如何编写HSPICE网表

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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 实战手册

Hspice实战手册Perface最初写作本文的目的是希望提供一份中文版的Hspice手册从而方便初学者的使用，本文的缘起是几位曾经一起工作过的同事分别进入不同的新公司，而公司主要是使用Hspice，对于已经熟悉了Cadence的GUI界面的使用者转而面对Hspice的文本格式，其难度是不言而喻的，而Hspice冗长的manual（长达2000页以上）更让人在短时间内理不出头绪。

鉴于我曾经使用过相当一段时间的Hspice，于是我向他们提供了一份简单而明了的handbook来帮助他们学习，本来是准备借助一个具体运放的设计例子，逐步完善成为一份case by case的教程，但由于工作比较浩大，加之时间的关系，一直难以完成，愈拖愈久，在几个朋友的劝说下，与其等其日臻完善后再发布，不如先行发布在逐步完善，以便可以让更多的朋友及早使用收益。

本文虽通过网络发表，但作者保留全部的著作权，转载时务请通知本人。

由于水平的有限，讨论范围的局限及错误不可避免，恳请读者指正。

联系方式为e-mail: nkchenliy@。

一、HSPICE基础知识Avant! Start-Hspice（现在属于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。

目前，一般书籍都采用Level 2的MOS Mo del进行计算和估算，与Foundry经常提供的Level 49和Mos 9、EKV等Library不同，而以上Mod el要比Level 2的Model复杂的多，因此Designer除利用Level 2的Model进行电路的估算以外，还一定要使用电路仿真软件Hspice、Spectre等进行仿真，以便得到精确的结果。

本文将从最基本的设计和使用开始，逐步带领读者熟悉Hspice的使用，并对仿真结果加以讨论，并以一个运算放大器为例，以便建立IC设计的基本概念。

在文章的最后还将对Hspice的收敛性做深入细致的讨论。

Hspice使用指南

.tran 10n 20u .end
把以上代码写进“记事本”，然后在某处新建一个文件夹，命名为”inv”,把这个记事本另存为”inv.sp”保存在这个新建文件夹里.
打开 Hpice,点击
,选择刚刚弄好的 inv.sp 文件，点击
编译结束以后，可以点击
来观察数据输出状态，主要是检查是否有”error”
a) 脉冲源
PULSE(v1 v2 td t rtf pw per) v1为初值，v2为脉动值。Td为延迟时间，补缺值为0。tr和tf分别为上升时间和下降时间，补缺值为tstep（瞬态分析的步长）。pw和per分别为脉冲宽度和周期，补缺值为tstop（瞬态分析的终止时刻）。具体波形如下： pwtrtdtfpervv1v2Ot
2. 独立电压源和独立电流源
Vxxxxxxx
+
n
-
n
<<DC>直流值>
<AC<交流振幅<交流相位>>>
<瞬态值>
+-
Ixxxxxxx n n <<DC>直流值> <AC<交流振幅<交流相位>>> <瞬态值>
+
-
V和I分别是独立电压源和独立电流源的关键字，n 和n 是电源的正负节点。第一个选项为电
源的直流值（字母DC可以省略），第二个选项为交流数据，第三个选项为瞬态数据。这三组数据可以在一次仿真中同时给出。若作直流分析，取直流常数值；若作交流分析，独立源被视为是由振幅和相位所描述的正选小信号（频率即为交流分析频率）；作瞬态分析时，则用随时间变化的瞬时数据（也可为常数）；支流和瞬态分析可用同一值描写，如果随时间变化，则取t=0的值作直流分析。瞬态数据随时间变化可以有如下五种形式：

spice网表写法

中括号[]‎表示选填,‎尖括号<‎>表示必填‎V? ‎<正脚> ‎<负脚> ‎[dc <‎直流量大小‎>] [a‎c <交流‎量大小> ‎<相位>]‎I? <‎电流入脚>‎<电流出‎脚>M?‎<D> ‎<G> <‎S> <B‎> <模型‎> w=?‎l=? ‎m=?Q‎? <C>‎<B> ‎<E> <‎模型>‎****信‎号源函数‎**脉冲‎源PUL‎S E (V‎1 V2 ‎T D TR‎TF P‎W PER‎)其中，‎V1初始值‎，V2脉动‎值，TD延‎时，TR上‎升时间，T‎F下降时间‎，PW脉冲‎宽度，PE‎R脉冲周期‎。

