SPICE仿真实例1
开关电源P-SPICE仿真
天津职业技术师范大学Tianjin University of Technology and Education毕业设计专业：电子科学与技术班级学号： 26学生姓名：二○一一年六月天津职业技术师范大学本科生毕业设计开关电源P-SPICE仿真Switch-Mode Power Supplies SPICESimulations专业班级：电科0703班2011年6月摘要变压器的使用在升压和降压电源中很常见，开关电源根据不同的输出要求采用不同的变压器拓扑电路，同样的电源也采用不同的变压器拓扑实现。
在所有拓扑中反激式变压器构成的升压式开关电源具有电路简单、元器件最少的优点，在小功率开关电源中经常采用。
而变压器的设计需要技术人员根据一些经验参数来进行变压器的设计和绕制。
会出现经验设计多于准确的参数设计，而且在高频条件下变压器的设计和制作不同于普通的变压器，更加需要实际经验和理论设计两者相互结合。
本文将针对反激式开关电源变压器漏感较大，易击穿开关器件的特点，通过Pspice仿真来检验在电路中增加RL模或RCD模块的方式对漏感能量的耗散效果，从而达到保护开关器件、稳定电路的目的。
关键词：开关电源；Pspice仿真；反激式变换器；吸收电路ABSTRACTConverter is widely used in boost and buck power. Switch-Mode Power will take different circuits of converter topology depends on different conditions in outputs. And sometimes the same power will choose different converter topologies to achieve the same result.In all kinds of topologies, boost switching power supplier based on the fly-back converter characterized as simple circuit, less components that is the reason to explain why it is commonly used in low power switching power supply. In the process of designing converter , technical staffs usually make the converter with some self-verified parameters .The phenomenon will lead to such a result ,the amount of experience design are more than accurate parameter design. However ,in the area of high-frequency converters ,the design and production of them are different from general converter, we need to combine more practical experiences with theoretical design.For the larger leakage and easy breakdown in switching device of fly-backSwitch-Mode Power Supplies converters, this article will use SPICE Simulations to test the effectiveness of RL and RCD module circuit in dissipating the energy of leakage，so as to meet the purpose of protecting Switching devices and stabling the circuit.Key Words：Switch-Mode Power; SPICE Simulations; Fly-back Converter;Snubber circuit;目录第1章引言 (1)第2章PSPICE软件仿真概述2.1仿真软件的选择 (2)2.2 PSPICE的发展历程和现状 (3)2.3 PSPICE的组成 (3)2.4 PSPICE的特点和模拟功能 (4)第3章开关电源的概述3.1开关电源的分类 (6)3.2开关电源的选用 (7)3.3开关电源的发展动向 (8)第4章五种经典开关电源的拓扑结构4.1开关电源拓扑综述 (9)4.2开关电源的5种拓扑结构 (9)4.2.1非隔离式拓扑结构 (10)4.2.2隔离式拓扑结构 (20)第5章反激式变换器电路5.1 反激式变换器的基本原理 (27)5.2无寄生元件条件下的反激式变换器的电路仿真与分析 (28)结论 (35)参考文献 (36)致谢 (37)天津职业技术师范大学2011届本科生毕业设计第一章引言随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。
03-PSPICE仿真 (1)
23
模型参数
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加元器件库(Place/Part命令)
在画电路图之前，首先要为将要画的电路选择元器件库。执行 Place/Part命令，，在Place/Part对话框中点击“Add”按钮，出现 Browse File对话框，将所需库点中，点击“打开”按钮，则选中的 库文件增至“Labrarise”框 中。反之，从“Labrarise”框，选中一 个库文件，点击Remove按钮，即将该库文件框剔除。
1/TSTOP
VAMPL
FREP TD DF PHASE
振幅
频率 延迟时间 阻尼系数 相位延迟
V
Hz s 1/s 度
FREQ=1kHz，TD=0，DF=0，
PHASE=0。可得如图所示的 正弦波形。
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PSpice A/D中的有关规定
比例因子
PSpice A/D中不区分大小写 要特别注意M与MEG的差别 M——10-3 MEG —— 106
6
（2）OrCAD/PSpice9软件覆盖了 电子设计的4项核心任务
OrCAD/Capture CIS （电路原理图设计软件）
电路仿真
OrCAD/PSpice A/D （数/模混合模拟软件） Optimizer （电路优化设计）
OrCAD/Express Plus (CPLD/FGPA设计软件)
OrCAD/Layout Plus （PCB设计软件）
例如要表示100兆赫兹的频率时，必须写成100MEG，而不能 是100M。否则PSpice A/D将其理解为100毫赫兹。
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PSpice A/D中的有关规定
单位
PSpice A/D仿真运行的结果都是以A、V、、Hz、W（瓦） 等标准单位的形式确定，且省略了单位。
(完整版)HSPICE与CADENCE仿真规范与实例..
电路模拟实验专题实验文档一、简介本实验专题基于SPICE（Simulation Program With Integrated Circuit）仿真模拟，讲授电路模拟的方法和spice仿真工具的使用。
SPICE仿真器有很多版本，比如商用的PSPICE、HSPICE、SPECTRE、ELDO，免费版本的WinSPICE，Spice OPUS等等，其中HSPICE和SPECTRE功能更为强大，在集成电路设计中使用得更为广泛。
因此本实验专题以HSPICE和SPECTRE作为主要的仿真工具，进行电路模拟方法和技巧的训练。
参加本实验专题的人员应具备集成电路设计基础、器件模型等相关知识。
二、Spice基本知识(2)无论哪种spice仿真器，使用的spice语法或语句是一致的或相似的，差别只是在于形式上的不同而已，基本的原理和框架是一致的。
因此这里简单介绍一下spice的基本框架，详细的spice语法可参照相关的spice教材或相应仿真器的说明文档。
首先看一个简单的例子，采用spice模拟MOS管的输出特性，对一个NMOS管进行输入输出特性直流扫描。
V GS从1V变化到3V，步长为0.5V；V DS从0V变化到5V，步长为0.2V；输出以V GS为参量、I D与V DS之间关系波形图。
