电路仿真快速仿真数模混合仿真
AltiumDesigner中的电路仿真
今天看了下Altium Designer的电路仿真功能,发现它还是蛮强大的,按着help里面的文档《TU0106 Defining & running Circuit Simulation 》跑了一下,觉得还行,所以就把这个文档翻译下。
其中包含了仿真功能的介绍,元件仿真模型的添加与修改,仿真环境的设置,等等。
本人对SPICE仿真了解的不多,里面涉及到SPICE的文件如果有什么错误,欢迎提出!一、电路仿真功能介绍Altium Designer的混合电路信号仿真工具,在电路原理图设计阶段实现对数模混合信号电路的功能设计仿真,配合简单易用的参数配置窗口,完成基于时序、离散度、信噪比等多种数据的分析。
Altium Designer 可以在原理图中提供完善的混合信号电路仿真功能 ,除了对XSPICE 标准的支持之外,还支持对Pspice模型和电路的仿真。
Altium Designer中的电路仿真是真正的混合模式仿真器,可以用于对模拟和数字器件的电路分析。
仿真器采用由乔治亚技术研究所(GTRI)开发的增强版事件驱动型XSPICE仿真模型,该模型是基于伯克里SPICE3代码,并于且SPICE3f5完全兼容。
SPICE3f5模拟器件模型:包括电阻、电容、电感、电压/电流源、传输线和开关。
五类主要的通用半导体器件模型,如diodes、BJTs、JFETs、MESFETs和MOSFETs。
XSPICE模拟器件模型是针对一些可能会影响到仿真效率的冗长的无需开发局部电路,而设计的复杂的、非线性器件特性模型代码。
包括特殊功能函数,诸如增益、磁滞效应、限电压及限电流、s域传输函数精确度等。
局部电路模型是指更复杂的器件,如用局部电路语法描述的操作运放、时钟、晶体等。
每个局部电路都下在*.ckt文件中,并在模型名称的前面加上大写的X。
数字器件模型是用数字SimCode语言编写的,这是一种由事件驱动型XSPICE模型扩展而来专门用于仿真数字器件的特殊的描述语言,是一种类C语言,实现对数字器件的行为及特征的描述,参数可以包括传输时延、负载特征等信息;行为可以通过真值表、数学函数和条件控制参数等。
数模混合仿真详细文档
用SpectreVerilog进行模数混仿,以Sigma-Delta ADC为例SpectreVerilog模数混仿, 模拟部分用Spectre, 数字部分用Verilog-XL. 所以还需要安装Cadence LDV软件, 其内含Verilog-XL仿真器.这里以自行设计的二阶全差分Sigma-Delta ADC为例, 详细介绍用SpectreVerilog的仿真过程. 所用工艺库为TSMC 0.18u,电源电压:1.8V.1. 准备Sigma-Delta ADC分模拟和数字部分两块, 其中模拟部分为调制器, 数字部分为数字滤波器. 如下图. 其中out为调制器的输出, 这里是1位0,1数据流. 数字滤波器为Verilog RTL级代码.Schematic:Symbol:Verilog Code:module DigitalFilter (in2out, out, clk, clr, in);output in2out;output [`wordsize-1:0] out;input clk;input clr;input in;reg in2out;wire clk_half1, clk_half2;……Endmodule同时为了直观的观看输出结果,因此把输出的数字字转化为模拟量,这里用Verilog-A做一个理想的DA转换器。
因此最好事先用Spectre仿真模拟部分, 用ModelSim或Verilog-XL等仿真数字部分. 这里假定我们已有:1) 模拟部分的原理图(包括Symbol);2) 数字部分的Verilog代码,DigitalFilter.v, 模块名:DigitalFilter(in2out,out,clk,clr,in);3) 数字部分的TestBench代码, DigitalFilter_TB.v, 模块名: DigitalFilter_TB.下图为最终的系统图:2. 创建数字模块的Symbol1) 新建一个Cell, View Name为symbol, Tool: Composer-Symbol.2) 画Symbol. 简单地, 画一个矩形框, 添加几个Lable, 然后添加Pin.3) 添加Pin. 左边输入, 右边输出. 对于多位的pin可以用如out<7:0>的样式作为pin的名字. 注意: 与模拟部分相连的多位Pin最好不要用一个pin, 而要用多个. 如下图.4) 创建对应的Verilog文件. 在symbol编辑器中, Design菜单->CreatCellView->From CellView.会弹出的对话框, Tool/Data Type一栏选择Verilog-Editor, 则To View Name会变为functional.点击OK, 会弹出错误对话框, 点No. 自动弹出VI编辑器, 可以看到已经生成Verilog代码的空壳.代码文件的路径在VI编辑器的标题栏上. 下面要做的就是把我们的数字模块(不是TestBench)的代码填进去. 如果不想用VI编辑器, 也可以用其他文本编辑器. 复制代码时最好不要动自动生成的代码. 经测试, 所有代码最好放在一个文件中.这一步之后,数字部分就会有functional和symbol两个View。