**‎分段线性源‎VXXX‎N+ N‎- PWL‎(T1 ‎V1 <T‎2 V2 ‎T3 V3‎?>) ‎<R<=r‎e peat‎>> <T‎D=del‎a y>$‎R=re‎p eat_‎f rom_‎w hat_‎t ime ‎T D=ti‎m e_de‎l ay_b‎e fore‎_PWL_‎s tart‎其中,V‎i是Ti时‎刻的值，r‎e peat‎是开始重复‎的起始点，‎d elay‎是延迟时间‎**正‎弦源VX‎X X N+‎N- S‎I N(V0‎VA F‎R EQ T‎D THE‎T A PH‎A SE)‎其中,VO‎偏置，VA‎幅度，TD‎延时，TH‎E TA阻尼‎因子，PH‎A SE相位‎**指‎数源VX‎X X N+‎N- E‎X P(V1‎V2 T‎D1 TA‎U1 TD‎2 TAU‎2)V1‎是初始值，‎V2是峰值‎，TD1是‎上升延迟时‎间，TAU‎1是上升时‎间常数，‎T D2是下‎降延迟时间‎，TAU2‎是下降时间‎常数。

HSPICE简明教程(复旦大学)

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。

第四讲HSPICE

一般格式：
名称节点 <模型名称> <parameter(温度，初始值…)>

无源元件的描述(R、C、L、K、T)
R(C,L,K,T) n1 n2 value <TC=TC1,TC2> <IC=?

有源元件的描述
D(Q,J,M) n1 n2 (n3) mname <parameter>
parameter：几何参数，初始值的设定，温度设定
Vs 1V
+ VBB=0.87V -
RC=2k 2
+ -
RB=10k 3 1
5 4 Q1，Q2N222 +
-VCC=10V来自0一个简单的晶体管放大电路
9
信号与系统
举例2
例2：晶体管放大电路的等效电路。请写出本电路的网表(不写命令行，用…省略)。
2 Vs 1V
+ -
RB=10k
3
Cbc=2u
4
gm*Vbe rbe=1e6 Cbe=1n
Q1 4 3
0 Q2N222
0
Commands… .end
一个简单的晶体管放大电路
13
信号与系统
举例2(续)
Small signal equivalent circuit VS 2 0 AC 1
2 Vs 1V
+ -
*VCCS with a gain gm=1 Gb 4 0 3 0 1
RB=10k
3
+ -
+ V0=EV1 NC-
+ V1 -
I0=GV1
N电压控制电压源(E) N+ I1
N电压控制电流源 (G)

第九讲HSPICE

注释：
antype: 是用户规定的输出分析类型: DC 、AC、TRAN
、NOISE 或DISTO
ov…：要被打印的输出变量。 plo/phi：对绘图输出规定的上限和下限
8
绘图宽度：.OPTIONS CO=?来决定
信号与系统
.PLOT举例

.PLOT TRAN V(in) V(out)

.PLOT AC VM(4,2) VR(7) VP(8,3) II(R1)

.PRINT TRAN V(in) V(out)

.PRINT AC VM(4,2) VR(7) VP(8,3) II(R1)
.PRINT NOISE INOISE
7
信号与系统
输出绘图语句.PLOT

作用：
对某种选定分析的结果在.lis文件中进行绘图输出。

一般形式
.PLOT antype ov1 <(plo1,phi1)>… ov32><(plo32,phi32)>

失真
任何失真分析参数(HD2，HD3，SIM2，DIM2，DIM3) 要与DISTO连用，如.PRINT DISTO HD2(M) HD2(DB)