*Output Characteristics for NMOSM1 2 1 0 0 MNMOS w=5u l=1.0uVGS 1 0 1.0VDS 2 0 5.op.dc vds 0 5 .2 Vgs 1 3 0.5.plot dc -I(vds).probe*model.MODEL MNMOS NMOS VTO=0.7 KP=110U+LAMBDA=0.04 GAMMA=0.4 PHI=0.7.end描述的仿真电路如下图，图2-1 MOS管输入输入特性仿真电路图得到的仿真波形图如下图。
从这个简单的spice程序中可以知道spice电路描述的主要组成部分。
orcad pspice 仿真教程 1
ORCAD PSPICE
机辅分析的优点
•提高了设计质量 提高了设计质量 •设计效率高 设计周期短 设计效率高,设计周期短 设计效率高 •降低设计成本 降低设计成本 •充分发挥了设计人员的创造性 充分发挥了设计人员的创造性
常用电路仿真工具 常用电路仿真工具: PSPICE 仿真工具 SPICE:
100M的频率（10 Hz） 100M的频率（10－3 Hz）算术运算符Fra bibliotek逻辑运算符
~ | ^ &
+ - * / **
Pspice 的 运算表达式
关系运算符
== >= != > < <=
Pspice的函数 的函数
ABS(x) LOG(x) DB(x) SIN(x) TAN(x) |x| ln x 20lg|x| sin x tg x EXP(x) ex LOG10(x) log x PWR(x,y) |x|y COS(x) cos x ATAN(x) arctg x
*.max—电路板文件 *.tch—技术档文件 *.gbt—光绘文件 *.mnl—网络表文件 *.log *.lis—记录说明文件 *.tpl—板框文件 *.sf—策略档文件
Pspice 的库
1、*.olb-Capture专用的图形符号库。库内存放元器件 的几何图形。
2、*.lib-PSpice仿真库，利用Spice语言对Capture中的 图形符号进行功能定义与描述，可以编辑。
注意千(kilometer) 注意千(kilometer) 与兆(mega)的区别 与兆(mega)的区别
MEG=1E+6
MIL=25.4E-6
M=1E-3
Spice仿真
仿真功能简介
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四、 Pspice的基本电路特性分析
1 . 静态工作点分析
静态工作点分析就是将电路中的电容开路，电 感短路，对各个信号源取其直流电平值，计算电路 的直流偏置量。
例：求基本放大电路 的静态工作点。步骤 如下： （1）用Capture软 件画好电路图
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（2） 建立模拟类型分组。
仿真步骤
（1）新建仿真设计项目；
（2）输入电路结构；
（3）编辑修改电路元器件标号和参数值，包括直流电源 和信号源参数； （4）创建仿真简要表（Simulation Profile），设置分 析功能； （5）执行仿真； （6）仿真结果分析及输出。
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新建设计项目(File/New/Project)
5.0mV 0V SEL>> -5.0mV 1.0V V(Vs:+) 0V
-1.0V
返回
0s V(Out)
0.4ms
0.8ms Time
1.2ms
1.6ms
2.0ms
频域分析
幅频特性dB(V(Vo)/V(i)) 输入阻抗V(i)/ I(i) 输出阻抗
返回
求解输出阻抗
修改电路： 令Vs=0，信号源短路，取掉负载RL，外加 一个信号源VSIN(400mv) 其他步骤与“输入电阻的频率响应”分析相同 Ro =V(Vo)/I(Vs)
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连线与设置节点名
（1）连线。①启动Place/Wire命令。 ②按对应的绘图 快捷键 （2）设置节点名。例如，想把输出端的节点起名为Out。 步骤如下：
①启动Place/Net Alias命令，或按对应的绘图快捷键 ，屏幕 上出现设置框。在设置框中键入节点名（例Out）。 ② 按OK键，则光标处 附着一个小方框，将光标移至设置节点 名的位置，按鼠标左键，新节点名即出现在该位置。
半加器spice仿真
集成电路课程设计学院：机械与电子工程学院专业：电子科学与技术班级：学号：姓名：指导老师：一、实验目的1.使用HSPICE的元件描述语句，分析语句，输出语句，模型语句等，熟练掌握各种电路元件的编写规则。
2.能够根据电路的具体要求灵活的使用HSPICE软件。
3.练习使用HSPICE软件，特别是其中的标准HSPICE分析功能，并能够进行所需要的仿真及分析。
二、实验内容1.HSPICE软件的操作基础1）. SP文件格式•注释行第一行或以*开始的行•电路网表器件名称,节点,参数•分析语句和参数 .语句,如.TRAN 参数:步长仿真时间•控制语句.END2）. 常用器件定义用首字母区分R: 电阻 C : 电容 L: 电感 V: 独立电压源I: 独立电流源 Q: 双极型晶体管 M: MOS管D: 二极管 X:子电路3）. 常用分析语句.TRAN 瞬态分析.DC 直流扫描分析.AC 频率特性分析.OP 工作点分析4）. HSPICE的直流扫描分析•语句.DC•单参数扫描基本格式:.DC 变量起始值结束值步长例1: MOS管的转移特性MOS管的描述方法•格式MX ND NG NS NB 模型名 W=W1 L=L1 2.半加器1）半加器的真值表及模型2）半加器的HSPICE网表* banjianqi.sp.param SUPPLY=5********* SPICE Models **************.include 'C:\synopsys\Hspice_Y-2006.09-SP1\hua05.sp'tt *****************************************.global vdd gndVDD vdd 0 5v1 a gnd pulse 0 5 0 0.01p 0.01p 10n 20nv2 b gnd pulse 0 5 0 0.01p 0.01p 20n 40nMp1 vdd a 1 vdd pmos W=10u L=0.7uMn1 1 a gnd gnd nmos W=5u L=0.6uMp2 vdd 1 2 vdd pmos W=10u L=0.7uMp3 vdd b 2 vdd pmos W=10u L=0.7uMn2 2 b 8 gnd nmos W=5u L=0.6uMn3 8 1 gnd gnd nmos W=5u L=0.6uMp4 vdd 2 3 vdd pmos W=10u L=0.7uMn4 3 2 gnd gnd nmos W=5u L=0.6uMp11 vdd b 7 vdd pmos W=10u L=0.7u Mn11 7 b gnd gnd nmos W=5u L=0.6uMp9 vdd a 6 vdd pmos W=10u L=0.7u Mp10 vdd 7 6 vdd pmos W=10u L=0.7u Mn9 6 a 9 gnd nmos W=5u L=0.6uMn10 9 7 gnd gnd nmos W=5u L=0.6uMp8 vdd 6 5 vdd pmos W=10u L=0.7u Mn8 5 6 gnd gnd nmos W=5u L=0.6uMp5 vdd 3 10 vdd pmos W=10u L=0.7u Mp6 10 5 4 vdd pmos W=10u L=0.7uMn5 4 3 gnd gnd nmos W=5u L=0.6uMn6 4 5 gnd gnd nmos W=5u L=0.6uMp7 vdd 4 f vdd pmos W=10u L=0.7u Mn7 f 4 gnd gnd nmos W=5u L=0.6uMp12 vdd a 15 vdd pmos W=10u L=0.7u Mp13 vdd b 15 vdd pmos W=10u L=0.7u Mn12 15 b 12 gnd nmos W=5u L=0.6uMn13 12 a gnd gnd nmos W=5u L=0.6u Mp14 vdd 15 c vdd pmos W=10u L=0.7u Mn14 c 15 gnd gnd nmos W=5u L=0.6u .OP.tran 0.1ns 80ns.probe.print v(in).end3.实验步骤1）用以.sp为后缀的文件写好网表程序2）打开HSPICE软件，并打开.sp的文件3）点击Simulate，检查程序是否出错，无错则点击Avanwaves4）选择所需结点，生成波形如图所示，当输入a、b同时为1是，进位输出c=1，其他都=0当输入a、b不同为1是，输出f=1，其他为0当输入a、b同时为0时，输出c、f都为0至此，实验达到预期，完美完成。
