(完整版)HSPICE与CADENCE仿真规范与实例..
Hspice简单的实例
生产实习报告一． 目录1．实习内容记述分析1）HSPICE的基本操作过程2）网表文件结构的总结3）简单的网表文件练习4）总结书写网表文件练习过程中的注意事项5）练习电路参数的调整2．生产实习的收获与体会HSPICE学习总结操作的基本过程1．打开HSPICE操作平台：开始——程序——HSPICE——HSPUI2．打开EDIT NL项，输入网表文件并保存或者可直接在记事本中输入网表文件并保存attention：一般情况下从EDIT NL项直接保存的文件后辍为.exe，应回到保存处强行把文件后辍改为.sp，否则无法运行仿真过程3．通过OPEN项调出刚才保存的网表文件4．通过SIMULATE项可对网表文件进行仿真5．查看EDIT LL项可知仿真过程中是否出现错误，还可查管子的工作状态attention：模拟过程中经常要查看管子的工作状态以便对电路参数进行调整6．仿真所得波形可通过打开A V ANWA VES项查看网表文件结构的总结1．网表文件的基本大体结构.exe1一个简单的网表文件A SIMPLE CS AMPLIFIER *第一行为标题.OPTION POST NODE.TRAN 200P 20N *瞬态分析.PRINT TRAN V(1) V(2)M1 2 1 0 0 N L=1.6U W=50U *连接结构的描述R 3 2 5KVDD 3 0 3VVIN 1 0 0 PULSE 0.2 4.8 2N 1N 1N 5N 20N *输入的描述.MODEL N NMOS LEVEL=1 *模型的定义.ENDexe2.差分结构的网表文件DIFFERENTIAL TEST.OPTION POST NODE.TRAN 200P 20N.PRINT TRAN V(5,6) V(2)M1 2 1 0 0 N L=1.6U W=50UM2 5 3 2 2 N L=1.6U W=50UM3 6 4 2 2 N L=1.6U W=50UR1 7 5 5KR2 7 6 5KVDD 7 0 3VVB 1 0 0.9VIN1 3 0 SIN(1.7 0.1 50 0 0 0)VIN2 4 0 SIN(1.7 0.1 50 0 0 180).MODEL N NMOS LEVEL=1.END在练习过程中写网表文件应注意的问题：1．网表文件第一行为标题。
hspice仿真整理教程文件
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。
第3讲 Hspice电路仿真
随着新型电子器件和材料的不 断涌现，Hspice电路仿真将不 断更新和完善元件模型库，提 供更加全面和精确的仿真支持 。
THANKS
[ 感谢观看 ]
数字电路设计与分析
Hspice支持数字电路的逻辑仿真、 时序分析和功耗分析等。
混合信号电路设计与分析
Hspice可用于混合信号电路的设计 、仿真和验证，包括模数转换器和数 模转换器等。
通信系统设计与分析
Hspice可用于通信系统的信号处理 、调制解调、信道编码和误码率分析 等。
CHAPTER 02
CHAPTER 04
Hspice在模拟电路仿真中的应用
直流工作点分析
1 2
确定电路的静态工作点
通过Hspice仿真，可以获取电路中各个节点的直 流电压和电流，从而确定电路的静态工作点。
分析电路性能
根据静态工作点的数据，可以分析电路的性能指 标，如放大倍数、输入/输出电阻等。
3
优化电路设计
通过比较不同设计方案下的静态工作点，可以优 化电路设计，提高电路性能。
CHAPTER 07
总结与展望
Hspice电路仿真优势与局限性
高效性
Hspice电路仿真可以快速进行电路分 析和设计验证，大大缩短了产品开发 周期。
精确性
Hspice采用了先进的电路仿真算法， 能够精确地模拟电路的实际行为，提 高了设计的可靠性。
Hspice电路仿真优势与局限性
Hspice电路仿真优势与局限性
Monte Carlo统计分析
随机性建模
考虑元器件参数的随机性，通过Monte Carlo方法对电路性能进行统计分析。
概率分布函数
支持多种概率分布函数，如正态分布、均匀分布等 ，以模拟实际元器件参数的分布情况。
（完整版）HSPICE与CADENCE仿真规范与实例..
