模拟乘法器的建模及其应用
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②调用Ｐｓｐｉｃｅ中的模型编辑模块ＭＯＤＥＬ 功ＩＴｏＲ，打开新生成的．ＬＩＢ文件，再选择执行 Ｆｉｌｅ／ｃｒｅａｔ Ｐａｒｔｓ命令，即产生相应的器件符号， 如图３所示。该器件符号可以象其他器件一样在电
２８ ｒｒＡｇｅ，ＭⅡ１ｊ，２００４
万方数据
艟拟采珐器的建棋及其应用
路堤耋卜中被调用。
为全局库，在运行Ｐｓｐｉｃｅ软件时即可以随时调用 该库文件。
ＵＤ＿铬×ＫⅥ
ｎ’
这表明双差分电路具有相乘特性，即有数学表
达式“，搿·赡·％式中
盯：避
（２）
１．１模拟乘法器的原理 集成变跨导模拟乘法器的基本工作原理是基
＿Ｆ差分电路的相乘特性，将信号实际的电流差值以 电压差值的方式表现出来。
图ｌ中虚线框内部是模拟乘法器原理电路图。
收稿日期：２０明．０３－吣
万方数据
模拟乘法器的建模及其应用
温平平贾新章
（西安电子科技大学微电子研究所，陕西西安７１００７１）
摘要采用ｃＡＤ技术和典型双极工艺完成模拟乘法器集成电路研制后建立了器件子电路模型，并添加到 Ｐｓｐｉｃｅ模型库中。在设计电路时，用户可以很方便地从模型库中调用子电路模型，提高了设计效率．以立方电 路设计为例，介绍了模扣乘法器子电路的建模过程和调用方法。
ｌａｒｇｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｒａｎｇｅ．ＥＤＮ，Ｓｅｐｔ．１９９９，４４（１９）：２００． ５ Ｎｏｖｅｌ ｏｕａｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏ－一ｄｉｓｔｏ—
ｒｔｉｏｎ蚰ａｌｏｇｕｅ叫ｌｔｉｐｌｉｅｒ．Ｃｉｃｅｋｏｇｌｕ，ｏｇｕｚｈ锄，Ｋｕｎｔ～ 阳ｎ，Ｈ８ｋａｌｌ．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ， １９９８．８５（１）：１３２４～１３２９．
表前面添加一行如下所示的子电路模型描述。 ＳＵＢＣＫＴ Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ Ｖ１１１ Ｖ１１２ Ｖ１２１ Ｖ１２２ ＶＡｌ ＶＡ２ ＶＰ ＶＥＥ Ｖ０ｌ Ｖ０２
其中．ｓＵＢｃＫＴ是关键词，Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ是该子电 路模型的名称，不同的子电路模型必须采用不同的
名称。子电路模型名称后面是该子电路输入端、输
ｅｘａｎ砷ｌｅ．
Ｋｅｙｗｏｒ山柚ａｌｏｇ舢ｍｐｌｉ％ｓｐｉｏｃ＇鲫ｂｃｊｌ嘲畦‘ｓｉｍｌａｄ∞．
中国将建成全球最大规模的Ｉ Ｐｖ６网络
近日．第三届“全球ＩＰｖ６高峰论坛”上有消息显示，到２００５年底．中国将建成世界最大规模的ｒＰｖ６网络。 下一代互联网ＩＰｖ６，有着３．４×１０３８个超丈容量地址空问，可以使地球上每个人分配到１ ８×１０１９个ＩＰ地址，而目 前采用３２位地址长度大约有４３亿个地址的ＩＰｖ４．估计在２００５年到２０ｌＯ年间将被分配完毕。（资料来源：国际金融报）
这是一个在电路设计中调用子电路模型的简 单实例。如果立方电路图中的乘法器电路部分均采 用图１所示的原始电路图形式，设计的立方电路将 比图５所示形式复杂得多。由此可见，对于自行研 制的集成电路器件或者是电路设计中的重复单元， 采用子电路模型，不但有利于这些器件或重复单元 的推广使用，而且能够大大减少设计的时间，同时