PSPICE电路仿真与应用1
Optimizer （电路优化程 序）
元器件模型库（LIB）
图形编辑程序-Schematics
Schematics是PSpice软件包的主程序项 创建或编辑电路原理图。 可以对元件进行修改和编辑。 设置仿真分析方式和参数。 运行仿真分析。 仿真结束后，调用Probe程序显示仿真 波形
瞬态特性分析 （Vin：振幅0.1V 频率５MHz)
( 时间：1ns---100ns)
1.4 Orcad PSpice软件的组成模 块
Schematics（图形编辑 程序）
PSpice A/D（仿真分析程 序）
Probe（图形后处理程序）
Stimulus Editor（信号源 编辑程序）
1.1 EDA技术简介
电子线路的设计方法
基于数理方程手工计算
电子线路 理论基础
基于CAA&CAD的EDA技术
电子产品
基于实验台和仪器实调实测
什么是EDA技术
EDA（Electronic Design Automation）技术 即电子设计自动化技术，以计算机辅助分析 和设计为基础的电路开发技术。
PSPICE电路仿真与应用
PSPICE电路仿真与应用
参考书: 《PSpice电路仿真程序设计》李永平主编，
国防工业出版社。 《通用电路的计算机分析与设计：PSpice应
用教程》罗飞 水利水电出版社。
教师联系信息
EMAIL：chenyanhu@
Tell: 13854121690
仿真分析程序-PSpice A/D－仿 真引擎
PSpice A/D是PSpice软件包中的分析程序
完成对模拟或数字电路的仿真分析
SPICE模型的导入及仿真【范本模板】
ADS SPICE模型的导入及仿真一、SPICE模型的导入1、打开一个新的原理图编辑视窗，暂时不用保存也不要为原理图命名.2、导入SPICE模型：1233、新建一个原理图，命名为“BFP640_all ”，利用刚导入的SPICE 文件并对照下载的SPICE 文件附带的原理图进行连接：导入完成！ 已经导入了： bfp640.dsn chip_bfp640.dsn sot343_bfp640.dsn 等文件。
附带的原理图选择要导入的SPICE 模型文件 4连接好后的BFP640_all原理图如下：4、为SPICE模型创建一个新的电路符号ADS原理图系统默认的电路符号如下：这里我们为BFP640创建一个新的NPN电路符号。
1、在原理图设计窗口中的菜单栏中选择【View】→【Create/Edit Schematic Symbol】命令中,出现“Symbol Generator"对话框后，单击【OK】按钮，出现如上图所示的默认符号;2、在菜单栏中选项【Select】→【Select All】命令,并单击【Delete】按钮删除默认符号；3、在菜单栏中选择【View】→【Create/Edit Schematic Symbol】命令回到原理图设计窗口；4、在原理图设计窗口中选择【File】→【Design Parameters】,打开“Design Parameters"对话框；5、按照下图所示，设置对话框中的参数文件描述元件名称Q在下拉菜单中选择ADS内建模型SYM_BJT_NPN选择元件封装单击【OK】按钮，保存新的设置并自动关闭对话框；6、最后，单击【Save】按钮保存原理图,电路符号就创建完成。
二、直流仿真1、在ADS主视窗下单击【File】→【New design】,在弹出的对话框中输入新原理图名称“BFP640_DC1",并选择“BJT_curve_tracer”设计模版，如下图所示：单击【OK】按钮后，将弹出已经带有DC仿真控件的原理图。
LTspice IV 教程1
P SPICE-电子线路模拟LTspice IV 教程.06. 01 2011 郭督于德国.11.简介这个软件是由LINEAR公司提供的免费模拟软件,目前最新版本4,LTspice IV 操作简单,入门容易.许多设计公司都喜欢用它.凌力尔特公司 (Linear Technology Corporation) 推出LTspice IV，这是其免费SPICE电路仿真软件 LTspice/SwitcherCADIII所做的一次重大更新。
LTspice IV 具有专为提升现有多内核处理器的利用率而设计的多线程求解器。
另外，该软件还内置了新型SPARSE矩阵求解器，这种求解器采用汇编语言，旨在接近现用 FPU (浮点处理单元) 的理论浮点计算限值。
当采用四核处理器时，LTspice IV 可将大中型电路的仿真速度提高 3 倍。
对于 SPICE 仿真器而言，并行处理是一项长期存在的挑战。
LTspice IV 运用了专有的方法，这些方法实现了任务的高效并行处理，如果运行单线程任务将只需短短 5us 时间便可完成。
LTspice IV 还拥有集成电路图捕获和波形观测功能。
虽然它与开关模式电源设计配合使用 (它与 1000 多款开关模式稳压器和控制器一起交付)，但 LTspice IV 并不是一种 SMPS 专用型 SPICE 程序，而是一款通用型 SPICE，内置新型 spice 元件，因此其速度之快足以满足 SMPS 交互式仿真的要求。
LTspice IV 不受元件或节点数目的人为限制。
LTspice IV 的工作性能优于目前其他市面上供应的SPICE 程序。
2. 安装没有比这更简单了:下载之后 ()点击,, *LTspiec.exe 即可.3. 第一个练习点击文件打开子目录…Examples“ 然后选下一个子目录…Educational“选择文件(= …astable.asc“).-出现该图在锤子旁边有一小人.单击它便开始运行模拟出显下图,上半部是输出图画区.这时候还是空的.你也可通过点击Windows 的窗口来改B变排列新的排列如下:3.2 如果你想知电路中的某点对地的电压波型.只要把鼠标移放在该点上,这时候鼠标变成一电测笔.点一下即可得出该点的电压波形图了.很简单吧.你再测Q1和Q2 的基极和集电极的电压就有下图.有三种方式:1:在线路里每个节点自动编号.它在NETLIST 里.你可点VIEW下的SPICE NETLIST.有下图.这就是以上电路的网表.每个元件一行,起点和终点和数值.2: 你可把光标放在你要测的点,当它变为电笔时你可从左下角读出节点.3:当你想看的图相太多时图窗各色的曲线太多这时,你可多开几个窗口.把光标放到黑底图表上,不是电路图.点鼠标.右键可出现一菜单.选Add Plot Pane.可开新的一窗口. 当鼠标对曲线图或电路图点左键时该窗边变为深蓝色.如果你按F5光标变剪刀.你可剪掉你不要的东西.要去掉剪刀可按键盘上的.ESC 键.或右键.3.4曲线颜色可变.先点曲线V[n005]名.用右键!!.Trace Color 里颜色即可.3.5. 改变模拟时间.这句表明从零开始到场25毫秒结束. 起始值一般为零.下图为Q2集电极电压从零到50毫秒.点放大镜可选你要从什么时间开始到什么时候为止,放大.下图是从30 到.35毫秒.点叉为恢复.3.6. 细看电流,电压的曲线1:用放大镜.看.下边.2b ) Switch from "Autorange" to …Manual Limits".设纵向为0 到1.5V2.1 把鼠标放在左边纵轴点右键出现一菜单见上图.把Autoranging钩去掉用.选.Manual limits.你可对水平和垂直轴给你要的单位.垂直轴变了.0到.1.5V.3.8. 求曲线上的值.你可点曲线名.出现虚白交叉线.中点为所求的值.你还可再你可点曲线名选第二条虚白交叉线从俩虚白交叉线可看出数据的差异.3.8一般来说压是对地.如果你想知某元件两端的电压差该如何呢.设一参考点.先点小人.然后在电路图的.空白处点右键.找黑白电笔.Set probe reference.也可从VIEW找.按键盘上ESC可去黑白电笔.3.8. Current MeasurementsMake the circuit diagram window active.