参数表达式
XXX=PAR(„function(par1,par2...)‟) 表示输出参数XXX，它是一个或多个参数的函数。如PRINT BETA=PAR(„I(R1)/I(R2)‟)
.PRINT
.PLOT
.PROBE
.GRAPH .MEASURE
上升、下降和延迟测量
平均值、RMS值、峰值、谷值和峰谷值
FIND和WHEN
信号与系统

HSPICE

V1 1 0 PWL 60N 0V, 120N 0V, 130N 5V, 170N 5V, 180N 0V, R 0N V2 2 0 PL 0V 60N, 0V 120N, 5V 130N, 5V 170N, 0V 180N, R 60N
§2.4 半导体器件描述语句 D：晶体二极管 J：结型或MES 场效应晶体管一. 晶体二极管二. 双极型晶体三极管三. 结型场效应管或MESFET Q：双极型晶体三极管 M：MOS 场效应管
§2.7 库文件调用及定义语句(.LIB语句) 一.库文件调用语句一般形式: .LIB ′< filepath > f ilename ′ entryname 或.LIB libnumber entryname
filepath 指明库文件所在的路径，当库文件与HSPICE 运行在一目录下，则可缺省目录路径。“../”表示当前目录的上一级目录。
§3.1 电路性能分析语句一.直流工作分析语句 1. 直流工作点分析.OP 一般形式： .OP < format > < time > < forme > < time > .op .op 20ns
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。
第一章概论一.文件名的后缀文件名的后缀
1.HSPICE输入文件输入网表文件<design>.sp 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.ac#+ 交流分析测量结果.ma#
四. 注释语句是用户对程序运算和分析时加以说明的语句。在列出输入程序时会打印出来，但不参与模拟分析。该语句可放在输入文件标题语句以后的任意位置加以注释。一般形式：* <comment on a line by itself> 或<HSPICE statement>$<comment on the same line as and following HSPICE input>

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0Ven 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。

HSpice教程

１．TITLE 语句.TITLE语句在每次随后的打印，绘制，探测或图形语句中重设打印的标题。

在下面显示的第二个表格中，string是输入文件的第一行。

输入文件的第一行总是清晰的标题。

如果一个Star-Hspice语句在一个文件中作为第一行出现，它会被解释为标题并不会被执行。

标题会在仿真的输出列表文件的每个标题部分逐字地打印出来。

一个.ALTER语句并不支持.TITLE用法。

为了对一个.ALTER语句改变标题，可以把标题内容置于.ALTER语句内。

语法.TITLE <string of up to 72 characters>或<string of up to 72 characters>２．END语句Star-Hspice输入网表文件必须有一个.END语句，作为最后地语句。

END 前面的节点是语句所需要的部分。

任何紧跟.END语句以后的文本被当作一个说明，并不影响仿真。

一个包含不止一个Star-Hspice在运行的Star-Hspice输入文件必须在每个Star-Hspice的运行中有一个.END语句。

任何仿真的数目都可以串接到一个单个的文件。

语法.END <comment>例子MOS OUTPUT.OPTIONS NODE NOPAGEVDS 3 0VGS 2 0M1 1 2 0 0 MOD1 L="4U" W="6U" AD="10P" AS="10P".MODEL MOD1 NMOS VTO="-2" NSUB="1".0E15 TOX="1000" UO="550" VIDS 3 1.DC VDS 0 10 0.5 VGS 0 5 1.PRINT DC I(M1) V(2).END MOS OUTPUTMOS CAPS.OPTIONS SCALE="1U" SCALM="1U" WL ACCT.OP.TRAN .1 6V1 1 0 PWL 0 -1.5V 6 4.5VV2 2 0 1.5VOLTSMODN1 2 1 0 0 M 10 3.MODEL M NMOS VTO="1" NSUB="1E15" TOX="1000" UO="800" LEVE L="1"+ CAPOP="2".PLOT TRAN V(1) (0，5) LX18(M1) LX19(M1) LX20(M1) (0，6E-13).END MOS CAPS３．GLOBAL语句当一个网表文件包含子电路的时候，.GLOBAL语句被使用。