其中，Ｇａｔｃｗａｙ舢系列接入点包括一款支持８０２．１１９无线标准单频型号和一款可同时支持８０２．１１９和８２０１ｌａ无线标准
的双频型号，售价分刷为３００美元与４００美元。Ｇａｔｃｗａｙ公司这次发布的以太网交换机产品则有三种型号．其中既有非管理
式交换机，也有可管理式千兆以太网交换机．售价分别在８０美元到４００美元之间。
、＾
图４库文件配王窗口
３子电路模型应用实例一“立方”电路的设计
将两个模拟乘法器串接在一起就形成了一个 简单的立方器。在ｃａｐｔｕｒｅ中调用上述乘法器子电 路模型设计的立方器电路如图５所示。
源自文库
图５调用子电路的立方器电路
图中Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒｌ和Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ２分别是调用 图３所示子电路器件符号绘制的两个模拟乘法器。 对图５直接调用Ｐｓｐｉｃｅ进行模拟仿真，结果如图６ 所示。可以看出，随着Ｋ的变化，输出特性曲线呈 现三次方的输出结果。
Ｔｈｅ ＭｏｄｅＫｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ａｎａｌｏｇ ＭｕｌｔｉｐＨｅｒ ａｎｄ ｉｔｓ ＡｐｐＵｃａｔｉｏｎ
Ｗｅｎ Ｐｉｎｇｐｉｎｇ Ｊｉａ Ｘｉｎｚｈａｎｇ
（Ｍｉｃｒ∞ｋｃ廿ｏｎｉｃｓＩｎｓｔｉｔｕ峨）（ｉｄｉ趾Ｕｎｉｖｅｒｓｉ吼Ⅺ’ａｎ７１００７ｌ，Ｃｈｉｎａ）
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ＣＪｃ＝７．３ｐ ＣＪＥ＿２２ｐ ＴＦ＝４１１．１ｐ）
．ＥＮＤＳ
（３）将子电路模型添加到ＰＳｐｉｃｅ库中并建立 相应的器件符号。
①在文本编辑状态下，把上述子电路模型描 述文件以．ＬＩＢ为扩展名保存（例如，存为Ｍｕｌｔｉｐ卜 ｉｅｒ．ＬＩＢ）。这样系统会自动产生一个名称为Ｍｕｌｔｉ— ｐｌｉｅｒ的库文件，里面有一个模型名称为Ｍｕｌｔｉｐｌｉ— ｅｒ的模型描述，类型为．ｓＵＢｃＫＴ。
美国Ｇａｔｅｗａｙ发布专为中小企业用户设计的ＷＬＡＮ接入点
和以太网交换机产品（３５０字）
传统的Ｐｃ厂商Ｇａｔｅｗａｙ公司近日发布了专为中小企业用户设计的价格相对低廉的ｗＬＡＮ接入点和以太网交换机产 品。
与戴尔等公司一样，这家以Ｐｃ与服务器产品闻名业内的公司．也开始凭借极具竞争力的价格和部署简便的自主品牌 产品向企业网络设备领域进军。
（资料来源：中国计算机报）
３０ ｒｒＡｇｅ，Ｍ“１５，２００４
万方数据
模拟乘法器的建模及其应用
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
温平平， 贾新章 西安电子科技大学微电子研究所,陕西,西安,710071
电子科技 IT AGE 2004，(3) 1次
参考文献(5条) 1.Novel quad structure for realization of low-distortion analogue multiplier. Cicekoglu, Oguzhan, Kuntman, Hakan 1998(01) 2.Houtman;Travis;Hubert Analog multiplier works over large frequency range 1999(19) 3.王炳钦 集成电路应用原理 1994 4.李军;贾新章 创建Pspice子电路模型 2004(06) 5.贾新章 OrCAD/Pspice 9实用教程 1999