(...by a left mouseclick on it....) and move the cursor exactly over the component of which you want to know the current. The cursor changes to a "current sensor" and with a left mouseclick on the component you will see the trace current displayed in the waveform viewer..Example:Current in resistor R1 (Collector resistor of the left transistor, Q2):3.9. Changing Component ValuesNow we want to repeat the simulation with different component values. Let every capacitor be C = 1000pF and both base resistors of the transistors R3 = R4 = 221( .Close the Waveform Viewer (if it is open) and activate the schematic window. For each component place the cursor exactly on its value field (the cursor will change to an "I beam") and right click with the mouse. A dialogue box will appear so you can modify the value. Close each change with OK.This is the new circuit to be simulated........and this should be the simulation result after selecting the collector of Q2 to view the trace:Use the zoom function or modify the simulation time to see the details or to measure the new oscillation frequency.4. 我的第一个.RC-低通模拟任务.<CTRL> + <R>是转动元件.90度.大手是移动元件.选电压源.,铅笔为画线用.点C可给予数据.我们给以10 nF对电源,你看你是在时间域里还是在频率域里模拟..在此基础上定数值.我们的RC电路是想.在时间域对电压响应.OK完后,把长方行.tran 2ms贴到线路图的电压源下.现在我们设计电压源的参数.理想下电压从零到1V 用..右键点电压源选好ADV ANCED在0秒为零伏到.1纳秒电压升到达1伏.OK 完把长方行PWL(００１Ｎ１)贴电压源傍. 按下小人即可．你想有个开关过程不是吗，没问题,我们再回到ADV ANCED里的.PＷＬ去.0 0 (Null Volt beim Startpunkt)1n 1(1 Volt nach einer Nanosekunde)加设置1m 1 １毫秒后还是１Ｖ)1.000001m 0(１毫秒后的１纳秒回到零.)Die Impulsantwort 脉冲响应．在一未知系统输入一迪拉克脉冲．加入ＰＷＬPoint.0 ０Im ０1,000001 m 10000001,OOlOOlm 10000001,001002m 04.4. 正弦周期信号输入.设有一.Sinus signal f= 1591 Hz模拟后有下图案绿色信号为70%的.兰色信号并且.相移45%.4.5 方波信号输入.选择并选参数如下Von = 1 Volt (= 电压最大.)Tdelay =0 (= 脉冲上升延迟)Trise = 1 纳秒钟(=脉冲上升)Tfall = 1 N纳秒钟(=脉冲下降)Ton = 295,6 微秒钟(=脉冲宽度.)Tperiod = 591,3 (= 周期.)Ncycles 不动. (= Zahl der Zyklen, wenn ein Burstsignal erzeugt werden soll)这是方波的语法PULSE(O 1 DIn In 295.6u 591.3u)模拟后有下图案三角波信号.f= 1691 Hz我们把上升295.6微和下降时间295.6微秒钟.都变大. 脉冲宽变为极小1纳就有三角波了.低通滤波器在输出端(C上)的电压是输入电压的0.707,相位移之后1/4派,就这样一个电路l文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.当F为10 Hz时,幅度N=0.847m V计算幅频N=1/,=1/,=1/,=1/,=0.847mV当N=1 。
SPICE电路仿真实验
SPICE电路仿真实验一．实验目的(一)练习使用标准spice的元件描述语句、分析语句、输出语句、模型语句等，熟练掌握电路文件的编写。
(二)能够根据电路分析的具体要求灵活使用spice。
(三)练习使用aim-spice 软件，特别是其中的标准spice分析功能。
二．实验设备AIM-SPICE STUDENT VERSION3.8a 软件。
三．实验内容(一)电路图如图1.1所示，编写电路文件，计算电路中的电流I。
120V图1.1(二)电路图如图1.2所示，画出当电压源从2V~6V时，电流I的变化曲线。
Vi2Ω2Ω(三)交流电路如图 1.3所示，已知Vtu)451000sin(2220-=, R1=100Ω, R2=200Ω, R2=50Ω, L1=0.1H, L2=0.5H C=5uF。
画出电流i的波形。
(要求与u画在一起)uC图1.2图1.3(四)已知文氏电桥电路如图1.4所示，画出其幅频特性曲线和相频特性曲线。
u(五)电路如图 1.5(a)所示，输入电压u如图 1.5(b)所示，设u c(0_)=0。
用spice 画出u ab过渡过程的波形。
u cu(六)电路如图1.6所示，t<0时电路已经处于稳态，t=0时开关K 闭合，请用spice画出开关闭合后电路中电流i的波形。
图1.4图1.5(a) 图1.5(b)10V图1.6(七)已知二极管1N41418的参数：IS=0.1PA, RS=16 CJO=2PF TT=12N BV=100 IBV=0.1PA，用spice 画出1N4148的伏安特性曲线，要求横轴是电压，纵轴是电流，电压：0~1.2V。
* (八)用spice 画出某一种三极管的输出特性曲线。
注：有关spice和aim-spice的使用方法请参阅《电工学补充教材》。
D触发器的H-Spice仿真
内 容 摘 要用一对互补的输入信号送入RS触发器，就得到单输入的D触发器。
由于D触发器有一对互补信号接至RS触发器的输入端，所以它避免了RS输入端同时为1的不允许工作状态。
D触发器通常用来暂时存储一个比特的信息或用作时延器件。
当CLOCK=1时，触发器能把输入信息D的值传送到输出端Q。
但这个传送过程中信息通过好几个门电路，对于高速工作的数字电路，必须考虑延迟时间。
一、概述D触发器具有置“0”和置“1”的功能。
用CMOS可以构成D触发器，将一对互补的输入信号送入RS触发器，得到单输入的D触发器。
本电路由反相器，与非门和或非门构成。
逻辑电路简单，版图设计清晰，能得到较为准确的仿真波形。
二、方案设计逻辑图如下：三、CLOCK与D的参数DQQ’四、总原理图及元器件清单1．总原理图2．元件清单元件序号主要参数数量NMOS W= 0.60U L= 0.20U 11PMOS W= 0.70U L= 0.30U 11C 14五、安装与调试六、性能测试与分析源程序:CIRCUIT E:\Export Microwind\ym.MSK.OPTIONS LIST NODE POST.TRAN 200P 20N.PRINT TRAN V(8) V(4)** IC Technology: CMOS 0.18 - 6 Metal*VDD 2 0 DC 5.00VCLOCK 17 0 PULSE(0.00 5.00 2.00N 0.01N 0.01N 2.00N 4.02N) VD 18 0 PULSE(0.00 5.00 2.50N 0.00N 0.00N 3.00N 5.50N)** List of nodes* "N3" corresponds to n?* "Q" corresponds to n?* "Q`" corresponds to n?* "N6" corresponds to n?* "N7" corresponds to n?* "N8" corresponds to n?* "N9" corresponds to n?