（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。
HSPICE仿真课件
2013-11-04
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输入输出文件
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数量级的工程符号
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输入文件的例子
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输入文件的例子
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HSPICE的输入 输入行格式
• 文件名、语句、等式的长度不能超过256字符； • 上标和下标将被忽略； • 对英文字符大小写不敏感 • 用加号（+）表示续行，此时加号应该是新续之行的 第一个非空格字符； • 星号（*）和美圆符号（$）可以引出注释行，但*必 须是每行第一个字母，而$一般跟在一个语句后，并 与语句有至少一个空格。
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HSPICE的语句 使用子电路
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HSPICE的语句 .model引导模型说明语句
• .MODEL 模型名 元器件类型 • 例如：nmos模型 • .model mod1 nmos VTO=1.0 KP=4.5E-5 +LAMBDA=0 GAMMA=0.4 TOX=1.0E-7 +NSUB=4.0E+15 LD=0.06U CJ=2.0E-4 MJ=0.5 +CJSW=2.0E-10 MJSW=0.4 CGSO=1E-10 +CGDO=1E-10 CGBO=2E-9 元器件参数
En
数字集成电路理论与设计
刘 涛
E-mail: ttlyz@
2013-11-04 1
声明
本课件所引用任何素材，包括但不限于文 字图片等，其版权均归原作者所有，这里 不一一列出，一并致谢！
2013-11-04
2
第四章 SPICE与MOS管模型
五款信号完整性仿真工具介绍
现在的高速电路设计已经达到GHz的水平，高速PCB设计要求从三维设计理论出发对过孔、封装和布线进行综合设计来解决信号完整性问题。
高速PCB设计要求中国工程师必须具备电磁场的理论基础，必须懂得利用麦克斯韦尔方程来分析PCB设计过程中遇到的电磁场问题。
目前，Ansoft公司的仿真工具能够从三维场求解的角度出发，对PCB设计的信号完整性问题进行动态仿真。
(一)Ansoft公司的仿真工具现在的高速电路设计已经达到GHz的水平，高速PCB设计要求从三维设计理论出发对过孔、封装和布线进行综合设计来解决信号完整性问题。
高速PCB设计要求中国工程师必须具备电磁场的理论基础，必须懂得利用麦克斯韦尔方程来分析PCB设计过程中遇到的电磁场问题。
目前，Ansoft公司的仿真工具能够从三维场求解的角度出发，对PCB设计的信号完整性问题进行动态仿真。
Ansoft的信号完整性工具采用一个仿真可解决全部设计问题：SIwave是一种创新的工具，它尤其适于解决现在高速PCB和复杂IC封装中普遍存在的电源输送和信号完整性问题。
该工具采用基于混合、全波及有限元技术的新颖方法，它允许工程师们特性化同步开关噪声、电源散射和地散射、谐振、反射以及引线条和电源/地平面之间的耦合。
该工具采用一个仿真方案解决整个设计问题，缩短了设计时间。
它可分析复杂的线路设计，该设计由多重、任意形状的电源和接地层，以及任何数量的过孔和信号引线条构成。
仿真结果采用先进的3D图形方式显示，它还可产生等效电路模型，使商业用户能够长期采用全波技术，而不必一定使用专有仿真器。
(二)SPECCTRAQuestCadence的工具采用Sun的电源层分析模块：Cadence Design Systems的SpecctraQuest PCB信号完整性套件中的电源完整性模块据称能让工程师在高速PCB设计中更好地控制电源层分析和共模EMI。
该产品是由一份与Sun Microsystems公司签署的开发协议而来的，Sun最初研制该项技术是为了解决母板上的电源问题。
HSPICE与CADENCE仿真要求规范与实例
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。
Hspice仿真工具介绍
HSPICE仿真工具的介绍：一．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：1.优越的收敛性2.精确的模型参数，包括许多Foundry 模型参数3.层次式节点命名和参考4.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5.具备蒙特卡罗（Monte Carlo）和最坏情况（worst-case）分析6.对于参数化单元的输入、出和行为代数化7.具备较高级逻辑模拟标准库的单元特性描述工具8.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二．电源描述语句HSPICE 中提供了一些供激励用的独立源和受控源。