电路仿真思路
电路仿真思路
电路仿真是通过计算机软件实现电路行为模拟的过程。
下面是一些常见的电路仿真思路:
1. 确定仿真目标:首先要明确想要模拟的电路是什么类型的,例如模拟电路、数字电路、混合信号电路等。
然后确定仿真的目标,是验证电路的功能、优化参数、分析性能等。
2. 收集电路信息:获取电路的原理图、元件参数、信号波形等必要信息。
可以使用电路设计软件进行建模,通过添加元件、连线和设置参数来构建电路。
3. 设定仿真条件:为了模拟真实情况,需要设置仿真条件,如电源电压、输入信号频率、温度等。
这些条件会对电路的行为和性能产生影响。
4. 运行仿真:在电路仿真软件中运行仿真,观察电路的响应。
可以通过改变输入信号、调整元件参数等方式,观察电路行为的变化。
5. 分析仿真结果:通过仿真结果来验证电路的功能和性能是否符合预期。
可以查看电路的输出波形、频率响应、电流电压分布等,进行分析和比较。
6. 优化和调试:根据仿真结果进行优化电路设计,如调整元件数值、改变拓扑结构等。
同时,通过仿真结果来进行电路故障排除和调试。
总之,电路仿真是一个通过软件模拟电路行为的过程,可以帮助设计者快速验证设计、改进电路和进行故障排除。
通过不断优化仿真过程,可以提高电路设计的效率和准确性。
Multisim电路仿真教学组合逻辑电路仿真PPT课件
常用组合电路性能测试与仿真分析
依此类推,使ABC三个键按000、001、010…111组 合,运行,观测输出结果,列写测试结果。
输入
输出
A1
B1
CN1
S1
1CN1
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
1
0
0
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
第19页/共55页
常用组合电路性能测试与仿真分析
第33页/共55页
实验5 组合逻辑电路的综合练习
1、设计一个余3码转换成8421码的电路 要求:能够显示输入代码和输出代码
2、用双四选一数据选择器实现全加器 要求:能够显示输入位和输出为的变化
3、设计一位余8421码的求和电路 要求:能够显示输入代码和输出代码
第34页/共55页
实验6 触发器电路仿真分析
1、“一位全加器74LS183”性能测试 输入输出端子不多,采用开关提供输入信号,指示灯观察输出结果
注:D是SOP封装的,N是DIP封装
第17页/共55页
常用组合电路性能测试与仿真分析
“一位全加器74LS183”性能测试
A1=B1=CN1=0, S1=0,1CN1=0
A1=1, B1=CN1=0, S1=1,1CN1=0
左侧第1区: Stop: 停止仿真 Reset:复位并清除显示波形 Reverse:改变屏幕背景颜色 左侧第2区: T1、T2:读数指针1和2离开扫描线
Cadence 实验系列12_数模混合电路设计_spetreVerilog!10
制作顶层文件
混合信号模拟的特点
建立层次文件
操设作置示仿例真环境
仿真
数字设计
模拟设计
2
1制作顶层文件 3
4
建立层次化文件
配置仿真环境 仿真验证
2-1 数字-模拟电路设计
1.数-模电路设计 2.数字电路设计 3. 模拟电路设计
2-1 数字-模拟电路设计
1.数-模电路设计
手工型
顺序型
偶合型
+
配对型
= spetr巢(套l型ock-step)同步法 集成型 = Cadence spetreverilog
框架型
1-1 数模混合模拟的定义
3. 混合信号模拟 Cadence spetreverilog解决方案
混合仿真环境
2.设置模式层次显示
2-4 设置仿真环境
2.设置Analog环境 1.设置仿真器工作模式
2-4 设置仿真环境
2. 配置仿真环境 2.设置引用工艺库
2-4 设置仿真环境
2. 配置仿真环境 3.设置模拟仿真器激励
2-4 设置仿真环境
2. 配置仿真环境 4.设置数字仿真器激励
2-4 设置仿真环境
schemetic
schemetic
Verilog-editor
时钟发生器
计数器
2-1 数字-模拟电路设计
1.数-模电路设计
Verilog
Lib
Counter_1
Clk_1
symbo schem
2-1 数字-模拟电路设计
1.数-模电路设计
1 建立自己的设计库 名字 design_101
2-1 数字-模拟电路设计
Altium 的电路仿真功能
一、电路仿真功能介绍Altium Designer的混合电路信号仿真工具,在电路原理图设计阶段实现对数模混合信号电路的功能设计仿真,配合简单易用的参数配置窗口,完成基于时序、离散度、信噪比等多种数据的分析。
Altium Designer 可以在原理图中提供完善的混合信号电路仿真功能,除了对XSPICE 标准的支持之外,还支持对Pspice模型和电路的仿真。
Altium Designer中的电路仿真是真正的混合模式仿真器,可以用于对模拟和数字器件的电路分析。
仿真器采用由乔治亚技术研究所(GTRI)开发的增强版事件驱动型XSPICE仿真模型,该模型是基于伯克里SPICE3代码,并于且SPICE3f5完全兼容。