* "CLOCK" corresponds to n?7* "D" corresponds to n?8** MOS devicesMN1 4 5 0 0 N1 W= 0.60U L= 0.20UMN2 0 4 5 0 N1 W= 0.60U L= 0.20UMN3 4 7 0 0 N1 W= 0.60U L= 0.20UMN4 0 8 5 0 N1 W= 0.60U L= 0.20UMN5 0 9 7 0 N1 W= 0.60U L= 0.20U MN6 8 10 0 0 N1 W= 0.60U L= 0.20U MN7 14 17 9 0 N1 W= 0.60U L= 0.30U MN8 0 11 14 0 N1 W= 0.60U L= 0.20U MN9 15 18 0 0 N1 W= 0.60U L= 0.20U MN10 10 17 15 0 N1 W= 0.60U L= 0.20U MN11 0 18 11 0 N1 W= 0.60U L= 0.20U MP1 3 7 2 2 P1 W= 0.70U L= 0.30UMP2 4 5 3 2 P1 W= 0.70U L= 0.20UMP3 6 4 5 2 P1 W= 0.70U L= 0.20UMP4 2 8 6 2 P1 W= 0.70U L= 0.30UMP5 7 9 2 2 P1 W= 0.70U L= 0.20UMP6 2 10 8 2 P1 W= 0.70U L= 0.20U MP7 2 17 9 2 P1 W= 0.50U L= 0.20U MP8 2 17 10 2 P1 W= 0.50U L= 0.20U MP9 9 11 2 2 P1 W= 0.50U L= 0.20U MP10 10 18 2 2 P1 W= 0.50U L= 0.20U MP11 11 18 2 2 P1 W= 0.70U L= 0.30U *C2 2 0 18.699fFC3 3 0 0.256fFC4 4 0 1.625fFC5 5 0 1.613fFC6 6 0 0.256fFC7 7 0 1.307fFC8 8 0 1.313fFC9 9 0 1.429fFC10 10 0 1.460fFC11 11 0 0.937fFC14 14 0 0.091fFC15 15 0 0.091fFC17 17 0 1.299fFC18 18 0 0.473fF** n-MOS Model 3 :* low leakage.MODEL N1 NMOS LEVEL=3 VTO=0.50 UO=380.000 TOX= 4.0E-9+LD =-0.020U THETA=0.200 GAMMA=0.350+PHI=0.500 KAPPA=0.080 VMAX=100.00K+CGSO=100.0p CGDO=100.0p+CGBO= 60.0p CJSW=240.0p* p-MOS Model 3:* low leakage.MODEL P1 PMOS LEVEL=3 VTO=-0.60 UO=300.000 TOX= 3.0E-9+LD =0.010U THETA=0.300 GAMMA=0.400 +PHI=0.200 KAPPA=0.010 VMAX=100.00K +CGSO=100.0p CGDO=100.0p+CGBO= 60.0p CJSW=240.0p.END仿真图：。
spice仿真
spice仿真简介Spice（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）是一种电路仿真软件，广泛应用于电子工程领域。
它可以模拟电路中的各种元件和信号，提供了丰富的仿真功能，能够准确地预测电路的行为和性能。
spice软件特点Spice软件具有以下主要特点：1.模型库丰富：Spice软件提供了各种各样的元件模型，包括传输线、电阻、电容、电感、二极管、晶体管等。
用户可以根据自己的需要选择合适的元件模型，进行仿真分析。
2.仿真精度高：Spice软件采用了复杂的数学算法，能够对电路进行准确的仿真计算。
它能够考虑到电路中各种元件的非线性特性，并给出准确的仿真结果。
3.仿真速度快：Spice软件在运行时采用了高效的算法和优化技术，提高了仿真的速度。
用户可以在较短的时间内得到仿真结果，提高工作效率。
4.灵活性强：Spice软件具有丰富的仿真选项和参数配置功能，能够满足不同用户的需求。
用户可以通过调整参数来改变仿真条件，观察电路的行为和性能变化。
5.支持多平台：Spice软件在设计上具有良好的可移植性，能够在不同操作系统上运行。
用户可以根据自己的实际情况选择合适的操作系统进行仿真。
spice仿真流程Spice仿真的基本流程如下：1.定义电路元件：首先，用户需要定义电路中的元件，包括电阻、电容、电感、二极管、晶体管等。
可以通过编辑器或文本方式进行定义。
2.建立电路拓扑：用户需要根据实际电路设计，在编辑器中建立电路的拓扑结构。
可以使用类似于网表的方式描述电路的连接关系。
3.设置仿真参数：用户需要设置仿真的参数，包括仿真时间、仿真步长等。
可以根据需要进行适当的调整。
4.运行仿真：用户可以直接运行仿真，Spice软件会根据定义的电路元件和参数进行仿真计算，并得出仿真结果。
5.结果分析：用户可以通过仿真结果进行电路性能分析，比如电压波形图、电流曲线等。
可以根据需要调整仿真参数，再次进行仿真，以达到理想的仿真效果。
Spice仿真介绍和操作
数字逻辑基础LOGOEDA工具在数字逻辑课程中的应用--Multisim工具之Spice仿真在模拟电子课程中，我们通过使用晶体管的小信号模型，手工计算得到小规模模拟电子电路电压增益、电流增益、输入阻抗、输出阻抗、频率响应特性等。
⏹这种通过人工计算的分析方法就显得效率很低。
⏹随着计算机性能的不断提高，电子设计自动化（ElectronicDesign Automation，EDA）工具出现。
它成为电子系统设计和分析的强有力的助手。
⏹EDA工具取代了传统的手工计算方法，显著的提高了设计电路和分析电路的效率。
EDA工具在数字逻辑课程中的应用--Multisim工具之Spice仿真以集成电路为重点的仿真程序（Simulation Programwith Integrated Circuit Emphasis，SPICE），它是为了执行日益庞大而复杂的集成电路仿真工业而发展起来的，它是一个通用的、开源的模拟电子电路仿真工具。
⏹SPICE是一个程序用于集成电路和板级设计，用于检查电路设计的完整性，并且预测电路的行为。
⏹SPICE最早由加州大学伯克利分校开发，1975年改进成为SPICE2的标准，它使用FORTRAN语言开发。
在1989年，Thomas Quarles 开发出SPICE3，它使用C语言编写，并且增加了窗口系统绘图功能。
EDA 工具在数字逻辑课程中的应用--Multisim 工具之Spice 仿真在目前流行的NI 公司的Mutisim Workbench 工具、Altium 公司的Altium Designer 工具和Cadence 公司的OrCAD 工具中都嵌入了SPICE 仿真工具。
⏹在SPICE仿真工具中，包含下面的模块：☐电路原理图输入程序。
☐激励源编辑程序。
☐电路仿真程序。
☐输出结果绘图程序。
☐模型参数提取程序。
☐元器件模型参数库。
下面将通过Multisim 环境下的设计实例，演示EDA工具在数字逻辑课程中的应用--Multisim工具之Spice仿真SPICE的基本分析功能包含三大类：⏹直流分析⏹交流分析⏹时域分析EDA工具在数字逻辑课程中的应用--Multisim工具之Spice仿真注1：直流分析是所有其它分析的基础。
第一讲 Pspice电路仿真的使用说明
它能进行模拟电路分析、数字电路分析 和模拟数字混合电路分析。
共35页
6
Pspice功能简介
Pspice可执行的主要分析功能如下： ➢直流分析 ➢交流小信号分析 ➢瞬态分析 ➢蒙特卡罗（Monte Carlo）分析和最坏情
况（Worst Case）分析
共35页
7
Pspice中的电路描述（1）
在运行于Windows环境下的Pspice中， 均采用图形方式描述需要仿真的电路。即在 Pspice提供的绘图编辑器中，画出电路图， 并将其存为扩展名为sch的图形文件（计算 机自动生成扩展名）。电路中用到的元器件、 电源和信号源可从Pspice提供的库中直接调 用。
6、选择OK
共35页
12
进入OR-CAD的集成环境
Project 的类型说明
Analog or Mixed-signal Circuit 本工程以后将进行数/模混合仿真
PC Board Wizard 本工程以后将用来进行印刷版图设计
Programmable Logic Wizard 本工程以后将用于可编程器件的设计
小技巧：视图的放大和缩小可以用热键 I 放大； 热键 O 缩小
共35页
21
放置接点（junction）
1、选中原理图编辑窗口，使加速板出现
2、开始放置导线可以有三种方法
A、菜单 Place>Junction…
B、按加速板上的
键.
