 .三 。符字制控的殊特用采要不中件文表网入输)f( 。缩压被能不也�”包打“被能不件文表网入输)e( 。符字格空非、值数非个一第 为作”+“以行续。去下续继号续用以可�下不写行一在如句语个一)d( 。下以符字个 08 于限度长句语行每)c( 。母字写小或写大分区予不�外名件文的中统系 XINU 除)b( 。开分号括圆右/左个一或号等个一 �号逗个一�baT 个 一 � 格 空 个 多 或 个 一 由 域 的 中 句 语 。 入 输 式 格 由 自 用 采 ECIPSH)a( 辑编的件文入输 .2 。方地何任的中件文在加可行释注。前句语 DNE.在现出并尾结 的件文跟紧须必块模子 RETLA.是的意注得值后最�面后行的去下接要在接 须必�行的”�“有首行�行续是非除�的意随是序次句语的间之们它�句 语 DNE.是须必句语个一后最 �行题标是须必句语个一第的件文表网入输 则规的件文表网入输写.1 。生产器辑 编本文 个 一用或 器 换转表 网路 线个 一由 够能 件文 入输 库和 件文 表网 入输

hspice的使用手册

hspice的使用手册

hspice的使用手册第一章Star-Hspice介绍Star-Hspice优化仿真电路仿真器试Anvant!公司的工业级的电路分析软件,用以电子电路的稳态、瞬态及频域的仿真和分析。

该软件可以精确的仿真、分析、优化从直流到高于100GHz频率的微波的电路。

Star-Hspice是理想的电路单元设计和模型处理的工具,也是信号完整性和传输线分析的选择工具。

本章包括下列内容:◆ Star-Hspice应用◆ Star-Hspice 特点Star-Hspice应用Star-Hspice有着无与伦比的优势用于快速精确的电路和行为仿真。

它使电路级性能分析变得容易,并且生成可利用的Monte Carlo、最坏情况、参数扫描(sweep),数据表扫描分析,而且还使用了最可靠的自动收敛特性。

Star-Hspice是组成全套Avant!工具的基础,并且为那些需要精确的逻辑校验和电路模型库的实际晶体管特性服务。

被Star-Hspice仿真的电路的大小局限于计算机所使用的虚拟内存。

Star-Hspice软件对接口可用于各式各样设计框架的各种计算机平台作了优化。

Star-Hspice的特征图1-1:Star-Hspice Design FeatureStar-Hspice 与绝大多数SPICE的变种相兼容,并有如下附加的特征:◆ 优秀的收敛性◆ 精确的模型,包括许多加工模型◆ 层次节点命名参考◆ 对模型和电路单元的最优化,在AC,DC和瞬态仿真中,带有递增和同步的多参数优化。

◆ 带解释的Monte Carlo和极坏设计支持◆ 可参数化单元的输入输出及行为算术描述(algebraics)◆ 有对高级逻辑仿真器校验库模型的单元特征化工具◆ 对PCB板,多芯片,包装,IC技术的几何损耗耦合传输线◆ 离散部件,针脚,包装和销售商IC库◆ 来自于多重仿真的AvanWaves 交互式波形图和分析图1-2:Star-Hspice电路分析类型图1-3:Star-Hspice 模型技术集成电路级和系统级的仿真需要组织结构的计划和晶体管模型与子电路(Subcircuit)间的交互作用。

第一讲HSPICE

第一讲HSPICE

选项设置
8 Analysis statement 仿真类型描述
9 .print/.plot/.graph/ 输出方式描述
.probe
10 .end
结束语句
.sp文件的形式输入!
1.标题语句 2.电路描述语句
3.命令语句 4.结束语句
Hspice 的网表举例
例:
1A SIMPLE AC RUN 标题
THINKING! THINKING! THINKING!
课堂总结
HSPICE HSPICE
今天学到的