hspice简明使用手册

HSPICE简明使用手册水平有限，如有错误请予以改正。

还有很多的功能不太了解，希望大家都来补充完善。

谢谢！大家也可以把一些自己在调试过程中的bug 汇总到一起，给大家作参考。

方便以后少犯这种错误，最好加上为什么错了，如何改正。

我会建立一个名字为our_bugs_go_away的文件夹来放大家调试过程中的bug。

如果你认真看了正文中的红字部分，应该就可以使用hspice的基本功能来实现电路模拟。

附录中会有基本的语法，供大家查阅，不一定很全。

1. 常用文件类型.sp 网表文件输入文件该文件是hspice唯一的输入文件，用网表形式描述电路。

下面会专门讲解该文件的几个基本构成。

.mt0 中存放测试数据输出文件.lis 中存放仿真的过程以及仿真时的错误输出文件2. hspui按钮的作用Open 打开.sp文件Simulate 仿真开始Edit LL 观察.lis文件，debugEdit NL 修改.sp 文件Avanwaves 观察模拟波形Explore 找到模拟中所用文件的文件夹3.AvanWaves 使用用来观察模拟得到的波形3.1 results brower 对话框用来选择要看的是那种分析(tran,dc,ac)的那种波形，双击你要看的波形就可以了。

3.2主面板3.2.1窗口panel# 用来看波形wave list 观察波形的列表3.2.2按钮panels 观察窗口个数控制window 观察窗口显示控制measure 测量控制，有对某点的测量和点到点的测量configuration 不明tools 不明3.3快捷按钮3.3.1 results brower 的开关按钮3.3.2变量运算函数编辑器3.3.3打印3.3.4测量某点坐标3.3.5两点间坐标检测3.3.6窗口显示控制4．.sp 文件介绍对于一个用hspice模拟的电路，一般可以分为两个部分来描述：1 电路单元的.sp文件。

名字多为：unit.sp 比如：nand2g.sp它一种子电路的形式，就像我们电路中的一些小单元或者Verilog中的module，用来调用，。

hspice语法

线性源：pwl t1 v1 <t2 v2 t3 v3…>
正弦源：sin vo va freq td damping phasedelay
4. 混合源：可以包括以上所有的形式，如：VIN 13 2 0.001 AC 1 SIN(0 1 1Meg)
二、输入网表文件
TITLE
.INCLUDE
.LIB MACRO
2.MODEL OPTION语句：
SCALE影响器件参数，如：L、W、area，SCALM影响model参数，如：tox、vto、tnom。
五、仿真控制和收敛
Hspice仿真过程采用Newton-Raphson算法通过迭代解矩阵方程，使节点电压和支路电流满足Kirchoff定律。迭代算法计算不成功的节点，主要是因为计算时超过了Hspice限制的每种仿真迭代的总次数从而超过了迭代的限制，或是时间步长值小于Hspice允许的最小值。
4. MEASURE语句：
用于显示用户自定义的变量。
可以采用的句法包括：raise,fall,delay,average,RMS,min,max,p-p等。
5. 参数语句：
用于显示用户自定义的节点电压等表达式。
语法格式：.print tran out_var_name=PAR(‘expression’)
分析的类型包括：直流、交流和瞬态分析。
1.直流分析：
对DC、AC和TRAN分析将自动进行直流操作点（DC OP）的计算，但.TRAN UIC将直接设置初始条件，不进行DC OP的计算。
.DC var1 start1 stop1 inc1 sweep var2 type np start2 stop2
2. 交流分析：