C、用热键 J
3、在需要节点的地方，可以点一下鼠标左 键就可以放置一个节点。
项目管理视窗 行为纪录视窗 原理图视窗 加速工具板
共35页
14
Pspice仿真流程:
Drawing the circuit
spice和spectre软件使用和运放的仿真方法
【：缩小显示 】：放大显示 R：旋转 R+F3:水平或垂直镜像翻转 其它常用操作: W后按鼠标右键：改变连线方式，折线→直线 按住Ctrl左键拖动：不带连线关系拖动 按住Shift选择：同时选择
Cadence仿真
两种仿真工具：
Spectre(所用模型后缀为.scs) Hspice (所用模型后缀为.lib)
基本语法
1. 不区分大小写（case insensitive） 2. 注释：* or $ 3. 数量级表示符号:
T
E12
G
E9
MEG
E6
K
E3
M
E-3
U
E-6
N
E-9
p
E-12
F
E-15
（关键不要搞错M和MEG） 4.赋值单位可以省略
仿真网表的五个主要组成部分
1.电路网表 2.激励 3.仿真分析语句 4.输出命令 5.模型库文件
end用montecarlo仿真来分析失配导致的失调分布失调分布分析30次montecarlo仿真结果由此可见ota的失调分布可达10mv10mv可增大晶体管来减小vos但是会带来速度问题压摆率分析在输入端输入一个较大的脉冲信号以观察输出端的电压摆率在otanet中将vvac的定义换成
软件使用和运放主要 指标的仿真方法
电路网表
包含的内容有器件连接关系、模型名、参 数值、(赋值)、并联个数、(初始值） 例： R1 N1 N2 R W=10u L=1u R2 N1 N2 10K C1 N1 N2 C W=10u L=1u C2 N1 N2 10p C3 N1 N2 10p IC=1
电路网表
L1 N1 N2 1m D1 N1 N2 diode Q1 NC NB NE bjt M=8
SPICE仿真实例1
对Ｖｇ＝０Ｖ，０．３Ｖ，０．６Ｖ…每一个点，执行一次Ｖｄ从０Ｖ－３Ｖ的扫描
2009级 集成电路专业 黑龙江大学 《CMOS模拟集成电路设计》 卜 丹 6
实验１
• 输出跨导和电导
＊ＮＭＯＳ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ ．ｌｉｂ ＇ｍｉｘ０２５＿１．ｌ＇ ｔｔ ｍ１ １ ２ ０ ０ ｎｃｈ Ｗ＝１ｕ Ｌ＝２ｕ Ｖｄ １ ０ １Ｖ Ｖｇ ２ ０ １Ｖ ．ｄｃ Ｖｄ ０Ｖ ２．５Ｖ ０．０１
ｒｌ＝１ｍｅｇ
Ｖｉｎ ｉｎ ０ Ｍ１ ｏｕｔ １ ｉｎ ０ ｎｃｈ Ｗ＝２ｕ Ｌ＝１ｕ ｒ１ ｏｕｔ ０ １ｍｅｇ ．ｄｃ Ｖｉｎ ０ ２．５ ０．０１ ．ｐｒｉｎｔ ｖ（ｏｕｔ） ｖ（ｉｎ） ．ｅｎｄ
０ Ｖｃ＝２．５Ｖ， Ｖｉｎ从０Ｖ扫描到２．５Ｖ，步长为０．０１Ｖ
2009级 集成电路专业 黑龙江大学
０ ０
传输门的仿真
写出该电路的网表， 仿真其Ｖｏｕｔ－Ｖｉｎ的直流特性
Ｗ＝２ｕ， Ｌ＝１ｕ
ｏｕｔ
＊ｃｍｏｓ＿ｓｗｉｔｃｈ ．ｌｉｂ ＇ｍｉｘ０２５＿１．ｌ＇ ｔｔ Ｖｃ １ ０ ２．５Ｖ
１
Ｗ＝２ｕ， Ｌ＝１ｕ
５ｍｅｇ
Ｖｉｎ ｉｎ ０ Ｍ１ ｉｎ １ ｏｕｔ ０ ｎｃｈ Ｗ＝２ｕ Ｌ＝１ｕ Ｍ２ ｏｕｔ ０ ｉｎ １ ｐｃｈ Ｗ＝２ｕ Ｌ＝１ｕ ｒ１ ｏｕｔ ０ ５ｍｅｇ ．ｄｃ Ｖｉｎ ０ ２．５ ０．０１ ．ｐｒｉｎｔ ｖ（ｏｕｔ） ｖ（ｉｎ） ．ｅｎｄ
2009级 集成电路专业 黑龙江大学
*Active load Inverter AC .lib 'mix025_1.l' tt Vd vdd 0 2.5V Vin in 0 DC 0.75V AC 1V Mp1 out out vdd vdd pch W=1u L=1u Mn1 out in 0 0 nch W=2u L=1u C1 out 0 1pF .ac DEC 5 1 1G .print ac vdb(out) .end
SPICE仿真实验报告
微电子实验报告姓名：范喆学号：201208070204院系：信息科学与工程学院班级：智能1202实验一 二极管、稳压管的仿真模型与正反向特性测试 实验内容：1. 设计二极管、稳压管的仿真模型。
2. 用仿真软件分析二极管、稳压管的正反向特性。
实验分析：二极管伏安特性是指二极管两端电压与其电流之间的关系，主要特点是单向导电性及非线性，并且易受温度影响。
二极管的伏安特性测试电路可以设计成如下图所示。
用交变电源获得可变的电压，将二极管与电阻串联，将示波器的A 通道接在二极管两端，测量出的是二极管两端的电压1D A V V =，将示波器的B 通道接在电阻的两端，测出的是电阻两端的电压1R B V V =，由于1111D R R I I R V ==,所以B V 与I D1成正比，所以切换到示波器的B/A 模式就可以观察到二级管的V-I 特性曲线了。
同理，稳压管的设计图如下。
仿真结果：（二极管）仿真后得到的二极管的V-I特性曲线如图：（由于整体的图像太大，不是很直观，因此把V-I的正向和反向特性曲线的放大图也放上来）（稳压管）仿真后得到的稳压管的V-I特性曲线如图对稳压管的反向击穿特性放大如图实验体会及注意事项二极管的仿真实验设计几经反复，首先是在原理图的设计上就否决了好多个思路，从直流电源的扫描分析改成交流电源；在测量方面，刚开始采用的是电压表和电流表，但是苦于无法绘制曲线，最后改成了方便的示波器。
实验过程中由于参数选取不当，导致出现了多次的仿真错误。
最后得到的教训是：在选取了某个型号的二极管的后要先查找它的理论参数，然后估算需要的串联电阻大小和电源电压，以免出现不必要的错误。
对仿真后的曲线分析可知：二级管和稳压管的仿真曲线基本类似，区别在于加上反向电压时，稳压管的反向击穿曲线更陡，说明稳压管的稳压特性好。