设 计 与
的 安 装 及
表 及 说 明
使

今天就到这里吧!
谢谢大家
仿真核心:美国加州大学Berkeley分校开发的 SPICE模拟算法
最著名的两个商业软件:Pspice和Hspice
HSpice和PSpice 最著名的两个商业软件 Pspice:
1984年Microsim公司开发完成 第一个用于PC平台的SPICE模拟器,现为Cadence公司 产品 Pspice是个人用户的最佳选择,具有图形化的前端输入环境,
Hspice的使用流程
.sp file
Hspice网表输入格式
1 .title
标题
2 Sources (I or V)
输入激励和源
3 circuit description 电路元件描述语句
4
.lib
元件库引用
5 .model libraries
元件模型描述
6
.inc
文件包含语句
7 .options
沙子-高纯硅片-芯片 单位价值超过黄金

hspice讲义-入门最好

hspice讲义-入门最好

标题 信号源 元器件 仿真类型 模型 结束语句
信号源1
• 直流源 Vxxx node1 node2 DC 5V • 交流源 Vxxx node1 node2 AC 1V 90 • 混合 Vxxx node1 node2 DC=5 AC=1 90
标题 信号源 元器件 仿真类型 模型 结束语句
信号源-2
Hspice2007安装
下载地址
IME的FTP
/incoming/EE_incoming
• hspice_vA-2007.09_Win_setup.exe • hspice200709.lic
HSPICE2007的安装
HSPICE2007的安装
HSPICE2007的安装
HSPICE2007的安装
V1
td t1 pw t2 period
Time
信号源-4
• 自定义脉冲源(利用坐标来自定义折线)
• 举例如下:
• V1 m 0 PWL 120n 0v, 130n 5v, 170n 5v, 180n 0v
信号源-4
元器件与节点
标题 信号源 元器件 仿真类型 模型 结束语句
• 元器件一般由字母或数字命名,必须以字 母开头,字母不区分大小写 • 元器件首字母代表其属性。常用的元器件 种类有:R、C、L、D、Q、M • 节点由字母或数字命名,如vdd,1,node1 • 节点 0, GND, GND!, GROUND默认表示”地”
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HSPICE2007的安装
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Hspice中文简明手册

Hspice中文简明手册

第一章概 论§1.1 HSPICE简介随着微电子技术的迅速发展以及集成电路规模不断提高,对电路性能的设计要求越来越严格,这势必对用于大规模集成电路设计的EDA工具提出越来越高的要求。

自1972年美国加利福尼亚大学柏克莱分校电机工程和计算机科学系开发的用于集成电路性能分析的电路模拟程序SPICE (Simulation Program with ICEmphasis)诞生以来,为适应现代微电子工业的发展,各种用于集成电路设计的电路模拟分析工具不断涌现。

HSPICE是MetaSoftware公司为集成电路设计中的稳态分析,瞬态分析和频域分析等电路性能的模拟分析而开发的一个商业化通用电路模拟程序,它在柏克莱的SPICE(1972年推出),MicroSim公司的PSPICE(1984年推出)以及其它电路分析软件的基础上,又加入了一些新的功能,经过不断的改进,目前已被许多公司、大学和研究开发机构广泛应用。

HSPICE可与许多主要的EDA设计工具,诸如Candence,Workview等兼容,能提供许多重要的针对集成电路性能的电路仿真和设计结果。

采用HSPICE软件可以在直流到高于100MHz的微波频率范围内对电路作精确的仿真、分析和优化。

在实际应用中,HSPICE能提供关键性的电路模拟和设计方案,并且应用HSPICE进行电路模拟时,其电路规模仅取决于用户计算机的实际存储器容量。

§1.2 HSPICE的特点与结构HSPICE除了具备绝大多数SPICE特性外,还具有许多新的特点,主要有:优越的收敛性精确的模型参数,包括许多Foundry模型参数层次式节点命名和参考基于模型和库单元的电路优化,逐项或同时进行AC,DC和瞬态分析中的优化具备蒙特卡罗(Monte Carlo)和最坏情况(worst-case)分析对于参数化单元的输入、出和行为代数化具备较高级逻辑模拟标准库的单元特性描述工具对于PCB、多芯片系统、封装以及IC技术中连线间的几何损耗加以模拟在HSPICE中电路的分析类型及其内部建模情况如图1.2.1和图1.2.2所示:图1.2.1HSPICE的电路分析类型图1.2.2 HSPICE的内部建模技术集成电路设计中的分析和验证是一种典型的围绕一系列结构的试验和数据管理。