２创建Ｐｓｐｉｃｅ子电路模型
为了使研制的模拟乘法器能作为～个常规元 器件供电路设计人员使用，在完成模拟乘法器的研 制以后，还需要按以下步骤创建模拟乘法器的子电 路模型”１，并将该模型添加到Ｐｓｐｉｃｅ模型数据库 中。电路和系统设计人员在使用模拟乘法器时可以 像调用常规元器件那样直接从Ｐｓｐｉｃｅ模型数据库 中调用于电路模型。
图１ 乘法器及测试电路图 １ ２乘法器电路的模拟与实现
如图１所示，给乘法器电路外接调制“测试” 电路，取电源为双电源正负１２Ｖ。当盱是频率为 ５００ｋＨｚ、幅值为３ｖ的方波，“是频率为２０ｋＨｚ、幅 值为Ｏ．１ｖ的正弦信号时，经Ｐｓｐｉｃｅ瞬态分析得到
２７
斌担囊盛暑的毫氍豆其应用
图２所示结果。为了便于观察，圈２中所选的输入 信号频率不高。实际模拟结果表明，载波频率可以 达到１０ＧＨｚ，信号频率也接近１ＧＨｚ左右。
Ｚ．００
２．０４
＋Ｖ ＣＶ０１Ｉ—Ｖ ＣＶ０２）
Ｚ．０８
Ｔｉｍｅ／ｍｓ 图２ Ｐｓｐｉｃｅ模拟结果
采用集成电路版图设计软件Ｔａｎｎｅｒ进行版图 设计。经流片后对成品电路进行测试，所加外部电 路与模拟时的外部电路相同（见图１）。该电路也可 用单电源供电，这里推荐使用Ｐ≯＋１２ｖ，ｐ＃一１２ｖ。 采用ｘＤ２信号发生器和髓１６４１８１型函数信号发生 器／计数器，在增益电阻届为１ｋ条件下测得的实际 带宽近似为２ＧＨｚ。
关键词模拟乘法器，Ｐｓｐｉｃｅ，子电路，模拟。 中圈分类号ＴＨ７０２
Ｐｓｐｉｃｅ是一个应用十分广泛的电路模拟软件…，
能够完成对模拟／数字电路的仿真、优化等功能。
该软件的模型库提供了目前通用的商品集成电路
子电路模型。对于用户自行设计的集成电路器件或
者是公司内部共享的电路单元，用户可以将其以自
建子电路的形式添加到ＰＳｐｉｃｅ的模型库中，并用
出端描述（参见图１）。 ②将模拟乘法器电路中涉及的所有器件模型
拷贝到电连接网表文件后面。
③在文件的最后添加结束语句．咖ｓ，表示子
电路模型描述的结束。
按上述步骤编写的模拟乘法器子电路模型如
下所示：
ＳＵＢＣＫＴ Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ ＶＩｌｌ Ｖ１１２ Ｖ１２Ｉ Ｖ１２２ ＶＡｌ ｖ＾２ ｖＰ ＶＥＥ Ｖ０１ Ｖ０２
文采用ｃＡＤ技术完成了模拟乘法器集成电路的研
制，详细介绍了将其作为一个器件加载到Ｐｓｐｉｃｅ
模型库的全过程。最后结合立方电路设计，说明子
电路模型的应用。
１
１模拟乘法器的仿真及实现
设输出端的电压为编（即图ｌ中ｏｕｔｌ与ｏｕｔ２之间 的电压），由电路原理推导可得”“，若输入端信号
Ｋ、盱比热电压２蚪小得多，则有
（１）生成电连接网表文件。在ｃａｐｔｕｒｅ中绘制 模拟乘法器电路图后，选择执行ＰＳｐｉｃｅ／ｃｒｅａｔｅ Ｎｅｔｌｉｓｔ命令，即产生以．Ｎｅｔ为扩展名的的电连接 网表文件。
（２）生成子电路模型描述文件。在电连接网表 文件中添加下面３项内容即形成完整的子电路模型
描述文件。 ①采用通常的文本编辑工具，在电路连接网
一个自定义的冗器件符号代表该电路单元”１。在电
路设计和模拟的过程中，用户可以象调用库中原有
元器件那样通过直接调用新建的元器件符号来调
用白建的子电路模型。这样做不仅提高了设计效
率、减少了劳动时间，而且可以使一些较大的电路
系统结构变得很直观，便于设计分工。
四象限模拟乘法器是模拟信号处理系统中十
分有用的基本单元，有着非常广泛的应用领域。本