实验二负反馈放大电路参数的仿真分析下面来研究负反馈对放大电路的影响。
1.实验电路为了研究负反馈对放大电路的影响，首先，要建立起一个实验电路，下图分立元件组成的二级放大电路，采用DIN。
PSpice_AD完全教程与仿真实例
Cadence/OrCAD/PSpice_AD模拟仿真贾新章(2010. 5)引言：PSpice软件的发展Berkley:1972 首次推出SPICE(S imulation P rogram with I ntegrated C ircuit E mphasis) 1975 SPICE实用版(博士论文)免费推广使用。
1982 发展为电路模拟的“标准”软件。
开始有偿使用。
MicroSim:1983 用于P C机的P Spice1 (对应SPICE2G5版本)OrCAD:1998 MicroSim并入OrCAD，推出OrCAD/ PSpice8 Cadence：2000 OrCAD并入Cadence，推出PSpice9.22003 OrCAD/PSpice10增加“Advanced Analysis”高级分析功能。
2005 增加与MatLab的接口SLPS2009 版本16.3电路模拟软件PSpice工作原理一个电路能否用PSpice仿真，取决于3个条件：(1) 电路中的元器件必须有相应的模型和模型参数描述。
PSpice支持的器件模型PSpice提供的模型库中包括有20多类共3万多个商品化的器件模型参数，存放在100多个模型参数库中，供用户选用。
PSpice支持的器件模型PSpice提供的模型库中包括有20多类共3万多个商品化的器件模型参数，存放在100多个模型参数库中，供选用。
如果电路中采用了尚未包含在模型库中的元器件，PSpice 提供三种建立模型和提取模型参数的方法，供用户选用。
(1) 对于晶体管一类器件，可以调用Model Editor模块以及高级分析中的Optimizer模块，提取模型参数。
(2) 对于集成电路，可以调用Model Editor模块建立宏模型，描述该集成电路功能。
(3) 对于特殊器件（如光耦器件），可以调用ABM（Analog Behavioral Modeling），建立描述该器件功能的”黑匣子“模型，满足电路模拟仿真的要求。
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．ｐｒｉｎｔ ｉ（Ｍｎ１，１） ．ｅｎｄ
集成电路专业
黑龙江大学
《CMOS模拟集成电路设计》
4
实验１
• ＩＤ与ＶＧＳ关系
单管仿真
MOS1
Ｖｄｓ＝１Ｖ
i(Mn1,1)
150
100
Current (uA)
50
阈值电压 ０．６Ｖ
0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
Vg (V)
集成电路专业
集成电路专业 黑龙江大学
《CMOS模拟集成电路设计》
23
x1=563.52
40
x2=20.18M
dx=20.18M
Amp2
vdb(out) 36.65
30
Voltage Magnitude (dB)
20
10
0
-10
-20
增益36.6db, 单位增益频率20MegHz
-30
-40
1
10
100
1k
10k
集成电路专业 黑龙江大学
《CMOS模拟集成电路设计》
实验４
2.5
传输门的仿真
transgate2
v(in) v(out)
2.0
Voltage (V)
1.5
1.0
0.5
0.0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
Vin (V)
集成电路专业
黑龙江大学
《CMOS模拟集成电路设计》
13
实验５ 单管电流源仿真
写出该电路的网表，做电阻的参数扫描 Ｖｄｄ＝２．５Ｖ，Ｖｉｎ＝１Ｖ，ｒ＝５０ｋ
Ｖｄｄ
１
Ｖｉｎ
ｉｎ
２
Ｗ＝２ｕ， Ｌ＝１ｕ
０
＊Ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｏｕｒｃｅ１ ．ｌｉｂ ＇ｍｉｘ０２５＿１．ｌ＇ ｔｔ ．ｐａｒａｍ ｒｅｓｖａｌｕｅ＝５０ｋ Ｖｄｄ １ ０ ２．５Ｖ Ｖｉｎ ｉｎ ０ １Ｖ Ｍ１ ２ ｉｎ ０ ０ ｎｃｈ Ｗ＝２ｕ Ｌ＝１ｕ ｒ１ １ ２ ｒｅｓｖａｌｕｅ ．ｄｃ ｒｅｓｖａｌｕｅ ２ｋ １００ｋ ２ｋ ．ｐｒｉｎｔ ｄｃ ｉ（Ｍ１，２） ｖ（２） ．ｅｎｄ
单管仿真
１ ２
Ｖｄ Ｖｇ
０ Ｇｍｏ（ｄｅｖｉｃｅ） 输出ＭＯＳ管跨导 Ｇｄｓｏ（ｄｅｖｉｃｅ）输出电导 Ｇｂｓｏ（ｄｅｖｉｃｅ）输出体－源ＰＮ结电导
．ｐｒｉｎｔ ｇｍｏ（ｍ１） ｇｄｓｏ（ｍ１） ｇｂｓｏ（ｍ１） ．ｅｎｄ
集成电路专业
黑龙江大学
《CMOS模拟集成电路设计》
7
实验２ 瞬态分析
＊ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ２ Ｒ１ １ Ｃ１ ０ Ｖ１ ２ ０ ５ｖ ｒ１ ２ １ ５０ｋ ｃ１ １ ０ ５ｐ ０ ．ｉｃ ｖ（１）＝０ ．ｔｒａｎ １ｎ １ｕ ．ｐｒｉｎｔ ｖ（２） ｖ（１） ．ｅｎｄ
集成电路专业
*Active load Inverter AC .lib 'mix025_1.l' tt Vd vdd 0 2.5V Vin in 0 DC 0.75V AC 1V Mp1 out out vdd vdd pch W=1u L=1u Mn1 out in 0 0 nch W=2u L=1u C1 out 0 1pF .ac DEC 5 1 1G .print ac vdb(out) .end
黑龙江大学 《CMOS模拟集成电路设计》 14
集成电路专业
实验５ 单管电流源仿真
current_source1
v(2) 2.5
Vdd
1
Voltage (V)
2.0
1.5
1.0
2
0.5
Vin
in
W=2u, L=1u