SPICE3f5模拟器件模型:包括电阻、电容、电感、电压/电流源、传输线和开关。
五类主要的通用半导体器件模型,如diodes、BJTs、JFETs、MESFETs和MOSFE Ts。
XSPICE模拟器件模型是针对一些可能会影响到仿真效率的冗长的无需开发局部电路,而设计的复杂的、非线性器件特性模型代码。
包括特殊功能函数,诸如增益、磁滞效应、限电压及限电流、s域传输函数精确度等。
局部电路模型是指更复杂的器件,如用局部电路语法描述的操作运放、时钟、晶体等。
每个局部电路都下在*.ckt文件中,并在模型名称的前面加上大写的X。
数字器件模型是用数字SimCode语言编写的,这是一种由事件驱动型XSPICE模型扩展而来专门用于仿真数字器件的特殊的描述语言,是一种类C语言,实现对数字器件的行为及特征的描述,参数可以包括传输时延、负载特征等信息;行为可以通过真值表、数学函数和条件控制参数等。
它来源于标准的XSPICE代码模型。
在SimCode中,仿真文件采用ASCII码字符并且保存成.TXT后缀的文件,编译后生成*.scb模型文件。
可以将多个数字器件模型写在同一个文件中。
Altium Designer 可实现如下功能:1、仿真电路建立及与仿真模型的连接AD 中由于采用了集成库技术,原理图符号中即包含了对应的仿真模型,因此原理图即可直接用来作为仿真电路,而99SE中的仿真电路则需要另行建立并单独加载各元器件的仿真模型。
第二讲ORCAD之PSPICEAD数模混合仿真模块-文档资料
请看演示…….
PSpice 交流分析
运行仿真程序,放置电压探针在out端(或者在 Probe 演示窗口中加入V(out)波形 ) 仿真结果如下:
PSpice 中的噪声分析
噪声分析是针对电路中固有噪声(如电阻和半导体的工作 噪声)所做的分析,它的计算结果时所求节点相对于输入 独立源的等效噪声。 伴随AC交流分析而进行 所涉及的噪声种类:
PSpice 中的噪声分析
V(INOISE)和V(ONOISE) (菜单 Trace>Add Trace…或 快捷 键 ) INOISE 即INPUT NOISE ONOISE 即OUTPUT NOISE
5.确定后,运行仿真。在PSpice A/D窗口中加入波形
噪声的计算方法: 输出节点的总噪声除 以相对输入激励源的 电路的总增益
编写VHDL (EXPRESS) 绘制电路图 (CAPTURE) 进行电路混合仿真 (PSPICE A/D) 设计电路板 (LAYOUT)
VHDL仿真 (EXPRESS)
运用 PSpice 的基本条件
1.待仿真的元器件模型必须是PSpice的仿 真模型 2.电路中应该含有激励源,并且符合相应 的电路特性分析类型的要求 3.必须设置好合适的电路特性分析类型
热噪声: 电子的无序运动引起 散弹噪声:单位时间通过PN结的载流子数目变化造成 闪烁噪声: 能量主要集中在低频段,由于生产工艺的缺陷而引起
等效噪声:将整个电路中的噪声源都集中折算到选定的独 立源处,然后计算在等效的噪声源的激励下,所求节点处 产生的噪声。 PSpice可以分析每个频率点上指定节点的等效输出噪声电 压和指定输入端的等效输入噪声电压。噪声电压的单位是 V A 或 Hz ,即把噪声电平对噪声带宽的均方根进行归 Hz 一化
Altium-Designer中的电路仿真
Altium-Designer中的电路仿真————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:Altium Designer中的电路仿真今天看了下Altium Designer的电路仿真功能,发现它还是蛮强大的,按着help里面的文档《TU0106 Defining & running Circuit Simulation analyses.PDF》跑了一下,觉得还行,所以就把这个文档翻译下。
其中包含了仿真功能的介绍,元件仿真模型的添加与修改,仿真环境的设置,等等。
本人对SPICE仿真了解的不多,里面涉及到SPICE的文件如果有什么错误,欢迎提出!一、电路仿真功能介绍Altium Designer的混合电路信号仿真工具,在电路原理图设计阶段实现对数模混合信号电路的功能设计仿真,配合简单易用的参数配置窗口,完成基于时序、离散度、信噪比等多种数据的分析。
Altium Designer 可以在原理图中提供完善的混合信号电路仿真功能 ,除了对XSPICE 标准的支持之外,还支持对Pspice模型和电路的仿真。
Altium Designer中的电路仿真是真正的混合模式仿真器,可以用于对模拟和数字器件的电路分析。
仿真器采用由乔治亚技术研究所(GTRI)开发的增强版事件驱动型XSPICE仿真模型,该模型是基于伯克里SPICE3代码,并于且SPICE3f5完全兼容。
SPICE3f5模拟器件模型:包括电阻、电容、电感、电压/电流源、传输线和开关。
五类主要的通用半导体器件模型,如diodes、BJTs、JFETs、MESFETs和MOSFETs。
XSPICE模拟器件模型是针对一些可能会影响到仿真效率的冗长的无需开发局部电路,而设计的复杂的、非线性器件特性模型代码。
包括特殊功能函数,诸如增益、磁滞效应、限电压及限电流、s域传输函数精确度等。
数模混合仿真.