Hspice简明教程

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的节点号,在后面是子电路名。
例如:.SUBCKT OPAMP 1 2 3 4
具体运放电路描述
.ENDS
Xop 1 2 3 4 OPAMP (调用该运放子电路)
3 电路的分析类型描述语句
分析类型描述语句由),瞬态分析(.TRAN)等分析语句,以及初始状态设置(.IC),选择项设置(.OPTIONS)
IXXXX N+ N- AC <ACMAG <ACPHASE>>
其中,ACMAG 和ACPHASE 分别表示交流小信号源的幅度和相位。
例如:V1 1 0 AC 1v (表示节点1,0 间加交流电压幅值1v,相位0)
(c)瞬态源
瞬态源有几种,以下我们均只以电压源为例,电流源类似:
* 脉冲源(又叫周期源)
+ VMAX="12E4" PB=.7 MJ=.5 MJSW=.3 ETA=.06 THETA=.03 KAPPA=.4
上面:.MODEL为模型定义关键字.
NSS 为模型名,NMOS为模型类型,LEVEL=3 表示半经验短沟道模型,后面RSH=0
等等为工艺参数。
(3) 电路的输入激励和源
Hspice中的激励源分为独立源和受控源两种,这里我们仅简单介绍独立源。独立源有独
进行电路仿真时,需要用等效的数学模型来描述这些器件。
(a) 二极管描述语句如下:
DXXXX N+ N- MNAME <AREA> <OFF> <IC=VD>
D 为元件名称,N+和N-分别为二极管的正负节点,MNAME 是模型名 ,后面为可选项:
AREA 是面积因子,OFF时直流分析所加的初始条件,IC=VD 时瞬态分析的初始条件。

Hspice电路仿真教程ppt

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模型说明举例:
上华模型之一(见)
……
控制卡
控制卡是输入文件的命令部分,告诉 要进行哪些操作和运算,并给出相关的 参数——如分析方式、输出的变量等。 其内容主要包括选项语句()、分析命令 语句、输出控制语句几类。这些语句格 式的共同特点是都由保留字引导,后面 跟随相应的参数,在保留字前要加“.”
控制卡
例:对前面反相器链电路的直流工作点分 析。
控制卡——直流分析
:
扫描: 变量扫描 <变量扫描>···
扫描: < >(十进位)(倍频)(线 性)=(列表)
-单位范围内的点数(依而定)。后的变量可 是电压、电流或温度等变量。
例:
. 描:
对前面反相器链的直流特性扫
...
(从到,步长) …
直流分析举例
例:分析反相器链的直流传输特性和工作点 ……
展的性能分析
的样子
是一个在 窗口中运行的程序,无图形化界面; 的输入网单文件是一个有特定格式的纯文本文 件——可在任意的文本编辑工具中编辑; 的输出也是一系列纯文本文件,根据不同分析 要求,输出不同扩展名的文件。如: 等。
的样子
的运行: 在运行之前,应该首先登录到工作 站上,并确保你的使用的权限和环境变量已设 好。 打开一个“终端”窗口,然后进入到你的工作 目录下。输入行命令运行。 有两种工作模式:提示行模式和非提示行模式
<(> < < < <>>>> <)> 是初始值,是峰值,是上升延迟时间,是上升时间常数, 是下降时间常数。
完整的网表部分举例
前面反相器链的网表: ……
() ……
模型卡
模型卡中列出了一系列元件的类型,并给出了各 类型元器件的有关参数,对于不同类型的元件,参数 的集合有不同的内容。一个模型对应于一类元件,不 同的元件可以对应同一模型,其中各元件间的参数值 可能不同,但参数集是一样的,一般值相同的参数的 值在模型说明中给出。模型卡的语句是一条条引导的 模型说明语句。每个模型有一个名字。

HSPICE讲义--整理版

HSPICE讲义--整理版

例: K34 LAA KXFTR L1
LBB L4
0.9999 K=0.87
25
无源器件5-无损耗传输线
一般形式:
传输线长度
TXXX in refin out refout Z0=value TD=value 或TXXX in refin out refout Z0=value F=value NL=value 或TXXX in refin out refout Z0=value L=value
• 标题语句和结束语句中间语句无任何先后次序;
• 续行用“+”表示。 • 分隔符可以为: tab键,空格,逗号,等号,括号 • 元件的属性用冒号来分割,例如 M1:beta • 用句点来表示隶属关系,例如X1.A1.V”表示电路X1的子电路A1的节 点V
14
节点
• 结点名可以由以下任何字符打头:# _ ! %
Lvalue
TC=TC1,TC2
温度系数的缺省值为0,0 例: L1 1 2 10u LP 12 17 1u TC=0.001, 0 LXXX n1 n2 POLY L0 L1 L2 ... 电感值=L0+L1*I+L2*I**2+… ,I为流过电感的流
互感一般形式: KXXX LYYY LZZZ Kvalue KXXX LYYY LZZZ K=value 两耦合电感的名字: LYYY 和LZZZ 耦合系数: K , 0<k<=1
• 结点可以用.GLOBAL语句声明为全局调用。如声明节点1为全局 调用,.GLOBAL 1 • 结点0、GND、GND!和GROUND均指的是Hspice全局的地。
• HSPICE要求每个节点对地均要有直流通路。当这个条件不满足
时,通常是接一个大电阻使该悬浮节点具有直流通路。