电源描述语句也由代表电源名称的关键字、连接情况和有关参数值组成。
描述电源的关键字含义为：V: 独立电压源 I: 独立电流源E: 电压控制电压源 F: 电流控制电流源G: 电压控制电流源 H: 电流控制电压源基于上面的语句格式，HSPICE 规定有七种独立电源：1. 直流源一般形式：VXXX n+ n- <<DC=>dcval>IXXX n+ n- <<DC=>dcval>例 V1 2 0 DC=5vV1 2 0 5vI1 3 0 DC=3mAI2 3 0 3mA2. 交流源一般形式：VXXX n+ n- <AC=acmag,<acphase>>IXXX n+ n- <AC=acmag,<acphase>>例：V1 1 0 AC＝10V 90VIN 1 0 AC 10V 90ISRC 23 21 AC 0.333 45.0如果在关键字AC 后面省去acmag，就认为该值是1。
如果省去acphase，则认为该值为0。
3. 脉冲源一般形式：PULSE <(> V1 V2 <td<tr<tf<pw<per>>>> <)>或： PU <(> <V1 V2 <td<tr<tf<pw<per>>>> <)>其中：V1: 脉冲源开始前的初始值V2: 脉动值td: 第一个脉冲开始前的延迟时间，缺省值为0.0tr: 脉冲上升时间，缺省值为TSTEPtf: 脉冲下降时间，缺省值为TSTEPpw: 脉冲宽度，缺省值为TSTEPper: 脉冲周期，缺省值为TSTEP4. 正弦源（调幅正弦信号）一般形式：SIN <(> vo va <freq<td< < >>>> <)>其中：vo: 电压或电流偏移量va: 电压或电流幅度峰值freq: 频率，缺省值是1／TSTOP。
Cadence和Hspice详细介绍
Cadence 和Hspice 详细介绍
本文为大家带来两款EDA 软件：Cadence 和Hspice 的介绍。
Cadence 介绍
Cadence 是一个大型的EDA 软件，它几乎可以完成电子设计的方方面面，包括ASIC 设计、FPGA 设计和PCB 板设计。
Cadence 在仿真、电路图设计、自动布局布线、版图设计及验证等方面有着绝对的优势。
Cadence
包含的工具较多几乎包括了EDA 设计的方方面面。
Cadence 的底层软件
Cadence 的底层软件有下面这些：
逻辑设计规划器
这是用于设计早期的规划工具。
其主要用途是延时预测、生成供综合工具使用的线路负载模型。
这个工具是用来在物理设计的早期象逻辑设计者提供
设计的物理信息。
精选cadence运放仿真资料
分析类型介绍
Tran分析：时间与电路参数的关系
(瞬时分析)
DC分析： 电压与电路参数的关系
(直流分析)
AC分析： 频率与电路参数的关系
(交流分析)
6/27/2019
三、模拟仿真的设置(重点)
Composerschamatic界面中的 Tools → Analog Environment项可以 打开Analog Design Environment 窗口， 如右图所示。
6/27/2019
Analog Design Simulation菜单介绍
Session菜单
Schematic Window Save State Load State Options Reset Quit
回到电路图
6/27/2019
保存当前 所设定的 模拟所用 到的各种
参数
加载已 经保存 的状态
cdsSpice hspiceS spectre等
设置模拟 时的温度
设置库文件 的路径和仿
真方式
设置仿真的 环境
（后仿真时 需设置）
6/27/2019
Analyses菜单
选择模拟类型。Spectre 的分析有很多种，如右图， 最基本的有
tran（瞬态分析） dc（直流分析） ac（交流分析）。
6/27/2019
相位裕度与负载电容的关系曲线仿真
1、设置相位裕度输出，点击Outputs ->Setup
其中运用了Candence函数PhaseMargin
6/27/2019
相位裕度与负载电容的关系曲线仿真
2、点击Tools-> Parametric Analysis设置负载电容的扫描范 围和扫描步长，其中Range Type选择From/To，Step Control选择Linear Steps
Cadence及Hspice基础
HSPICE 基础知识 1.Avant！Start－Hspice（现属于Synopsys公司） 是IC设计中最常使用的电路仿真工具，是目前业 界使用最为广泛的IC设计工具，甚至可以说是事 实上的标准。我们公司的工作站用的就是该仿真 软件来仿真模拟电路。我们公司也有PC机和 LINUX上的hspice仿真软件，原理一样，但速度 比在工作站上快很多。在工作站上启动hspice的 命令为：hspice *.sp>*.lis& 2.Hspice输入网表文件为.sp文件(一般分成网表文 件netlist和激励文件*.sp两部分，在激励文件中利 用.inc语句将netlist包含进来，这样做的好处是激 励文件可以移植到其他电路的仿真中，且重新生 成网表后不用动激励文件)，输入文件还包括模型 和库文件为.inc和.lib，这些都可以在激励文件中 将它们包含进来。