hspice万用网表及活用技巧

hspice万⽤⽹表及活⽤技巧1，测试MOS基本参数.lib 'D:\project\hspicelib\cmos035\CMOS_035_Spice_Model33v.lib' TT .inc 'D:\project\hspicelib\switchmodel\myswitch.cir' .op.option node list post.option node list postMN1 outn NMOSIN 0 0 N_33 L=kl W='2*kl' M=1MP1 OUTP PMOSIN VDD VDD P_33 L=kl W='2*kl' M=1 IDCN VDD outn kidnIDCP OUTP 0 kidpVDD VDD 0 3.3LN NMOSIN outn 10GCINN IN NMOSIN 10GVIN IN 0 AC=1CINP IN PMOSIN 10GLP OUTP PMOSIN 10G* DICTIONARY 1* GND = 0.GLOBAL VDD.ac dec 100 1 1g * sweep kl 0.5u 2u 0.1u**.print vdb(outn) vdb(oup).param kidn=7.5U kidp=2.7u kl=1u****meas ve_n of nmos.meas ac dc_gain_n max vm(outn).meas ac w_n find w(mn1) at 5.meas ac l_n find l(mn1) at 5.meas ac s_n param='w_n/l_n'.meas ac vth_n find lv9(mn1) at 5 *vth alias.meas ac vgs_n find lx2(mn1) at 5.meas ac vod_n param='vgs_n-vth_n'.meas ac ve_n param='dc_gain_n*vod_n*0.5/l_n'.meas ac kn param='2*kidn/vod_n/vod_n/s_n'***mesure ve_p of pmos.meas ac dc_gain_p max vm(outp).meas ac vth_p find lv9(mp1) at 5.meas ac vgs_p find lx2(mp1) at 5.meas ac w_p find w(mp1) at 5.meas ac l_p find l(mp1) at 5.meas ac s_p param='w_p/l_p'.meas ac vod_p param='vgs_p-vth_p'.meas ac ve_p param='dc_gain_p*vod_p*0.5/l_p' .meas ac kp param='2*kidp/vod_p/vod_p/s_p'//其它.meas ac dc_gain_n find vm(outn) at 5.meas ac rds_n find rds(mn1) at 5.meas ac gds_n find gdso(mn1) at 5.meas ac gm_n find gmo(mn1) at 5.meas ac a0_rds_n param 'gm_n*rds_n'.meas ac a0_gds_n param 'gm_n/gds_n'.meas ac rout_ac_n param '1/gds_n'.meas ac c_gsub_n find cggbo(mn1).meas ac c_gs_n find cgsbo(mn1).meas ac w_n find w(mn1).meas ac l_n find l(mn1).meas ac cox_n param 'c_gsub_n/w_n/l_n'****meas ve_n of nmos.meas ac dc_gain_p find vm(outp) at 5.meas ac rds_p find rds(mp1) at 5.meas ac gds_p find gdso(mp1) at 5.meas ac gm_p find gmo(mp1) at 5.meas ac a0_rds_p param 'gm_p*rds_p'.meas ac a0_gds_p param 'gm_p/gds_p'.meas ac rout_ac_p param '1/gds_p'.meas ac c_gsub_p find cggbo(mp1).meas ac c_gs_p find cgsbo(mp1).meas ac w_p find w(mp1).meas ac l_p find l(mp1).meas ac cox_p param 'c_gsub_n/w_n/l_n'0.40.60.811.2 1.4 1.6 1.822.2 2.4x 10-60.80.911.11.21.31.41.51.61.71.8x 107channel lenghv e n a n d v e pve of nmos & pmos ve_n=16.4e6 ve_p=8.92e6x 10-60.60.811.21.41.61.822.2x 10-4channel lenghk n a n d k pkn= 1.9396e-004 kp= 7.9971e-005 @meanx 10-6050100150200250300350channel lenghd c g a i ndc gain vs L at vod=0.2v2，MOS 常见参数及函数调⽤//for umc 0.35um 3.3v twin_well0ξ=8.85 aF/um a=10-182_i r s o ξ=3.97k= 1.38*10-23J/K q=1.6*10-19CV T =kT/q=16mv@300Ktox=5nm cox=6.9fF/um 2tox=7nm 时cox= Cgdoverlap=Cgsoverlap=1.5e-10 tox=12nm cox=2.88fF/um 2 vthn=0.63vkn= 1.9396e-004ve_n=16.4e6vthp=0.86vkp= 7.9971e-005ve_p=8.92e6函数L()W()vth() 阈值电压，pmos为正值vdsat() 饱和电压即vgs-vthrds() 电阻，不知是怎么来的vgs()cdo() dc drain currentgmo() gm operational 静态时gmgdso() dc D-S conductance 导数为输出电阻gmo/gdso为直流增益covlgs() gs overlapcovlgd() gd overlapcovlge() Gsub overlap3, option 选项及VCVS VCCS param若要导⼊到MATLAB中需要bin进制⽂件时需要设置好option并只使⽤.probe打印.option post=1 //⼆进制.probe tran V(out1) v(node1).option reltol.option reltol=1e-5 abstol=1e-9.option reli=XXX.option methode=gear.option post=-0,1,2 // 打印科学进制和其它形式1,binary 2,ascii 3,减⼩⽂件空间⼤⼩。