HSPICE简明教程(复旦大学)

HSPICE简明教程(复旦大学)

HSPICE 简明教程udan专用集成电路与系统国家重点实验室RFIC宫志超 1.0 2007.4.7 本文档内容以常用HSPICE指令为主,主要目的为便于学习与查询,详细了解请参阅参考文献版权所有,不得侵犯!传播与修改请保留版权信息。

目录第一章概述 (5)§1.1 HSPICE简介 (5)§1.2 常数 (5)§1.3 输入输出文件及后缀 (5)§1.4 一个简单例子 (6)§1.5 符号说明 (7)第二章仿真输入及控制的设置 (8)§2.1 输入网表概要 (8)§2.2 网表文件中的元素 (8)第三章器件及电源 (15)§3.1 器件 (15)§3.2 独立源 (16)3.2.1 直流源 (16)3.2.2 交流源 (16)3.2.3 瞬态源 (16)3.2.4 混合源 (21)§3.3 受控源 (22)3.3.1 压控电压源 E ELEMENTS (22)3.3.2 压控电流源 G ELEMENTS (23)第四章参数、函数及仿真设置 (25)§4.1 参数 (25)4.1.1 参数定义 (25)4.1.2 .PARAM 声明 (25)4.1.3 指令行内定义 (25)4.1.4 代数表达式定义输出参数 (25)4.1.5 倍乘参数M (THE MULTIPLY PARAMETER) (25)4.1.6 参数作用范围 (26)§4.2 函数 (27)4.2.1 用户定义函数 (27)4.2.2 内置函数 (27)4.2.3 保留变量 (29)§4.3 仿真设置 (29)4.3.1 设置控制选项(CONTROL OPTIONS) (29)4.3.2 基本控制选项 (29)第五章输出设置 (31)§5.1 输出指令 (31)§5.2 输出参数 (31)5.2.1 直流和瞬态分析输出参数 (31)5.2.2 功率 (32)5.2.3 交流分析输出参数 (32)5.2.4 网路相关参数 (33)5.2.5 噪声和谐波分析输出参数 (33)5.2.6 器件参数输出 (34)第六章常用分析 (35)§6.1 直流初始化及工作点分析 (35)6.1.1 电路初始化 (35)6.1.2 工作点分析(OPERATING POINT) .OP声明 (35)§6.2 直流扫描分析 (36)6.2.1 .DC 声明 (36)6.2.2 例子 (36)6.2.3 其他直流分析声明 (37)§6.3 瞬态分析 (38)6.3.1 瞬态分析的初始化 (38)6.3.2 瞬态分析 .TRAN 声明 (38)6.3.3 例子 (38)6.3.4 傅立叶分析 (38)§6.4 交流分析 (40)6.4.1 交流分析 .AC 声明 (40)6.4.2 例子 (40)6.4.3 其他交流分析 (41)第七章统计分析及优化 (43)§7.1 用户定义的分析 (43)7.1.1 .MEASURE 声明 (43)7.1.2 上升、下降和延迟(RISE FALL AND DELAY) (43)7.1.3 FIND 和 WHEN函数 (44)7.1.4 方程计算 (45)7.1.5 平均值、均方根值、最大最小值和峰峰值测量 (45)7.1.6 积分函数 (46)7.1.7 微分函数 (46)7.1.8 误差函数 (47)§7.2 温度分析 (48)§7.3 最坏情况分析 (48)7.3.1 标准统计名词定义 (48)7.3.2 最坏情况分析介绍 (49)7.3.3 模型歪斜参数及工艺角文件 (49)§7.4 蒙特卡罗分析 (50)7.4.1 蒙特卡罗分析概要 (50)7.4.2 定义分布函数 .PARAM 声明 (51)7.4.3 蒙特卡罗分析的例子 (52)7.4.4 最差情况和蒙特卡罗分析的例子 (53)§7.5 优化 (58)7.5.1 优化概要 (58)7.5.2 优化相关声明 (59)7.5.3 优化的例子 (60)备注: (63)参考文献: (63)第一章概述§1.1Hspice简介Hspice是电路模拟仿真的工具。