Current (uA)
0.0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
resvalue (k)
Ｖｄｄ ＊Ａｃｔｉｖｅ ｌｏａｄ Ｉｎｖｅｒｔｅｒ ．ｌｉｂ ＇ｍｉｘ０２５＿１．ｌ＇ ｔｔ Ｖｄ ｖｄｄ ０ ２．５Ｖ Ｖｉｎ ｉｎ ０ ０Ｖ Ｍｐ１ ｏｕｔ ｏｕｔ ｖｄｄ ｖｄｄ ｐｃｈ Ｗ＝１ｕ Ｌ＝１ｕ Ｍｎ１ ｏｕｔ ｉｎ ０ ０ ｎｃｈ Ｗ＝２ｕ Ｌ＝１ｕ Ｃ１ ｏｕｔ ０ １ｐＦ ．ｄｃ Ｖｉｎ ０Ｖ ２．５Ｖ ０．０１ ．ｐｒｉｎｔ ｄｃ ｖ（ｏｕｔ） ．ｅｎｄ 输出复杂的表达式 ．ｐｒｉｎｔ ‘表达式’
随漏压变化 输出ＭＯＳ管的漏 电流
集成电路专业
黑龙江大学
《CMOS模拟集成电路设计》
2
实验１
单管仿真
ＩＤ与ＶＤＳ关系
MOS1
i(Mn1,1)
15
饱和区
10
Current (uA)
线性区
5
0
Ｖｇｓ＝１Ｖ
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
Voltage (V)
集成电路专业
黑龙江大学
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
电压上升，电容被充电
0.5
0.0
-0.5 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
Time (us)
集成电路专业
黑龙江大学
《CMOS模拟集成电路设计》
9
实验３
ＭＯＳ开关的仿真
写出该电路的网表， 仿真其Ｖｏｕｔ－Ｖｉｎ的直流特性
０ Ｖｃ＝２．５Ｖ， Ｖｉｎ从０Ｖ扫描到２．５Ｖ，步长为０．０１Ｖ
集成电路专业 黑龙江大学
《CMOS模拟集成电பைடு நூலகம்设计》
10
实验３
2.5
ＭＯＳ开关的仿真
mosgate1
v(in) v(out)
2.0
Voltage (V)
1.5
1.0
阈值损失
0.5
0.0
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
Vin (V)
ＳＰＩＣＥ 仿真实例
实验１
• ＩＤ与ＶＤＳ关系
１ ２
单管仿真
在我们使用的 库中，ＮＭＯＳ管 的模型名为 ｎｃｈ
＊ＮＭＯＳ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ ．ｌｉｂ ＇ｍｉｘ０２５＿１．ｌ＇ ｔｔ Ｖｄ １ ０ １Ｖ Ｖｇ ２ ０ １Ｖ
Ｖｄ Ｖｇ
０
Ｍｎ１ １ ２ ０ ０ ｎｃｈ Ｗ＝１ｕ Ｌ＝２ｕ ．ｄｃ Ｖｄ ０Ｖ ３Ｖ ０．０１ ．ｐｒｉｎｔ ｉ（Ｍｎ１，１） ．ｅｎｄ
集成电路专业 黑龙江大学
Vdd Vg
W=2u, L=1u
gate in Vin
W=2u, L=1u 0
out
C1=1pF
《CMOS模拟集成电路设计》
21
Amp2
x1=777.27m x2=2.55 dx=1.77
v(out) 0.00
2.5
2.0
Voltage (V)
1.5
静态工作点0.77V
1.0
100k
1M
10M
100M
1G
Frequency (Hz)
集成电路专业
黑龙江大学
《CMOS模拟集成电路设计》
黑龙江大学 《CMOS模拟集成电路设计》 16
Ｗ＝１ｕ Ｌ＝１ｕ
ｏｕｔ Ｖｄｄ ｉｎ Ｃ１＝１ｐＦ Ｖｉｎ
Ｗ＝２ｕ Ｌ＝１ｕ
０
集成电路专业
实验６．２ 有源负载反相器瞬态分析
在刚才的电路上，对Ｖｉｎ加上一个１ＭｅｇＨｚ， ０．７５Ｖ中心电压 ，０．０１Ｖ振幅 的信号 Ｖｉｎ ｎｏｄｅ１ ｎｏｄｅ２ ｓｉｎ ０．７５ ０．０１ １ｍｅｇ 做 ｔｒａｎ分析，到 １０ｕ，步长为１ｎ．
电流源反相器仿真
２． 仿真其ＡＣ特性，找到增益及单位增益带宽
Vdd Vg
W=2u, L=1u
gate in Vin
W=2u, L=1u 0
out
C1=1pF
Ｍｐ１ ｏｕｔ ｇａｔｅ ｖｄｄ ｖｄｄ ｐｃｈ Ｗ＝２ｕ Ｌ＝１ｕ Ｍｎ１ ｏｕｔ ｉｎ ０ ０ ｎｃｈ Ｗ＝２ｕ Ｌ＝１ｕ Ｃ１ ｏｕｔ ０ １ｐＦ ．ａｃ ＤＥＣ ５ １ １Ｇ ．ｐｒｉｎｔ ａｃ ｖｄｂ（ｏｕｔ） ．ｅｎｄ
黑龙江大学
《CMOS模拟集成电路设计》
19
10.29 0
增益10.29dB 单位增益带宽16.23MHz
16.23MHz
20
集成电路专业
黑龙江大学
《CMOS模拟集成电路设计》
实验７．１ 电流源反相器仿真
１．仿真其ＤＣ特性，找到静态工作点
＊Ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｏｕｒｃｅ Ｉｎｖｅｒｔｅｒ ．ｌｉｂ ＇ｍｉｘ０２５＿１．ｌ＇ ｔｔ Ｖｄ ｖｄｄ ０ ２．５Ｖ Ｖｇ ｇａｔｅ ０ １．２５Ｖ Ｖｉｎ ｉｎ ０ Ｍｐ１ ｏｕｔ ｇａｔｅ ｖｄｄ ｖｄｄ ｐｃｈ Ｗ＝２ｕ Ｌ＝１ｕ Ｍｎ１ ｏｕｔ ｉｎ ０ ０ ｎｃｈ Ｗ＝２ｕ Ｌ＝１ｕ Ｃ１ ｏｕｔ ０ １ｐＦ ．ｄｃ Ｖｉｎ ０Ｖ ２．５Ｖ ０．０１ ．ｐｒｉｎｔ ｄｃ ｖ（ｏｕｔ） ．ｅｎｄ
《CMOS模拟集成电路设计》
3
实验１
• ＩＤ与ＶＧＳ关系
１ ２
单管仿真
＊ＮＭＯＳ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ ．ｌｉｂ ＇ｍｉｘ０２５＿１．ｌ＇ ｔｔ Ｖｄ １ ０ １Ｖ Ｖｇ ２ ０ １Ｖ Ｍｎ１ １ ２ ０ ０ ｎｃｈ Ｗ＝１ｕ Ｌ＝２ｕ ．ｄｃ Ｖｇ ０Ｖ ３Ｖ ０．０１
Ｖｄ Ｖｇ
０
随栅压变化
输出电流语法： ．ｐｒｉｎｔ ｉ（ｄｅｖｉｃｅ，ｐｏｒｔ）
0.5
0.0
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
Vin (V)
集成电路专业
黑龙江大学
《CMOS模拟集成电路设计》