如何编写HSPICE网表

的特点与结构第一章概论§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 IC Emphasis ）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Meta-Software 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 HSPICEHSPICE 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。

基于Hspice的网表编写及运用.vec文件进行仿真

.VEC …digital_vector_file‟定义向量模式向量定义一节定义向量Q－它们的名字，大小，信号方向，以及Q－并且必须在数字向量文件中首先出现。

一个向量模式定义节的例子如下：radix 1111 1111vname a b c d e f g hio iiii iiiitunit ns关键字如radix，vname等在此章后面的“定义数据表”节中解释。

定义波形特征波形特征节定义信号的不同属性，如上升和下降时间，逻辑的“高”或“低”门限，等等。

一个波形特征节的例子如下：trise 0.3 137F 0000tfall 0.5 137F 0000vih 5.0 137F 0000vil 0.0 137F 0000使用表格数据表格数据节定义在规定的时间内的输入信号值。

时间列在第一列，接着的是信号值，其顺序被vname语句所规定。

例子一个表格数据的例子如下：11.0 1000 100020.0 1100 110033.0 1010 1001一个以分号“；”开始的行被认为是说明行。

说明也可以在一行的任何点开始。

Star-Hspice忽略一个冒号后面的字符。

例子; This is a comment lineradix 1 1 4 1234 ; This is a radix line继续一行就像网表，一行以一个加号“＋”开始是继续前一行数字向量文件例子一个向量模式定义的例子如下：; specifies # of bits associated with each vectorradix 1 2 444;****************************************************; defines name for each vector. For multi-bit; vectors innermo，st [] provide the bit index range，; MSB:LSBvname v1 va[[1:0]] vb[12:1];actual signal names: v1 va[0] va[1] vb1 ... vb12，，，;****************************************************; defines vector as input output or bi，，-direcio i o bbb; defines time unittunit ns;*************************************************** *; vb12-vb5 are output when …v1‟ is …high‟enable v1 0 0 FF0; vb4-vb1 are output when …v1‟ is …low‟enable ~v1 0 0 00F;*************************************************** *; all signals have delay of 1 ns; Note: do not put unit (e.g. ns) again here because，; this value will be multiplied by the unit specified; in the …tunit‟ line.tdelay 1.0; signals va1 and va0 have delays of 1.5nstdelay 1.5 0 3 000;*************************************************** *; specify input rise and fall times (if you want; different rise and fall times use trise/，; tfallstmt.); Note: do not put unit (e.g. ns) again here because，; this value will be multiplied by the unit specified; in the …tunit‟ line.slope 1.2;*************************************************** *; specify the logic …high‟ voltage for input signalsvih 3.3 1 0 000vih 5.0 0 0 FFF; likewise may specify logic …low‟ with …vil‟，;*************************************************** *; va & vb switch from …lo‟ to …hi‟ at 1.75 voltsvth 1.75 0 1 FFF;*************************************************** *; tabular data section10.0 1 3 FFF20.0 0 2 AFF30.0 1 0 888...定义表格数据尽管此节一般出现在一个数据向量文件的最后，且紧跟着向量模式和波形特征的定义，但是我们却首先说明它以介绍向量的定义表格数据节定义（在表格格式中）在规定的时间内信号的值。