hspice仿真整理教程文件

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h s p i c e仿真整理§电路级和行为级仿真§直流特性分析、灵敏度分析§交流特性分析§瞬态分析§电路优化(优化元件参数)§温度特性分析§噪声分析例(Hspice netlist for the RC network circuit):.title A SIMPLE AC RUN.OPTIONS LIST NODE POST.OP.AC DEC 10 1K 1MEG.PRINT AC V(1) V(2) I(R2) I(C1)V1 1 0 10 AC 1R1 1 2 1KR2 2 0 1KC1 2 0 .001U.END输出文件:一系列文本文件⏹*.ic :initial conditions for the circuit⏹*.lis :text simulation output listing⏹*.mt0,*.mt1… :post-processor output for MEASURE statements⏹*.pa0 :subcircuit path table⏹*.st0 :run-time statistics⏹*.tr0 ,*.tr1…:post-processor output for transient analysis⏹*.ac0,*.ac1…: post-processor output for AC analysis.TITLE 语句.TITLE <string of up to 72 characters>或者: <string of up to 72 characters>如果是第二种形式,字符串应该是输入文件的首行;如果一个HSPICE语句出现在文件的首行,则它将被认为是标题而不被执行。

.END 语句形式: .END <comment>在 .END语句之后的文本将被当作注释而对模拟没有影响。

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hspice仿真整理教程文件h s p i c e仿真整理§电路级和行为级仿真§直流特性分析、灵敏度分析§交流特性分析§瞬态分析§电路优化(优化元件参数)§温度特性分析§噪声分析例(Hspice netlist for the RC network circuit):.title A SIMPLE AC RUN.OPTIONS LIST NODE POST.OP.AC DEC 10 1K 1MEG.PRINT AC V(1) V(2) I(R2) I(C1)V1 1 0 10 AC 1R1 1 2 1KR2 2 0 1KC1 2 0 .001U.END输出文件:一系列文本文件*.ic :initial conditions for the circuit*.lis :text simulation output listing*.mt0,*.mt1… :post-processor output for MEASURE statements*.pa0 :subcircuit path table*.st0 :run-time statistics*.tr0 ,*.tr1…:post-processor output for transient analysis*.ac0,*.ac1…: post-processor output for AC analysis.TITLE 语句.TITLE或者:如果是第二种形式,字符串应该是输入文件的首行;如果一个HSPICE语句出现在文件的首行,则它将被认为是标题而不被执行。

.END 语句形式: .END在 .END语句之后的文本将被当作注释而对模拟没有影响。

分隔符包括:tab键,空格,逗号,等号,括号元件的属性由冒号分隔,例如 M1:beta级别由句号指示,例如 X1.A1.B 表示电路X1的子电路A1的节点B常量M-毫,p-皮,n-纳,u-微,MEG-兆,例如c1 1 2 10pF;单位可以省略,例如c1 1 2 10p元件名元件名以元件的关键字母开头:电阻-R,电容-C……子电路的名字以“X”开头元件名不超过16个字符节点节点名长度不超过16个字符,可以包括句号和扩展名开始的零将被忽略:节点名可以用下列符号开始:# _ ! %节点可以通过.GLOBAL语句定义成跨越所有子电路的全局节点:.GLOBAL node1 node2 node3 …node1 node2 node3都是全局节点,例如电源和时钟名节点0,GND, GND!, GROUND 都指全局的地电位节点元件语句:器件的类型+名称器件所连接的节点参数值无源器件:电阻:Rxxx n1 n2 resistance电阻值可以是表达式。