《数模混合集成电路设计》课程报告数模混合仿真报告专业:集成电路班级:电子0 6 0 4学号:200681131姓名:高丕龙TTL IC脉冲发生器一.实验目的1.学习模拟数模混合电路的方法。
2.熟悉应用pspice软件进行电路仿真的流程。
3.学习使用pspice中库文件中不同的元件应用特点和参数设置。
二.实验原理1.实验原理图:2.原理分析:实际电路中,应靠元件的自然噪声来触发震荡,然而仿真中用的元件都已理想化,无法起振,使电路各节点均保持偏压点的电压值。
解决方法是给电容C1C2赋予IC(初始条件),迫使电路从非偏压点位置开始仿真。
由上图,知电路初态时V A=-1.061V,VB=2.501V,VC=4.501V,VD=0.939V,E=1即A为低压,B为高压,C为高压,D为低压。
当A为低压时,B为高压,C为高压,D为低压:B经由R1向电容C2充电使A点电压升高,C1经由R2放电使C点电压下降。
当A点和C点达到临界电压时,U7A和U8A就会改变状态。
使A 为高压时,B为低压,C为低压,D为高压。
当A为高压时,B为低压,C为低压,D为高压:D经由R2向电容C1充电使C电压升高,C2经由R1放电使A电压下降。
当A 点和C点达到临界电压时,U7A和U8A就会改变状态。
使A为低压,B为高压,C为高压,D为低压。
这样由于反相器U7A和U8A的迟滞特性和电容C1,C2的周期性充放电产生震荡脉冲,经U9A整形后即可输出规范的周期性方波了。
三.实验步骤1.建立新工程TTL,选择类型为anglog or mixed ,并设置存储地址为D:work文件夹。
2.从pspice元件库中取出三个7414,两个R,两个C。
并设置相关元件的参数。
3.按照原理图进行连线,并对通过Place Net Alias对输入输出信号线进行命名。
4.保存原理图文件并生成电路网表如下:* source TTLX_U7A A B $G_DPWR $G_DGND 7414 PARAMS:+ IO_LEVEL=0 MNTYMXDLY=0C_C2 D A 0.01u IC=2VR_R1 A B 1kX_U8A C D $G_DPWR $G_DGND 7414 PARAMS:+ IO_LEVEL=0 MNTYMXDLY=0X_U9A D E $G_DPWR $G_DGND 7414 PARAMS:+ IO_LEVEL=0 MNTYMXDLY=0R_R2 C D 1kC_C1 C B 0.01u IC=2V5.建立一个新的仿真文件,命名为TTL,并设置分析类型为瞬态分析和其他仿真参数。
几款电路仿真软件的对比分析
几款软件的对比分析1. PSpice 仿真软件简介:PSpice属于元件级仿真软件,模型采用spice通用语言编写,移植性强,常用的信息电子电路,是它最适合的场合。
现在使用较多的是 PSpice 8.0,工作于 Windows 环境,占用硬盘空间60M左右,整个软件由原理图编辑、电路仿真、激励编辑、元器件库编辑、波形图等几个部分组成,使用时是一个整体。
PSpice 的电路元件模型反映实际型号元件的特性,通过对电路方程运算求解,能够仿真电路的细节,特别适合于对电力电子电路中开关暂态过程的描述。
主要功能:(1)复杂的电路特性分析,如:蒙特卡罗分析(2)模拟、数字、数模电路仿真(3)集成度提高缺点:(1)不适用于大功率器件(2)采用变步长算法,导致计算时间的延长(3)仿真的收敛性较差。
2. saber仿真软件简介:被誉为全球最先进的系统仿真软件,也是唯一的多技术、多领域的系统仿真产品,现已成为混合信号、混合技术设计和验证工具的业界标准,可用于电子、电力电子、机电一体化、机械、光电、光学、控制等不同类型系统构成的混合系统仿真,这也是saber的最大特点。
Saber最为混合仿真系统,可以兼容模拟、数学、控制量的混合仿真,便于在不同层面撒谎那个分析和解决问题,其他仿真软件不具备这样的功能。
Saber的仿真真实性很好,从仿真的电路到实际的电路实现,期间参数基本不用修改。
主要功能:(1)原理图输入和仿真(2)数据可视化和分析(3)模型库(4)建模缺点:操作较复杂,原理图仿真常常不收敛导致仿真失败,很占系统资源,环路扫频耗时太长(以几十分钟计)3. PLECS仿真系统简介:被全球众多知名公司的研发工程师誉为“全球最专业的系统级电力电子电路仿真系统”,也是一个用于电路和控制结合的多功能仿真软件,尤其适用于电力电子和传动系统。
PLECS独立版本已于2010年开发,自此PLECS脱离MATLAB/Simulink。
PLECS独立版具有控制元件库和电路元件库,采用优化的解析方法,仿真速度更快,比PLECS嵌套版本快2.5倍。
PSpice AD数模电路基本仿真
PSpice A/D数模电路混合仿真孙海峰Cadence的PSpice A/D可以对电路进行各种数模混合仿真,以验证电路的各个性能指标是否符合设计要求。