第二讲HSPICE

DCLMMMP 3
31
信号与系统
课堂总结
基本语法：文件名、输入行格式、空格、节点、数值及比例因子、单位标题语句、结束语句、注释语句电路描述语句：无源器件(电阻、电容、电感、传输线)；有源器件(二极管)
32
输入行格式
第一个语句必须是标题行，最后一个语句必须是.END语句；标题语句和结束语句中间语句无任何先后次序；不区分大小写，无上标和下标(忽略) 语句、等式的长度不能超过256字符；续行用“+”表示。
5
信号与系统
分隔符
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
必须为英文以字母打头长度不超过256个字符输入网表文件不能压缩信号与系统第一个语句必须是标题行最后一个语句必须是
信号与系统
第二讲 HSPICE网表的语法
1
信号与系统
Cadence 与Hspice
工具的多少：Cadence>>Hspice 精度：一般Hspice>Cadence 适用对象：Cadence 用于RF设计较好，Hspice更适合模拟IC设计目前应用建议：用Cadence布线布图以及版图设计， Hspice仿真。
29
信号与系统
晶体二极管(5)
nplus nminus mname <area=value, area>
一般形式:
DXXX
+<PJ=value> <WP=value> <LP=value> <WM=value> +<LM=value> <OFF> <IC=vd> <M=value> <DTEMP=value> 注释(续)： OFF：规定在进行直流分析时忽略初始条件，缺省值为ON。 IC: 瞬态分析的初始条件 M: 多重二极管模拟时的倍增因子，缺省值为1 DTEMP:元件温度与电路温度之间的差额，缺省值0

HSPICE-使用流程

HSPICE 使用流程HPICE软件主要用于模拟电路的仿真。

模拟电路仿真工具是以电路理论、数值计算方法和计算机技术为基础实现的，由于模拟电路在性能上的复杂性和电路结构上的多样性，对仿真工具的精度、可靠性、收敛性以及速度等都有相当高的要求。

HSPICE程序由于收敛性好，适于做系统及电路仿真，又有工作站版和微机版本，在国内外的用户十分广泛。

一、HSPICE可模拟的内容1.直流分析：包括非线性电路的直流分析①电路的直流工作点：分析时电路中的电感全部短路，电容全部开路，得到电路的每一节点的电流和电压（相对参考点）值。