Hspice中文教程

Hspice中文教程

val1... 赋于的参数值或模型节点,这些数值可以是数值,也可以
是代数表达式。
M=val 元件的倍增因子。
一. 电阻
一般形式:RXXX n1 n2 <mname> Rval<TC=TC1<,TC2>> + <SCAL=val> <M=val> <AC=val> <DTEMP=val> + <L=val> <W=val> <C=val>
meta.cfg hspice.ini <design>.ic <design>.sp <library_name> <design>.d2a
2.HSPICE 输出文件
输出列表
.lis 或由用户自己定义
瞬态分析结果
.tr#+
瞬态分析测量结果
.mt#
直流分析结果
.sw#+
直流分析测量结果
.ms#
交流分析结果
§1.2 HSPICE 的特点与结构
HSPICE 除了具备绝大多数 SPICE 特性外,还具有许多新的特点,主要有: ! 优越的收敛性 ! 精确的模型参数,包括许多 Foundry 模型参数 ! 层次式节点命名和参考 ! 基于模型和库单元的电路优化,逐项或同时进行 AC,DC 和瞬态分析中的
优化 ! 具备蒙特卡罗(Monte Carlo)和最坏情况(worst-case)分析 ! 对于参数化单元的输入、出和行为代数化 ! 具备较高级逻辑模拟标准库的单元特性描述工具 ! 对于 PCB、多芯片系统、封装以及 IC 技术中连线间的几何损耗加以模拟 在 HSPICE 中电路的分析类型及其内部建模情况如图 1.2.1 和图 1.2.2 所示:

Hspice基础培训

Hspice基础培训

Hspice的分析特点和分析功能Hspice可以利用HSPICE模型、IBIS模型进行传输线损耗分析、串扰、反射和接插件串扰和损耗分析,同时对模拟电路进行AC、DC分析、余度分析、蒙特卡洛分析等Hspice的分析功能强、精度高,分析速度慢、网表编写麻烦文件头仿真参数控制SPICE模型调用定义传输线和传输线提取.title : 标题仿真程序默认网表的第一行为标题行,.title可以不要,直接描述网表的内容及日期、设计者、公司等信息第一行不能包含任何的控制信息及电路信息,负责程序会按照标题行处理,造成信息缺失文件输入HSPICE的文件输入格式为.SP的网表,此网表必须符合HSPICE所要求的语法结构文件输出.PRINT.PROBEResistorsR_name node1 node2 value<<TC1=>VAL> <<TC2=>VAL><<AC=>VAL>例如:R1 12 17 1K TC1=0.01 TC2=0.0 AC=1E10CapacitorsC_name node1 node2 value例如:C2 EXT1 0 1UCCOTU OUT1 GND 0.01PFInductorsL_name node1 node2 value例如:L23 ACC PWR 10NTransmission linesTransmission linesTransmission lines损耗传输线的参数Microsoft Word文档Voltage sourcesVxx n1 n2 <<DC=>dcval><tranfun><AC=acmag, +<acphase>>例如:Vout txd0 dc=2 ac=1,90PulseVxxx n+ n-Pulse(v1 v2 td tr tf pw per)例如:.title (test of pulse).option post $控制语句.tran.5ns 75ns.Vpulse1 0 pulse(v1 v2 td tr tf pw per)r1 1 0 1k.param v1=2,v2=0 ,td=2ns,tf=2ns,pw=10ns,+per=30ns.endERROR: ioerror OFFENDING COMMAND: image STACK:。