PSpice A/D主要功能是将Capture CIS产生的电路或文本文件(*.cir)进行处理和仿真,同时附属波形观察程序Probe对仿真结果进行观察和分析。
PSpice A/D数模仿真技术主要包括以下几类仿真:1、直流扫描分析(DC Sweep):电路的某一个参数在一定范围内变化时,电路直流输出特性的分析和计算。
2、交流扫描分析(AC Sweep):计算电路的交流小信号线性频率响应特性,包括幅频特性和相频特性,以及输入输出阻抗。
3、噪声分析(Noise):在设定频率上,计算电路指定输出端的等效输出噪声和指定输入端的等效输入噪声电平。
4、直流偏置点分析(Bias Point):当电路中电感短路,电容断路时,电路静态工作点的计算。
进行交流小信号和瞬态分析之前,系统会自动计算直流偏置点,以确定瞬态分析的初始条件和交流小信号条件下的非线性器件的线性化模型参数。
5、时域/瞬态分析(Transient):在给定激励下,电路输出的瞬态时域响应的计算,其初始状态可由用户自定义,也可是直流偏置点。
6、蒙特卡洛分析(Monte-Carlo):根据实际情况确定元件参数分布规律,然后多次重复进行指定电路特性的分析,每次分析时的元件参数都采用随机抽样方式,完成多次分析后进行统计分析,就可以得到电路特性的分散变化规律。
7、最坏情况分析(Worst):电路中元件处于极限情况时,电路输入输出特性分析,是蒙特卡洛的极限情况。
8、参数扫描分析(Parametric Sweep)电路中指定元件参数暗规律变化时,电路特性的分析计算。
9、温度分析(Temperature):在指定温度条件下,分析电路特性。
10灵敏度分析(Sensitivity):计算电路中元件参数变化对电路性能的影响。
电路仿真软件全知晓,先了解下这6款电路仿真软件
电路仿真软件全知晓,先了解下这6款电路仿真软件电路仿真软件可帮助用户完成仿真操作,因此一款功能强大的电路仿真软件必定是一把利器。
所以,你知道目前市场上流通的较为有名的电路仿真软件有哪些吗?一起来看看本文为大家安利的这6款电路仿真软件吧。
电路仿真,顾名思义就是设计好的电路图通过仿真软件进行实时模拟,模拟出实际功能,然后通过其分析改进,从而实现电路的优化设计。
是EDA(电子设计自动化)的一部分。
市面上有各种类型的仿真器,本文对六款十分具有代表性的电路仿真软件进行了详细介绍,希望能对大家有所帮助。
一、Machining数控仿真软件数控加工仿真软件,数控仿真软件采用逼真的3D机床模型和数控面板来模拟真实机床的操作和加工过程,初学者通过使用本软掌握数控编程原理与应用,在使用过程中用户可以看到自己的编程结果从而达到可视化的效果,对提高数控学习人员学习G代码的编写和机床的操作有很大的帮助。
使数控学习不在枯燥无味。
Machining数控仿真软件功能特色:·机械操作员仿真·数控自动程序,MDI 手动输入手动编辑的业务模式 ;·粗糙定义基准工具,跟踪刃刀,安装工具,加工程序和手动操作 ;·刀具补偿、系统参数设置;·机床冷却液模拟·三维工件的实时切削和铁屑模拟·三维刀具轨迹的显示二、 LTspice 电路仿真软件LTspiceIV 是一款高性能Spice III 仿真器、电路图捕获和波形观测器,并为简化开关稳压器的仿真提供了改进和模型。
我们对Spice 所做的改进使得开关稳压器的仿真速度极快,较之标准的Spice 仿真器有了大幅度的提高,从而令用户只需区区几分钟便可完成大多数开关稳压器的波形观测。
这里可下载的内容包括用于80% 的凌力尔特开关稳压器的Spice 和Macro Model,200 多种运算放大器模型以及电阻器、晶体管和MOSFET 模型。
数模混合电路仿真
数模混合电路仿真
10
Pspice 中的分析类型
直流工作点分析(Bias Analysis .OP) 灵敏度分析 (.SENS) 直流分析(DC Sweep .DC) 对电路直流扫描分析,可以获得电路在一定参数 区间内的工作点状况 交流与噪声分析(AC Sweep/Noise .AC; .NOISE) 对小信号线性电子电路进行交流扫描分析,它能 够获得电路的幅频响应和相频响应以及转移导纳等 特性参数。
数模混合电路仿真
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1
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二极管: D××× N+ N- modelname .Model DMOD D(…..) 三极管: Q ××× NC NB NE modelname .MODEL <model name> NPN(PNP) [model parameters] MOSFET: M ××× ND NG NS NB modelname [L=?] [W=?] [level=?] [M=<?>…] .MODEL <model name> NMOS (PMOS)[model parameters] 例: M1 14 2 13 0 PNOM L=25u W=12u M16 17 3 0 0 PSTRONG M=2
