spice与器件模型
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(1) Spice用网表的文本方式输入电路的描述。要构造一个 网表, 设计者首先要数出电路的所有节点, 然后建立文件去描述 电路的连接和元件值。 为此, 用户首先要学会使用计算机的操 作系统和文件编辑器, 还要掌握各种专用命令。所以开始阶段 用户会感到不便。
第七章 Pspice与器件模型
(2) 模拟电路要求的精度高, 所以Spice 中所建模型要精确， 模型参数的赋值也必须非常准确，结果造成Spice中某些元件 有几十个参数。这里所说的模型参数不同于器件出厂时的手册 参数, Spice所给的是反映器件内部物理特性的一些参数。 在使 用时, 要用户自行提供这些参数是很困难的, 通常情况下只好用 Spice程序的缺省值代替, 这往往会导致分析结果不准确。
(3) Spice程序的运行有时会出现不收敛的情况, 这就要求用 户对被分析的电路工作原理极为熟悉, 并仔细地编制网表, 恰当 地选择时间步长, 以避开可能出现的不收敛的情况。
第七章 Pspice与器件模型
7.1.2 Pspice
Pspice采用与Spice基本相同的计算方法, 其输入输出的文件 格式也与Spice 2的格式一致, 应该说是Spice软件的改进版本。 与以前的版本相比,它增加了库模型, 还新增加了行为模型和蒙 特卡罗(容差)分析。 Pspice运行于Windows 下, 其优良的图形界 面不但改变了人工编制网表的文本输入方式, 也大大降低了电 路图输入的工作量。
第七章 Pspice与器件模型
第七章 Pspice与器件模型
7.1 Pspice实例分析 7.2 器件模型应用 复习思考题
第七章 Pspice与器件模型
7.1 Pspice实例分析
7.1.1 Spice简介 Spice(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)是
模型参数 C VC1 VC2 TC1 TC2
单位 F V V ℃ ℃
缺省值 1 0 0 0 0
参数的意义 电容因子 线性电压系数 平方电压系数 线性温度系数 平方温度系数
第七章 Pspice与器件模型 在Pspice中可以采用不同的比例后缀来表示数据， 如下列
数据在Pspice中完全等效：
1.05E6 1.05MEG 1.05E3K 0.00105G
美国加州大学伯克利分校以Pederson教授为首的计算机辅助集 成电路设计小组开发的，经过不断的完善和改进, 从20世纪70年 代末开始, Spice向全世界推广。现在, Spice已成为大学、 研究 机构和公司普遍采用的电路分析程序, 甚至把它当作了一种标准。
第七章 Pspice与器件模型
Spice在计算中采用了精确半导体器件模型、 稀疏矩阵等 技术, 在数学和物理上的概念非常清晰并具有很高的精确度, 良 好的通用性, 并能模拟不同类型的电路。 但目前Spice还存在以 下一些不足:
第七章 PspHale Waihona Puke Baiduce与器件模型
另外，不同工艺线的Spice模型参数会有一些差异， 所以 在进行电路设计前应先选好要去流片的工艺线，从厂家索取 Spice模型文件， 并根据这个文件建自己的库。建库要用到 Parts程序，具体操作在后面说明。由于无法知道Pspice自带的 库采用的工艺，也不能改变它的参数，如MOS晶体管的沟道宽 度、长度，双极型晶体管的发射区面积等。所以要进行具体的 集成电路设计用系统自带的库是不够的。
第七章 Pspice与器件模型
具体的输入方法，因版本不同会有少许差异。例如对 Pspice 8.0而言， 可在Draw菜单下执行Get New Part(取元器件)、 Wire （画连线）等。 这些常用命令都被放在工具栏上，使用 起来很方便。使用Edit菜单下的Attributes 命令或双击元器件， 可以修改该元器件的参数。例如，电容器的模型参数意义如下：
第七章 Pspice与器件模型
7.1.3 Pspice
用Pspice进行电路模拟，首先应绘制待模拟电路的电原理 图。较高版本的电路图输入软件支持层次设计和多页面的设 计， 可以把元器件用线、总线和端口连接起来。也可以在电 路图上放置文字说明、改变器件的属性、 用标签来区分连线 及总线等。画电路图前先要把需要的库调出，在Options菜单 下选中Editor Configuration子菜单时会弹出一个对话框，利用 这个对话框配置好元器件库的路径。配置好库路径后， Pspice 会把在设置路径下的所有库都调进来。如果要另外添加或删 除库， 可以在对话框里单击Library Settings ，在弹出的对话 框里选择。
第七章 Pspice与器件模型
输入电路图时必须要有器件库，一般来说Pspice软件本身带 有几十种元器件库， 也可以通过各种途径(网上)获取一些新的 器件库。要注意的是库有两种： 一种是符号库，存放的是器件 的形状，封装形式等信息，其后缀名是SLB和PLB；还有一种是 物理库，包含器件的物理信息，其后缀名是LIB。只有当同时具 有这两种库时才可以进行模拟。如： opamp为运算放大器的库， 在..\lib目录里有opamp.slb和opamp.lib这两种库文件。 所以选用 opamp库内运放元件构成的电路是可以模拟的。而在lib目录下只 有XC4000p.plb这一个库文件，这个库由于没有包含器件物理信 息的物理库， 是不能用来做模拟的（一般被用来绘制PCB板原 理图）。
Pspice和Spice一样, 都具有直流分析、 交流分析、 大信号 瞬态分析等功能。 Pspice软件主要由以下几个部分组成：
第七章 Pspice与器件模型