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流片工厂提供的模型,如Level 49和Mos 9、 EKV等,无法直接进行计算或估算,需要用电 路仿真软件进行仿真,以便得到精确的结果。如
Hspice
Hspice提取模型,是利用提取元件库的形式.lib, 元件库一般由工厂提供。
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信号与系统
集成电路特征线宽
微米: Micrometer: >1.0um 亚微米:0.8um 0.6um 深亚微米:0.5um 0.35um 0.25um 超深亚微:0.25um 0.18um 0.13um 纳米:0.09um (90nm) 0.07um (70nm)
用户界面友好,性价比高,主要应用于PCB板和系统级的设 计
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信号与系统
HSpice和PSpice
最著名的两个商业软件
Hspice:
Meta-software 公司于1980基于spice开发,1989 年PC版本发布 现为Synopsys公司产品 它没有前端输入环境,需要事前准备好网表文件,可与Cadence,
Tanner,viewlogic的软件配合使用。 Hspice是事实上的Spice工业标准仿真软件,在业内应用广泛,它具有
精度高、仿真功能强大等特点。主要应用于集成电路设计。
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信号与系统
HSPICE2007的安装(一)
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信号与系统
HSPICE2007的安装(二)
必须 安装 在全 英文 路径 下!
4.点击主界面Edit LL,查看.lis输出文件里面是否有error, 有则修改代码,重新仿真
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信号与系统
HSPICE的使用流程(四)
5.点击Avanwaves,查看仿真结果
24
信号与系统
HSPICE的使用流程(五)
6.如果软件的安装及网表代码的编写都正确,则会弹 出如下两个框:
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信号与系统
SPICE 2, 1975
增加部分器件 改进瞬态分析速度和精度 稳定版本2G.6 于 1983年推出
SPICE 3
2G.6升级版本, 用 C重新编写 性能提高
1988年SPICE成为美国国家标准
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程序
信号与系统
SPICE家族
HSPICE, Pspice, Spectre,TSPICE,Smartspice, Isspice,SBTSPICE等商用软件版本
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信号与系统
集成电路设计流程
功能定义
行为设计
逻辑设计
逻辑仿真 门级的设计
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信号与系统
集成电路设计流程
功能定义
行为设计
逻辑设计
仿真工具:SPICE!
8
详细电路设计与仿真
逻辑仿真 电路及仿真
信号与系统
集成电路设计流程
功能定义
行为设计
逻辑设计
版图工具: Cadence :Virtuoso LE Tanner EDA: L-EDIT逻辑仿真
精度较差,一致性不能保证,受测试技术和精度的影 响。
一般应用到高频、非线性、大功率等大型电路设计
等级(LEVEL)模型
例如Hspice便是利用这种模型 精度较高 一般应用于中小型电路的IC设计
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信号与系统
LEVEL模型
LEVEL1—LEVEL3:线性模型或低阶模型,可 直接进行计算或估算。
HSPICE的使用流程(六)
7.点击选中小窗口里仿真类型、需要输出的电流或电 压节点,结果会在大窗口里显示。
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信号与系统
27
信号与系统
HSPICE的使用界面
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信号与系统
Hspice的使用流程
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信号与系统
元器件模型
构成器件模型的方法有两种:
行为级模型—“黑匣子”模型
例如IBIS模型和S参数,最新的是Verilog-AMS模型和 VHDL-AMS模型
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信号与系统
SPICE含义
SPICE Means . . .
(Simulation Program)wit(h Integrated Circuit Emphasis)
仿真程序
关于
集成电路性能
用于集成电路性能分析的仿真程序!
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信号与系统
SPICE发展历史
SPICE 1, 1972年由加州大学伯克利分校开发完成 代码完全开放,用户可以根据需要修改
仿真核心:美国加州大学Berkeley分校开发的 SPICE模拟算法
最著名的两个商业软件:Pspice和Hspice
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信号与系统
HSpice和PSpice
最著名的两个商业软件 Pspice:
1984年Microsim公司开发完成 第一个用于PC平台的SPICE模拟器,现为Cadence公司 产品 Pspice是个人用户的最佳选择,具有图形化的前端输入环境,
17
信号与系统
HSPICE2007的安装(三)
18
信号与系统
HSPICE2007的安装(四)
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信号与系统
HSPICE2007的安装(五)
设置系统环境变量: 点击“开始”—右键“我的电脑”—选择“属性”—“高级”— “环境变量”—设置系统环境变量LM_LICENSE_FILE = <path of your license file>
3
信号与系统
集成电路设计流程
功能定义
行为设计
逻辑设计
逻辑仿真
后仿真
4
版图设计
电路及仿真
信号与系统
集成电路设计流程
想法及
功能定义 规划
1.电路功能 2.操作速度 3.接口温度 4.功率消耗 5电路整体构架 6.划分功能模块
5
信号与系统
集成电路设计流程
功能定义
验证
行为设计 想法
仿真工具:VHDL,Verilog等硬件描述语言
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信号与系统
HSPICE的使用流程(一)
1. 运行HSpui-2007.9 2. 点击“open”,导入编写好的E的使用流程(二)
3. 点击Simulate,开始仿真,将弹出一个运行框。仿 真运行完毕,该框会自行消失
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信号与系统
HSPICE的使用流程(三)
信号与系统
第一讲HSPICE
信号与系统
集成电路应用领域
家电 计算机 工业控制 交通 通信 网络 武器
(电子社会)
2
信号与系统
集成电路设计
真正的点石成金术-集成电路设计
沙子-高纯硅片-芯片 单位价值超过黄金
逆向设计
正向设计
逆向设计:借鉴以前成功的经验 周期短 见效快 正向设计:提供系统解决方案 周期长 系列性
版图设计
电路及仿真
9
信号与系统
集成电路设计分工
1
Circuit design: Make the transistor work at the best state.
2
Layout design: Place the transistor at the best position.
3
Test design: Validate the product as the designer’s idea.
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