数模混合电路仿真
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PSPICE 的元器件和源
R, L, C, K - 电阻、电感、电容、互感(Ω可省,H,F)
V,I,E, F, G, H – 独立源(V,A,)
AGND/EGND – 模拟和数字地 VAC (VDC)– 交流电压源
ห้องสมุดไป่ตู้
VSIN – 正弦压源 TIME-s
数模混合电路仿真
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PSPICE -components
数模混合仿真基本流程.
数/模混合仿真基本步骤1、输入命令“ which verilog.vmx” ,参看仿真所需的“ verilog.vmx ”文件是否存在, “ which icfb” ,查看所需的系统文件是否存在;2、在需要进行仿真的文件目录下启动 icfb ,将系统中模拟电路部分电路结构做成 symbol , 数字电路部分用 verilog 编写,做成 view 名称为“ functional ”的模块;3、除了有 schematic view之外,增加 config view :library manager → file → new → cell view →如图填写后,点击 ok弹出对话框点击 use template ,弹出对话框在 name 选项中选择 spectreVerilog ,点击 ok ,关闭 new configuration 对话框,在new configuration 对话框中,将 view 名称改为 schematic ,如图保存后关闭对话框;4、开始仿真时关闭双击 config ,弹出对话框一般按照默认值,只显示 schematic ,不显示 config ,点击ok5、在弹出的 schematic 对话框中, tool → analog environment→ set up→simulator/directory/host,弹出对话框将 simulator 改为如图, ok ; schematic 中将出现 mixed signal选项,点击该选项,下拉菜单中出现三个选项, 其中 display partition选项中可选择显示模拟信号线, 数字信号线、或混合信号线;interface elements选项中的 library 选项,应根据工艺条件与设计要求填写相关的A → D 、D → A 相关信息,如信号上升、下降时间,模拟信号向数字信号转换的高低电平等;6、填写完毕后关闭该对话框,在 design environment对话框中, set up → model library中填写工艺模型文件(与模拟电路仿真相同 ,开始进行仿真(后与模拟电路仿真相同。
Altium-Designer中的电路仿真
Altium-Designer中的电路仿真————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:Altium Designer中的电路仿真今天看了下Altium Designer的电路仿真功能,发现它还是蛮强大的,按着help里面的文档《TU0106 Defining & running Circuit Simulation analyses.PDF》跑了一下,觉得还行,所以就把这个文档翻译下。
其中包含了仿真功能的介绍,元件仿真模型的添加与修改,仿真环境的设置,等等。
本人对SPICE仿真了解的不多,里面涉及到SPICE的文件如果有什么错误,欢迎提出!一、电路仿真功能介绍Altium Designer的混合电路信号仿真工具,在电路原理图设计阶段实现对数模混合信号电路的功能设计仿真,配合简单易用的参数配置窗口,完成基于时序、离散度、信噪比等多种数据的分析。
Altium Designer 可以在原理图中提供完善的混合信号电路仿真功能 ,除了对XSPICE 标准的支持之外,还支持对Pspice模型和电路的仿真。
Altium Designer中的电路仿真是真正的混合模式仿真器,可以用于对模拟和数字器件的电路分析。
仿真器采用由乔治亚技术研究所(GTRI)开发的增强版事件驱动型XSPICE仿真模型,该模型是基于伯克里SPICE3代码,并于且SPICE3f5完全兼容。
SPICE3f5模拟器件模型:包括电阻、电容、电感、电压/电流源、传输线和开关。
五类主要的通用半导体器件模型,如diodes、BJTs、JFETs、MESFETs和MOSFETs。
XSPICE模拟器件模型是针对一些可能会影响到仿真效率的冗长的无需开发局部电路,而设计的复杂的、非线性器件特性模型代码。
包括特殊功能函数,诸如增益、磁滞效应、限电压及限电流、s域传输函数精确度等。
数模混合仿真
Just care 对外接口!!!