4.3 tran分析 Hspice的暂态分析为时域上的响应结果， 除了时域上的分析之外，Hspice还提供 了.FOUR/.FFT指令，让使用者除了得到时 域上的结果外也能经过Fourier变换得到频域 上的响应结果，让我们方便对照，但受限于 Fourier变换的算法缘故，在做.tran分析时应 注意分析时间必须以0为起点(缺省为0)，否 则所得到的响应结果会有错误。 a. .tran 1ns 100ns 由0到100ns，每隔1ns分析 一点 b. .tran 10n 1u UIC 由0到1us，每隔10ns分析 一点，使用.ic指令所指定的节点起始电压
电压/电流等 频率 时间
.OP分析是工作点(Operation Point)分析， 是Hspice最先做的分析，完成后才进行其 他的DC/AC/Tran分析。 由上表可发现，除了分析类型外，也包含 了延伸指令。以.Tran分析为例，使 用.Tran指令分析后才能够进 行.FOUR/.FFT指令进行Fourier分析。因 此延伸指令是附属于分析类型之后的额外 分析。我们在分析时应注意这点。
cadence使用教程
cadence使用教程Cadence是一种电路设计和仿真软件，非常适合电子工程师用于电路设计和分析。
在本教程中，我们将介绍如何使用Cadence进行基本的电路设计和仿真。
首先，打开Cadence软件，并新建一个新项目。
请确保你已经安装了Cadence软件，并且拥有一个有效的许可证。
在新项目中，你需要定义电路的基本参数，如电源电压、电阻值等。
可以通过绘制原理图的方式来完成这些参数的定义。
在绘图界面中，你可以选择不同的元件，包括电源、电阻、电容、电感等。
你可以使用菜单栏中的工具来放置和连接这些元件。
一旦电路图绘制完成，你可以对电路进行仿真。
首先，需要选择合适的仿真器。
Cadence提供了多种仿真器，如Spectre和HSPICE。
选择一个适合你电路的仿真器，并设置仿真参数，如仿真时间、仿真步长等。
在仿真之前，你首先需要对电路进行布局。
布局涉及将电路中的元件放置在芯片上，并根据布线规则进行连接。
Cadence提供了强大的布局工具，可以帮助你完成这个过程。
完成布局后，你可以进行后仿真。
后仿真涉及将布局好的电路导入到仿真器中，并进行仿真分析。
你可以查看电路的性能指标，如电压、电流和功耗等。
除了基本的电路设计和仿真，Cadence还提供了其他功能，如噪声分析、温度分析和优化设计等。
你可以根据需要选择适合的功能。
总的来说，Cadence是一个功能强大的电路设计和仿真软件。
通过本教程，你可以学会如何使用Cadence进行基本的电路设计和仿真。
希望这对你的电子工程项目有所帮助。
cadence仿真解读
2019/2/25
Variables菜单
包括Edit等子菜单项。 可以对变量进行添加、 删除、查找、复制等操 作。变量variables既可 以是电路中元器件的某 一个参量，也可以是一 个表达式。变量将在参 量扫描parametric analysis时用到。
2019/2/25
其它有关的菜单项（1）
2019/2/25
常用analoglib库的元器件
器件 Cell 名称 pnp管 pnp
电阻
电容 电感 NMOS PMOS npn管
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res
cap ind nmos4 pmos4 npn
地
直流电压源 直流电流源 方波发生源 可编程方波发 生源 正弦波发生源
gnd
vdc idc vpulse vpwl vsin
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五、运算放大器仿真实例
1、电路图的输入（共模反馈型运放），如下 图所示：
2019/2/25
2、建立Symbol图
2019/2/25
3、仿真电路图示意
2019/2/25
4、运放小信号仿真示例
电源电压Vdc=3.3 V； 交流信号源acm=1 V； 负载电容Cload=5p F； 采用Spectre分析方式，选择交流分析（ac），设置如下： Sweep Variable： Frequency Sweep Range ：1 Hz~100M Hz 仿真完成后，点击 Result -> Direct Plot -> AC Gain&Phase 查看运放的幅频特性和相频特性
退出
2019/2/25
Setup菜单
Setup菜单
Hspice电路仿真教程
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Hspice的输入——网单文件
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
为1e10欧姆
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电路网表
无源器件：
电容：
一般形式： Cxxx n1 n2 <mname> <C=>capacitance 例，Cload driver output 1.0e-6。
最新版整理ppt
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电路网表