(1) 电路图输入模块Schematics； (2) 电路分析模块Pspice； (3) 图示化分析结果查看模块Probe； (4) 器件模型参数提取模块Parts。 Pspice适用于分析模拟电路和数字电路, 但主要用于模拟电 路的分析和波形分析。 可分析电路的规模与所使用微机的性能 有关, 一般可分析具有几百个元器件的电路。
第七章 Pspice与器件模型
(2) 模拟电路要求的精度高, 所以Spice 中所建模型要精确， 模型参数的赋值也必须非常准确，结果造成Spice中某些元件 有几十个参数。这里所说的模型参数不同于器件出厂时的手册 参数, Spice所给的是反映器件内部物理特性的一些参数。 在使 用时, 要用户自行提供这些参数是很困难的, 通常情况下只好用 Spice程序的缺省值代替, 这往往会导致分析结果不准确。
(3) Spice程序的运行有时会出现不收敛的情况, 这就要求用 户对被分析的电路工作原理极为熟悉, 并仔细地编制网表, 恰当 地选择时间步长, 以避开可能出现的不收敛的情况。
第七章 Pspice与器件模型
7.1.2 Pspice
Pspice采用与Spice基本相同的计算方法, 其输入输出的文件 格式也与Spice 2的格式一致, 应该说是Spice软件的改进版本。 与以前的版本相比,它增加了库模型, 还新增加了行为模型和蒙 特卡罗(容差)分析。 Pspice运行于Windows 下, 其优良的图形界 面不但改变了人工编制网表的文本输入方式, 也大大降低了电 路图输入的工作量。
第七章 Pspice与器件模型
第七章 Pspice与器件模型
7.1 Pspice实例分析 7.2 器件模型应用 复习思考题
第七章 Pspice与器件模型
7.1 Pspice实例分析
7.1.1 Spice简介 Spice(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)是
模型参数 C VC1 VC2 TC1 TC2
单位 F V V ℃ ℃
缺省值 1 0 0 0 0
参数的意义 电容因子 线性电压系数 平方电压系数 线性温度系数 平方温度系数
第七章 Pspice与器件模型 在Pspice中可以采用不同的比例后缀来表示数据， 如下列
数据在Pspice中完全等效：
1.05E6 1.05MEG 1.05E3K 0.00105G
美国加州大学伯克利分校以Pederson教授为首的计算机辅助集 成电路设计小组开发的，经过不断的完善和改进, 从20世纪70年 代末开始, Spice向全世界推广。现在, Spice已成为大学、 研究 机构和公司普遍采用的电路分析程序, 甚至把它当作了一种标准。
第七章 Pspice与器件模型
Spice在计算中采用了精确半导体器件模型、 稀疏矩阵等 技术, 在数学和物理上的概念非常清晰并具有很高的精确度, 良 好的通用性, 并能模拟不同类型的电路。 但目前Spice还存在以 下一些不足:
第七章 PspHale Waihona Puke Baiduce与器件模型
另外，不同工艺线的Spice模型参数会有一些差异， 所以 在进行电路设计前应先选好要去流片的工艺线，从厂家索取 Spice模型文件， 并根据这个文件建自己的库。建库要用到 Parts程序，具体操作在后面说明。由于无法知道Pspice自带的 库采用的工艺，也不能改变它的参数，如MOS晶体管的沟道宽 度、长度，双极型晶体管的发射区面积等。所以要进行具体的 集成电路设计用系统自带的库是不够的。
第七章 Pspice与器件模型
具体的输入方法，因版本不同会有少许差异。例如对 Pspice 8.0而言， 可在Draw菜单下执行Get New Part(取元器件)、 Wire （画连线）等。 这些常用命令都被放在工具栏上，使用 起来很方便。使用Edit菜单下的Attributes 命令或双击元器件， 可以修改该元器件的参数。例如，电容器的模型参数意义如下：
第七章 Pspice与器件模型
7.1.3 Pspice
用Pspice进行电路模拟，首先应绘制待模拟电路的电原理 图。较高版本的电路图输入软件支持层次设计和多页面的设 计， 可以把元器件用线、总线和端口连接起来。也可以在电 路图上放置文字说明、改变器件的属性、 用标签来区分连线 及总线等。画电路图前先要把需要的库调出，在Options菜单 下选中Editor Configuration子菜单时会弹出一个对话框，利用 这个对话框配置好元器件库的路径。配置好库路径后， Pspice 会把在设置路径下的所有库都调进来。如果要另外添加或删 除库， 可以在对话框里单击Library Settings ，在弹出的对话 框里选择。
第七章 Pspice与器件模型
输入电路图时必须要有器件库，一般来说Pspice软件本身带 有几十种元器件库， 也可以通过各种途径(网上)获取一些新的 器件库。要注意的是库有两种： 一种是符号库，存放的是器件 的形状，封装形式等信息，其后缀名是SLB和PLB；还有一种是 物理库，包含器件的物理信息，其后缀名是LIB。只有当同时具 有这两种库时才可以进行模拟。如： opamp为运算放大器的库， 在..\lib目录里有opamp.slb和opamp.lib这两种库文件。 所以选用 opamp库内运放元件构成的电路是可以模拟的。而在lib目录下只 有XC4000p.plb这一个库文件，这个库由于没有包含器件物理信 息的物理库， 是不能用来做模拟的（一般被用来绘制PCB板原 理图）。
Pspice和Spice一样, 都具有直流分析、 交流分析、 大信号 瞬态分析等功能。 Pspice软件主要由以下几个部分组成：
第七章 Pspice与器件模型
(1) 电路图输入模块Schematics； (2) 电路分析模块Pspice； (3) 图示化分析结果查看模块Probe； (4) 器件模型参数提取模块Parts。 Pspice适用于分析模拟电路和数字电路, 但主要用于模拟电 路的分析和波形分析。 可分析电路的规模与所使用微机的性能 有关, 一般可分析具有几百个元器件的电路。