纯数字电路module调用
module Digita1 A 反 相 器 1 与 非 门 或 非 门 module Digital2 B X1 module Digital3 或 非 门 A 反 相 器1 与 非 门 或 非 门
C
反 相 器 1
X2
B
与 非 门
D
<模块名><实例名>(<端口列表>);
一个问题:testbench里面并不包含模拟电路文件, 则仿真器如何调用模拟电路呢?
基于VCS-XA的混合仿真方法
电路系统 VCS: Verilog compile simulator 数字电路仿真器
XA: 模拟电路仿真器 数字电路 VCS 模拟电路 XA
运行VCS-XA协 同仿真,VCS是 主仿真器,当遇 到模拟电路时, 就会调用XA对 其进行仿真
X2
B
C
整个电路系统的连接 Digital_mix digtal_mix1(.IN(X1),.OUT1(X2),.OUT2(X3));
Digital_mix digital_mix2(.IN(X2),.OUT1(OUT1),.OUT2(OUT2)); analog_mix analog_mix1(.IN(X3),.OUT(OUT3)); digital_mix1 digital_mix2 X2 IN OUT1 OUT1 IN OUT2 OUT2
2.Simv 得到输出结果
总结: 重点在于对电路系统本身的理解,明确电 路的层次,配置正确的接口
选择xa作为模拟电路仿真工具,模拟电路网表来自analog_top.spi xa.cmd作为模拟仿真器设置选项 • • • • • The a2d Command &The d2a command The duplicate_net_inst_name Command 允许模块实例和线使用相同名称 Optimize_shadowfile; 阻止数字电路与数字电路之间的接口优化,从而减少接口端点 The param_pass Command ;允许数字端口和模拟端口通信 The print_thru_net Command lower the speed print_thru_net a2a|d2d|all; Use the print_thru_net command to force NanoSim/HSIM/CustomSim to instantiate a dummy A/D or D/A converter at the given mixed-net to make an image of through-nets visible in the other domain.
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3、View则包含多种类型,常用的有schemetic,symbol, layout,verilog,extracted等等 ,新建Cellview要注意选 择View的类型。
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Tools菜单
在Tools菜单下,比较常 用的菜单项有 Library Manager Library Path Editor Technology File Manager
Library Manager项打开的是库管 理器。在窗口的各部分中,分别 显示的是Library、Cell、View相应 的内容。
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Library Path Editor & Technology File Manager
Library Path Editor 可以对本用户的文件 路径进行修改
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二、建立可进行SPECTRE模拟 的单元文件
主窗口分为信息窗口 (command interpreter window,CIW)、命令行 以及主菜单。信息窗口 会给出一些系统信息 (如出错信息,程序运 行情况等)。在命令行 中可以输入某些命令。 主菜单包括: 1、File菜单 2、Tools菜单 3、Options菜单
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一、进入Cadence软件包
步骤一
下载安装putty软件 (http://www.isee.zju.ed /ic/datas/news/0308/ new_120213/putty-0.60installer.exe ),在Host name处填工作站地址, 端口默认,协议 (protocol)选SSH,如 图所示,在putty进行设 置;然后登录工作站。
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)
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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)。
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tran(瞬态分析)
可选择三种仿真精确度: 宽松的(liberal):仿真速度最 快,但是精度最低,适合仿真数 字电路或者是变化速度较低的模 拟电路; 适中的(moderate):作为仿 真器默认的设置,精确度类似于 用SPICE2计算的仿真结果; 保守的(conservative):具 有最高的精确度但是速度最慢, 适合较敏感的模拟电路的仿真
1、Cadence
2、Synopsys(收购Avanti, Magma)
3、Mentor Graphics
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各种仿真器简介
SPICE : 由UC Berkeley 开发。用于非线性 DC分析,非 线性瞬态分析和线性的AC分析。 Hspice: 作为业界标准的电路仿真工具,它自带了许多器 件模型,包括小尺寸的MOSFET和MESFET。Cadence提 供了hspice的基本元件库并提供了与Hspice的全面的接口。 Spectre: 由Cadence开发的电路仿真器,在SPICE的基础 上进行了改进,使得计算的速度更快,收敛性能更好。
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Technology File Manager基本上都是和 工艺相关的功能和设置。 比较常用的是Edit Layers 可以使用在版图 编辑中,用来修改原始 图层的一些属性。
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Options菜单
Options菜单主要是对 Cadence的一些参数 进行调整和设置,如 快捷键等。一般无需 设置,直接使用默认 值。
注意! View要选择symbol
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常用analoglib库的元器件
器件 电阻 电容 Cell 名称 res cap pnp管 地 直流电压源 pnp gnd vdc