无源器件：
电感：
一般形式： Lxxx n1 n2 <L=>inductance
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Spice Overview
SPICE Simulation Algorithm - DC
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6
Spice Overview
SPICE Simulation Algorithm - Transient
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7
Spice Overview
在用Spice进行电路仿真之前，应：
了解元件的基本特性 熟悉所设计的电路功能 了解需要验证的电路指标和对应的模拟种类、电路
状态 了解电路的输入信号特性 了解电路各项指标的相依性及优先度 了解电路结构、元件参数与各项电路特性的相关性，
以便于模拟结果的改进
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8ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Hspice的流程
Schematic
cadence仿真工具有什么区别
问：Cadence的这些仿真工具有什么区别呢？在哪种情况下哪种工具更加适合呢？答：行，hspice是Synopsys公司的线路仿真工具；Spectre是Cadence公司的线路仿真工具。
他们之间显然有很多区别——显然我是倾向于用Spectre的;-)每种仿真器都有两个接口。
它们就是hspiceD和hspiceS(hspice Direct,和hspice Socket)，以及spectre和spectreS(Spectre Direct,和spectre Socket)。
这个"Socket"接口是仿真器的一个比较老的接口。
过去，很多仿真器没有一个强大的参数化语言，所以Cadence工具所做的就是使用cdsSpice （这个工具有强大的宏语语言，但实际上是一个比较脆弱的仿真器）来从头到尾充当仿真器。
所有的网表都用cdsSpice的宏语言生成，然后再翻译成目标仿真器的语言——不保留任何参数化的东西。
这种方法是可行的，但是它意味着你没有办法使用主流仿真器的所有特征。
几年以前（以IC443为例，大约1999年），引入了"direct"接口的概念，我们就去掉了中间手段而直接用相应的语言生成网表。
这样更快，更有效，并且给出了更强大的读取主流仿真器的接口。
所以hspiceD和spectre接口的（仿真器）是优选。
选哪种仿真器取决于你的需要。
以下是原文：Q:What is the difference between all these simulator in Cadence? in wich case is it suitable to use one rather than another?A:Well, hspice is a circuit simulator from Synopsys; spectre is a circuit simulator from Cadence. There are obviously lots of differences - and clearly I would be biased towards spectre ;-)For each simulator, there are two interfaces. There is hspiceD and hspiceS (hspice Direct, and hspice Socket), andspectre and spectreS (spectre direct, and spectre Socket).The "Socket" interfaces are the obsolete interfaces to the simulators. In the past, many simulators did not have a strong parameterisable language, and so what the Cadence tools did was use cdsSpice (which had a strong macro language, but was a fairly weak simulator) to act as a front end to the end simulator. All netlists were created in cdsSpice's macro language, and then translated into the destination simulator's language - without any parameterisation remaining.Such an approach worked, but it tended to mean that you couldn't access all the features of the underlying simulator.A few years