HSPICE介绍

HSPICE介绍

1、为什么要使用Hspice进行电路仿真

Avant! Star_Hspice（Synopsys公司）是IC设计中最长用的仿真工具，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，一般的书籍中都采用比较简单的MODEL对MOS电路进行计算和估算。而工艺厂商提供的MODEL往往要高级的多、复杂的多。因此设计者除了利用书本上的公式对电路进行估算外，还需要使用更高级的MODEL对电路进行精确的仿真，这就有赖于仿真工具的使用，如Hspice，Spectre。

2、Hspice仿真的流程

v1.0 可编辑可修改3、Hspice所使用的单位（不区分大小写）

4、输入文件格式（ /.sp）

5、电路元器件在Hspice文件中的表示方法

在器件名字前面加上前缀字符，即可被Hspice程序识别，如：MOS器件前缀为：M

BJT器件前缀为：Q

Diode器件前缀为：D

子电路的前缀为：X

电阻、电容、电感的前缀分别为R、C、L

下面表示一个器件名为M1的MOS管

MM1 ND NG NS NB MNAME L=VAL W=VAL M=VAL

下面表示一个器件名为C1的电容

CC1 net1 net2 1pf

定义字电路的语句如下：

.SUBCKT SUBNAM（子电路的名字） 1 2 3 4（字电路外部节点）例子：

.SUBCKT OPAMP 1 2 3 4

(描述电路结构)

.ENDS OPAMP

调用子电路时，使用X前缀加实例名，将SUBCKT实例化，如：

.XOPAMP1 1 2 3 4 OPAMP

6、信号源描述（激励描述）：

电压源－V，电流源－I

Vxxx/Ixxx n+ n- < dcval> >

+

直流：V1 1 0 DC=5V 或 V1 1 0 5V

I1 1 0 DC=5mA 或I1 1 0 5mA

交流模式：V1 1 0 AC=10V,90 幅度为10v，相位为90度

交直流模式：V1 1 0 AC=10V,90 直流分量是

Vxxx/ Iyyy n+ n-

+

tranfun：EXP, PULSE, PWL…。

只用来描述电流源，表示并联的电流源个数。默认为1。脉冲源：

Vxxx n+ n- PULSE (v1 v2 td tr tf pw per)

（脉冲电流源有类似的书写方法）

正弦源：

Vxxx n+ n- SIN ( vo va freq td Θφ)（正弦电流源可以类似的方式给出）

v0失调值

va幅度

freq频率

td延迟时间

Θ阻尼因子

φ相位

任意方波源：

Vxxx n+ n- pwl ( t1 v1 t2 v2 t3 v3…… R TD )

7、分析命令

工作点分析

.OP 会在输出文件中列出一些直流参数和各结点的工作点电压与支路电流、静态功耗。

直流分析

.DC var1 START STOP STEP/,

Type: DEC(十进位）/OCT（倍频）/LIN（线性）/DATA＝datanm/POI(列表）

Np －单位范围内的点数（依type而定）。SWEEP后的变量可是电压、电流或温度等变量。

例：

.DC xval 1k 10k SWEEP TEMP LIN 5 25 125

交流分析

.AC type np fstart fstop

例：

.AC DEC 10 1K 100MEG

*1kHz-100MHz,每10倍频程取10个点打印。

瞬态分析

.TRAN var1 START=start1 STOP=stop1 STEP=incr1 或者

.TRAN tincr1 tstop1 < tincr2 tstop2 ...tincrN tstopN>

+

注意： Tran分析时起止时刻及步长指的是输出打印点的时刻，Hspice真正的计算步长是由Hspice自己决定的。

例：

.TRAN 25NS 1NS 40NS START=10NS

*0－25ns，步长, 25ns-40ns,步长1ns; 从10ns开始输出结果。

.TRAN 1NS 100NS *以1ns的步长输出到100ns

8、测量命令：

MEASURE命令

.MEASURE result TRIG … TARG …

Result是测量结果的名字，

TRIG … TARG 为起始···中止（依分析内容不同可是时刻、频率···）

TRIG 和 TARG的格式如下：

TRIG trig_var VAL=trig_val

TARG targ_var VAL=targ_val *last表示最后一次事件。例：

.meas tran tdlay trig v(1) val= td=10n rise=2

+ targ v(2) val= fall=2

该例测量一个名为tdlay的时间，在节点1处的电压第二次超过，时开始测量（注意在超过以后10n秒才开始计算次数），到节点2处的电压第二次回落到时停止测量。

9、输出命令

.PRINT P(element_or_subcircuit_name) POWER

*打印功率值

.PRINT TRAN P(M1) P(VIN) P(CLOAD) POWER

.PLOT DC POWER P(IIN) P(RLOAD) P(R1)

.PROBE antype ov1 …

*antype 可以是DC /AC/TRAN……后面的变量可以使电压或者电流