②直流小信号传输值：传输函数的直流小信号值为直流小信号工作下的输出变量和输入变量之比值，包括电路的输入电阻和输出电阻。

③直流转移曲线：HSPICE可在用户指定的范围内，逐步改变指定的独立电压或电流源，对每一个电源值的变化，都得到储存的输出变量。

④灵敏度分析：求出指定输出变量对于电路参数（包括电路中所有的元件，器件参数，直流电源的输入电平）的直流小信号灵敏度。

2.交流小信号分析：将交流输出变量作为频率的函数计算出来。

先计算电路的直流工作点，决定电路中所有非线性器件的线性化小信号模型参数，然后在用户所指定的频率范围内对该线性化电路进行分析。

①频域分析：在用户规定的频率范围内完成电路的交流分析。

②噪声分析：HSPICE可计算每个频率点上总的输出噪声电平及其等效输入噪声电平。

③失真分析：计算电路交流小信号工作下电路的失真特性，分析时是在输入端加有一个或两个频率的信号，在用户给定的输出负载电阻时，求出在该负载上的输出失真功率。

3.瞬态分析①瞬态响应：是从时间为零开始，到用户规定的时间范围内进行电路的瞬态特性分析。

②傅立叶分析：可以对输出波形进行傅立叶分析，得到在用户指定的基频及时间间隔范围的傅立叶系数。

4.电路的温度特性分析：HSPICE在用户未说明时，是在27℃的标称温度下进行各种模拟的。

当用户指定电路在什么温度下工作时，HSPICE也能进行不同温度下的电路特性分析，在温度低于-273℃时不予模拟。

HSpice简明手册

Hspice简明手册Hspice是一个模拟电路仿真软件，在给定电路结构和元器件参数的条件下，它可以模拟和计算电路的各种性能。

用Hspice分析一个电路，首先要做到以下三点：（1）给定电路的结构（也就是电路连接关系）和元器件参数（指定元器件的参数库）；（2）确定分析电路特性所需的分析内容和分析类型（也就是加入激励源和设置分析类型）；（3）定义电路的输出信息和变量。

Hspice规定了一系列输入，输出语句，用这些语句对电路仿真的标题，电路连接方式，组成电路元器件的名称，参数，模型，以及分析类型，以及输出变量等进行描述。

一Hspice 输入文件的语句和格式Hspice输入文件包括电路标题语句，电路描述语句，分析类型描述语句，输出描述语句，注释语句，结束语句等六部分构成，以下逐一介绍：1电路的标题语句电路的标题语句是输入文件的第一行，也成为标题行，必须设置。

它是由任意字母和字符串组成的说明语句，它在Hspice的title框中显示。

2电路描述语句电路描述语句由定义电路拓扑结构和元器件参数的元器件描述语句，模型描述语句和电源语句等组成，其位置可以在标题语句和结束语句之间的任何地方。

（1）电路元器件Hspice要求电路元器件名称必须以规定的字母开头，其后可以是任意数字或字母。

除了名称之外，还应指定该元器件所接节点编号和元件值。

电阻，电容，电感等无源元件描述方式如下：R1 1 2 10k (表示节点1与2间有电阻R1,阻值为10k欧)C1 1 2 1pf (表示节点1与2间有电容C1,电容值为1pf)L1 1 2 1mh (表示节点1与2间有电感L1,电感值为1mh)半导体器件包括二极管，双极性晶体管，结形场效应晶体管，MOS场效应晶体管等，这些半导体器件的特性方程通常是非线性的，故也成为非线性有源元件。

在电路CAD工具进行电路仿真时，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。

SPICE实战手册

SPICE实战手册Perface最初写作本文的目的是希望提供一份中文版的Hspice手册从而方便初学者的使用，本文的缘起是几位曾经一起工作过的同事分别进入不同的新公司，而公司主要是使用Hspice，对于已经熟悉了Cadence 的GUI界面的使用者转而面对Hspice的文本格式，其难度是不言而喻的，而Hspice冗长的manual（长达2000页以上）更让人在短时间内理不出头绪。

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由于水平的有限，讨论范围的局限及错误不可避免，恳请读者指正。

联系方式为e-mail: nkchenliy@/doc/a48967494.html,。

目前，一般书籍都采用Level 2的MOS Mod el进行计算和估算，与Foundry经常提供的Level 49和Mos 9、EK V等Library不同，而以上Model要比Level 2的Model复杂的多，因此Designer除利用Level 2的Model进行电路的估算以外，还一定要使用电路仿真软件Hspice、Spectre等进行仿真，以便得到精确的结果。

本文将从最基本的设计和使用开始，逐步带领读者熟悉Hspice的使用，并对仿真结果加以讨论，并以一个运算放大器为例，以便建立IC设计的基本概念。