ago (back in IC443, around 1999), the "direct" interfaces were introduced, and we're now cutting out the middle man and directly netlisting the right language. This is faster, more efficient, and gives greater access to the underlying simulator.So the hspiceD and spectre interfaces are the ones to go for. Which simulator you pick depends on your needs.。
Hspice电路仿真教程
HSPICE Netlist
HSPICE Simulation
Wave Data
后处理
Analysis
MetaLib CDF Symbol Library
Parameter Changes
反标注
精选2021版课件
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Hspice的具体功能
§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 §傅立叶分析 §Monte Carlo, 最坏情况，参数扫描，数据表扫描 §功耗、各种电路参数（如H参数、T参数、s参数）等可
扩展的性能分析
精选2021版课件
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Hspice的样子
Hspice是一个在cmd shell窗口中运行的程序， 无图形化界面； Hspice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； Hspice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：.lis .mt0 .dat .smt等。
.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 1 R1 1 2 1K R2 2 0 1K C1 2 0 .001U .END
精选2021版课件
3
Spice Overview
SPICE : Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis Developed by UC Berkeley Numerical Approach to Circuit Simulation Circuit Node/Connections Define a Matrix
第3讲 Hspice电路仿真
3.2 Hspice的输入与输出
文件结构：
.title .options Analysis statement .print/.plot/.graph/.probe 输入文件的标题 设置模拟的条件 设置扫描变量、设置分析模式 设置输出结果的显示方式
Sources (I or V) netlist
.lib .model libraries .end
下面是由前面举例的CMOS反相器组成的三 级反相器链网表： …… .global vdd .SUBCKT INV IN OUT wn=1.2u wp=1.2u Mn out in 0 0 NMOS W=wn L=1.2u Mp out in vdd vdd PMOS W=wp L=1.2u .ENDS X1 IN 1 INV WN=1.2U WP=3U X2 1 2 INV WN=1.2U WP=3U X3 2 OUT INV WN=1.2U WP=3U CL OUT 0 1PF VCC VDD 0 5V ……
MetaWave(avanwaves)：观察波形(post-processor), 人机交互界面
3.3电路网表
.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 .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。
模型中的寄生电阻串联在正极端。
hspice仿真简易教程
仿真过程：第一步：搭建电路。
使用工具：Cadence，ECS，Workview等第二步：以可编辑方式打开需要仿真的电路（子电路，整体电路均可，整体电路需要打开顶层图）。
Tools→Analog Envirement 弹出窗口。
Setup→Simulator→Simulator一栏选择“HSPICE”(也有选择HspiceS的)→OKSimulation→Netlist→Create稍等一会儿，自动弹出生成的网标文件。
“Save”至指定目录下，建议以时间和功能命名，这样易于理解和分辨网表的新旧。
保存的文件后缀为.txt若生成网表失败，请在icfb中查找原因，找到“error”部分的描述即为失败原因。
常见原因有：电路的输入输出PIN与其Symbol的PIN对不上（这个错误在电路保存时就能发现）；电路连线有问题，比如存在短路，重名等情况；电路改动过后没有保存。
第三步：创建仿真文件。