电感
NMOS PMOS npn管
ind
nmos4 pmos4 npn
直流电流源
方波发生源 可编程方波发 生源 正弦波发生源
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dc(条件下对 Temperature Design Variable Component Parameter Model Parameter 进行扫描仿真 例如 : 对温度的扫描(测 量温度系数) 电路随电源电压变化的 变化曲线等
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Symbol
Schematic
Library
Cell
Verilog Layout
(View)
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Library,Cell以及View
1、library(库)的地位相当于文件夹,它用来存放一整个设计 的所有数据,包括子单元(cell)以及子单元(cell)中的 多种视图(view)。新建时注意选择是否链接techfile。 2、Cell(单元)可以是一个简单的单元,像一个与非门, 也可以是比较复杂的单元(由symbol搭建而成)。
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Tools/Results Browser
它提供了电路中各个元件(MOS管、电阻等)的 各项重要参数。比如DC仿真后MOSFETs的实际Vth,gm 等参数
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其它有关的菜单项(2)
Outputs/To be plotted/selected on schematic
SPECTRE ULTRASIM SPECTRE-VERILOG
2013年10月
内容提要
Spectre模拟仿真 Ultrasim快速仿真 Spectreverilog数模混合仿真 演示
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三大EDA (Electronic Design Automation)软件公司
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附加功能:F3
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四、模拟仿真的设置(重点)
Composer-schamatic界面中的Tools → Analog Environment项可以打开Analog Design Environment 窗口,如下图所示。
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Analog Design Simulation菜单介绍
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高精度电路仿真器
1、Spectre/SpectreRF(cadence) 2、Hspice/HspiceRF(avanti) 3、Ads(Agilent 主要针对RF) 4、eldo(Mentor Graphics) 5、saber(Synopsys)
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其它有关的菜单项(1)
Tools菜单
Tools内包含了 参变量分析 工艺角仿真 蒙特卡罗仿真 参数优化器 计算器 结果浏览器 等非常实用的工具。
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Tools/Parametric Analysis
它提供了一种很重要的分析方法——参量分析的方法,也 即参量扫描。可以对温度,用户自定义的变量(variables) 进行扫描,从而找出最合适的值。
Cadence中Spectre的模拟仿真
1、进入Cadence软件包 2、建立可进行SPECTRE模拟的单元文件 3、编辑可进行SPECTRE模拟的单元文件 4、模拟仿真的设置(重点) 5、模拟仿真结果的显示以及处理 6、分模块模拟(建立子模块) 7、仿真实例
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一、 Spectre模拟仿真
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idc
vpulse vpwl vsin
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元器件symbol视图
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一些快捷键
x:检查并存盘 s:存盘 [:缩小 ]:放大 f:整图居中显示 u:撤销上一次操作 Esc:清楚刚键入的命令 c:复制 shift+N:添加标号 g:查看错误 w:连线(单线) m:移动 shift+m(M):移动器件但不移 动连线 Delete:删除 i:添加元器件 p:添加端口 r:旋转器件并拖动连线 q:属性编辑 l(小写L):添加线名 shift+l(大写L):标注 N:添加几何图形 W:连线(总线)
192.168.83.138:3
端口号
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Cadence软件启动
1.创建启动软件的目录 mkdir filename(任意名) 2.进入该目录 cd filename 3. 寻找cadence环境变量 source /opt/demo/cdsmmsim7_cal9.env 4. 启动软件 icfb &
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Cadenc软件简介
Cadence 提供了一个大型的EDA 软件包,它包括: ASIC 设计 全定制IC设计工具Virtuoso Schematic Composer 电路仿真工具Analog Design Environment PCB设计 FPGA 设计
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用户名 修改密码:passwd
密码
VNC端口申请 端口号
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步骤二
192.168.83.138:3
下载winvnc软件 (http://www.isee.zju.ed /ic/datas/news/0308/ new_120213/vncviewer. exe) 运行winvnc,填入 主机名称 :端口号码
退出
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Setup菜单
Setup菜单
Design Simulator/directory/host Temperature Model Library Environment