该文件以.sp为后缀进行保存。
仿真文件主要是添加激励，指定仿真类型和内容，以及仿真精度和结果等的显示。
文件第一行不能输入有效语句，一般以*号注释，正式语句从第二行以后开始。
首先调用网表文件，也就是需要将第二步生成的网标文件进行调用，用.inc语句，例如：.inc ‘/projuct/spl3501/osc/netfile/osc_0812.txt’然后开始加激励。
一般顺序是先定义电源和地，然后再定义输入信号，例如：Vvcc vcc 0 pwl 0u 0v 10u 5v 给电源vcc加一个线性增大的电压Vgnd gnd 0 0 定义地电位是0V en en 0 pwl 0u 0 2u 0 2.01u 5 开始定义其它输入信号确定仿真显示等的设置，大多数功能设置都会在.option中进行设置，比如：.option node list post 表示打出所有节点的电压，如果你不需要打出所有的节点信息，而只要求能够打出你指定的节点电压电流等，那么可以在option后面加入“probe”即可，但这样的话就需要在接下来使用.probe来指定你要打出的电压电流信息。
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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。
（1）标题和电路结束语句在输入的电路描述语句中输入的第一条语句必须是标题语句，最后一条必须是结束语句。
在本例中，*Output Characteristics for NMOS ←标题………. ….end ←结束语句（2）电路描述语句电路描述语句描述电路的组成和连接关系，包括元器件、激励源、器件模型等描述，另外，如果电路是层次化的，即包含子电路，电路描述部分还包括子电路描述（.subckt）。
在描述元器件时，要根据类型，采用不同的关键字作为元件名的第一个字母，元器件关键字见下表。
如本例中，NMOS管的描述为：M1 2 1 0 0 MNMOS w=5u l=1.0u表示的意思为：元器件关键字x D G S B 模型名宽=xx 长=xx 其中D：漏结点；G：栅结点；S：源结点；B：衬底结点。
器件模型描述电路中所使用的器件的spice模型参数，语句为.model。
如在本例中，.MODEL MNMOS NMOS VTO=0.7 KP=110U+LAMBDA=0.04 GAMMA=0.4 PHI=0.7其中MNMOS为模型名，以便在元器件调用时使用，NMOS为模型的关键字。
激励源说明供激励用的独立源和受控源，比如：V: 独立电压源；I: 独立电流源；E: 电压控制电压源；F: 电流控制电流源；G: 电压控制电流源；H: 电流控制电压源，等等。
（3）分析类型描述语句分析类型描述语句说明对电路进行何种分析。
比如，直流工作点（.op），直流扫描分析（.dc），交流分析（.ac），噪声分析（.noise），瞬态分析（.tran）等等。
（4）控制选项描述语句控制选项用于描述spice仿真时的相关控制选项，一般在.option内进行设置，另外还有打印及输出控制选项（.print、.plot、.probe）等等现将整个spice程序例子标注如下：*Output Characteristics for NMOS ←标题M1 2 1 0 0 MNMOS w=5u l=1.0u ←元器件描述（模型名为MNMOS的场效应MOS管M1，漏结点2、栅结点1、源结点0、衬底结点0，栅宽5um，栅长1um）VGS 1 0 1.0 ←激励源描述（连接在1和0结点之间的1V独立电压源）VDS 2 0 5 ←激励源描述（连接在2和0结点之间的5V独立电压源）.op ←分析类型描述，直流工作点分析.dc vds 0 5 .2 Vgs 1 3 0.5←分析类型描述，直流扫描分析（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）.plot dc -I(vds) ←控制选项描述，打印声明.probe ←控制选项描述，打印输出*model.MODEL MNMOS NMOS VTO=0.7 KP=110U ←器件模型描述，定义模型名为MNMOS +LAMBDA=0.04 GAMMA=0.4 PHI=0.7 的NMOS类型的模型.end ←结束语句三、Hspice电路仿真（1+3）HSPICE的输入网表文件通常为.sp文件，输出文件有运行状态文件.st0、输出列表文件.lis、瞬态分析文件.tr、直流分析文件.sw、交流分析文件.ac等，输出文件有运行状态文件.st0和输出列表文件.lis在每次hspice运行后均有出现，其他的输出文件视spice程序中选择的分析类型而出现，并且可以在波形显示工具中显示，如Avanwaves、cosmos scope等。
输入spice网表（程序）文件和库输入文件能够由一个线路网表转换器或用一个文本编辑器产生。
1.写输入网表文件的规则输入网表文件的第一个语句必须是标题行，最后一个语句必须是.END语句，它们之间的语句次序是随意的，除非是续行（行首有“＋”的行）必须接在要接下去的行后面。
注释行以*打头，可加在文件中的任何地方。
2. 输入文件的编辑(a)HSPICE 采用自由格式输入。
语句中的域由一个或多个空格，一个Tab，一个逗号，一个等号或一个左/右圆括号分开。
(b)除UNIX 系统中的文件名外，不予区分大写或小写字母。
(c)每行语句长度限于80 个字符以下。
(d)一个语句如在一行写不下，可以用续号继续下去。
续行以“+”作为第一个非数值、非空格字符。
(e)输入网表文件不能被“打包”，也不能被压缩。
(f)输入网表文件中不要采用特殊的控制字符。
图3-1 Hspice的模拟流程1、工具的使用Hspice可以采用命令行或图形界面的方式执行，命令行的方式如下，hspice <输入文件>不生成lis文件，lis文件的内容打印到屏幕上。
hspice –i <输入文件> -o <输出文件名>生成以输出文件名命名的lis文件。
相对方便的方式是采用图形界面的方式，如下图3-2 hspice仿真图形界面按Simulate执行仿真，之后，采用Avanwaves或Cscope来显示波形，分别如下，图3-3 Avanwaves波形查看软件界面图3-4 Cosmos Scope波形查看软件界面2、基本电路分析下面以下图所示的电路为例子，说明hspice的基本仿真方法。
图3-5 一个基本的共源级放大器的例子此电路为共源级放大器，负载为电流源，电流源采用电流镜实现，偏置为电阻与电流镜实现的简单偏置。
各结点号已标注在图中，其中GND的默认结点号为0结点。
2.1直流仿真图中电路的直流仿真spice程序如下，* DC analysis for AMPM1 2 1 0 0 MOSN w=5u l=1.0uM2 2 3 4 4 MOSP w=5u l=1.0uM3 3 3 4 4 MOSP w=5u l=1.0uR1 3 0 100KCL 2 0 5pVdd 4 0 DC 5.0Vin 1 0 DC 5.0.op.dc Vin 0 5 0.1.plot dc V(2).probe.option list node post*model.MODEL MOSN NMOS VTO=0.7 KP=110U+LAMBDA=0.04 GAMMA=0.4 PHI=0.7.MODEL MOSP PMOS VTO=-0.7 KP=50U+LAMBDA=0.05 GAMMA=0.57 PHI=0.8.end.op是分析直流工作点的语句。
此语句在进行电路直流工作点计算时，电路中所有电感短路，电容开路。
值得注意的是，在一个HSPICE 模拟中只能出现一个.OP 语句。
.dc 是直流扫描分析。
该语句规定了直流传输特性分析时所用的电源类型和扫描极限。
在直流分析中，.DC 语句可进行a. 直流参数值扫描b. 电源值扫描c. 温度范围扫描d. 执行直流蒙特卡罗分析（随机扫描）e. 完成直流电路优化f. 完成直流模型特性化.DC 语句具体格式取决于实际应用需要，下面给出了最常用的应用格式：.DC var1 START=start1 STOP=stop1 STEP=incr1在本例中，.dc Vin 0 5 0.1，输入端的电压源Vin从0V变化到5V，步长为0.1V。
.DC语句可以采用嵌套的形式，比如，.DC var1 START=start1 STOP=stop1 STEP=incr1 var2 START=start2 STOP=stop2 STEP=incr2 下面是做温度扫描的例子，.DC TEMP -55 125 10下图是此电路的直流扫描结果。
可见在1~1.12V区域内是此放大器的高增益区。
2.2交流仿真图中电路的交流仿真spice程序如下，* AC analysis for AMPM1 2 1 0 0 MOSN w=5u l=1.0uM2 2 3 4 4 MOSP w=5u l=1.0uM3 3 3 4 4 MOSP w=5u l=1.0uR1 3 0 100KCL 2 0 5pVdd 4 0 DC 5.0Vin 1 0 DC 1.07 AC 1.0.op.ac DEC 20 100 100MEG*.plot ac VDB(2) VP(2).probe.option list node post*model.MODEL MOSN NMOS VTO=0.7 KP=110U +LAMBDA=0.04 GAMMA=0.4 PHI=0.7.MODEL MOSP PMOS VTO=-0.7 KP=50U +LAMBDA=0.05 GAMMA=0.57 PHI=0.8.end交流仿真结果2.3瞬态仿真图中电路的瞬态仿真spice程序如下* TRAN analysis for AMPM1 2 1 0 0 MOSN w=5u l=1.0uM2 2 3 4 4 MOSP w=5u l=1.0uM3 3 3 4 4 MOSP w=5u l=1.0uR1 3 0 100K*CL 2 0 5pVdd 4 0 DC 5.0Vin 1 0 DC 1.07 sin(2 2 100KHz).op.tran .1u 10u*.plot tran V(2) V(1).probe.option list node post*model.MODEL MOSN NMOS VTO=0.7 KP=110U +LAMBDA=0.04 GAMMA=0.4 PHI=0.7.MODEL MOSP PMOS VTO=-0.7 KP=50U +LAMBDA=0.05 GAMMA=0.57 PHI=0.8.end大信号瞬态仿真结果：改为小信号时，注意偏置值的选取。