ｔＩ忙脚ｉｃｅ ｐｒｏｃｅｓｓ．ｎｓ ｓｕｂｃｉｆｃｕｎ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｅ啦曲ｌ讧ｈｅｄ ａＤｄ山∞ａｄｄｅｄ ｔ０
ｍｏｄｃｌ ｌｉｂｍｒｙ∞吐ｌａｔ ｉｔ ｉｓ ｖｅｒｙ ｃｏｎｖｅｌＩｉ髓ｔ ｆｏｒ
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ＱＪｌ
Ｖ０１ ＶＩｌｌ Ｎ０１８２８ ＭＯＤ
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ｎＴ３
Ｑ－Ｔ４
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ＶＥＥ Ｎ００１３８２ ５００
Ｒ—Ｒ２
ＶＥＥ Ｎ００１３５２ ５００
Ｒ＿Ｒ３
ＶＥＥ Ｎ００１４６２ ５００
．埘０ＤＥＬ ＭＯＤ ＮＰＮ（ＩＳ＝１．４Ｅ—１４ Ｂｆ－２５５．９ ＲＢ＝１０ Ｖ＾Ｆ＝７４．０３
也可以降低设计过程中的错误率。
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Ｖ１ｒ一“，
图６立方器输出特性曲线
万方数据
电子科甜２００４年３月１５日刀
糕扯采接ｔ的走模及其应甩
４小结
对于像乘法器这样十分常用的基本电路．或者 是新研制出来的ＩＰ核产品，均可以使用建立子电 路模型的方法，将其作为一个器件符号添加到 Ｐｓｐｉｃｅ模型库中，与其他用户共享子电路模型库， 有利于新产品的推广使用，而且在设计中直接调用 子电路可以减少重复劳动，极大地提高设计效率。
参考文献
１贾新章．ＯｒｃＡＤ／Ｐｓｐｉｃｅ ９实用教程．西安：西安电子科技 大学出版社，１９９９．
２李军．贾新章．创建Ｐｓｐｉｃｅ子电路模型．微电子学，
２００４，（６）（待发表）。 ３王炳钦．集成电路应用原理．西安：电子科技大学出版
社，１９９４． ４ Ｈｏｕｔｍａ｜ｌ，Ｔｒ８ｖｉｓ，Ｈｕｂｅｒｔ．Ａｎａｌｏｇ叫Ｌｔｉｐｌｉｅｒ肿ｒｋｓ ｏｖｅｒ
№ｍＯＪｌｅｒ
图３ Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ器件符号
（４）配置子电路模型库文件。 为了在电路模拟中能调用新建的子电路模型， 还必须对库文件进行配置。 ①在ｃａｐｔｕｒｅ中选择执行ＰｓｐＩｃｅ／Ｅｄｉｔ ｓｉｍｕ一 １ａｔｉ。ｎ Ｐｒｏｆｉｌｅ命令，在出现的对话框中点击 Ｌｉｂｒａｒｉ。ｓ标签，如图４所示。 ②点击其中的ＢｒｏＷｓｅ按钮，查找并选中己建 好的库文件Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ．ＬＩＢ，在Ｆｉｌｅｎａｍｅ文本框 中出现子电路模型文件名及其路径名。 ③点击Ａｄｄ ａｓ Ｇ１０ｂａｌ按钮，将库文件设置
２８ ｒｒＡｇｅ，ＭⅡ１ｊ，２００４
万方数据
艟拟采珐器的建棋及其应用
路堤耋卜中被调用。
为全局库，在运行Ｐｓｐｉｃｅ软件时即可以随时调用 该库文件。
ＵＤ＿铬×ＫⅥ
ｎ’
这表明双差分电路具有相乘特性，即有数学表
达式“，搿·赡·％式中
盯：避
（２）
１．１模拟乘法器的原理 集成变跨导模拟乘法器的基本工作原理是基
＿Ｆ差分电路的相乘特性，将信号实际的电流差值以 电压差值的方式表现出来。
图ｌ中虚线框内部是模拟乘法器原理电路图。
收稿日期：２０明．０３－吣
万方数据
模拟乘法器的建模及其应用
温平平贾新章
（西安电子科技大学微电子研究所，陕西西安７１００７１）
摘要采用ｃＡＤ技术和典型双极工艺完成模拟乘法器集成电路研制后建立了器件子电路模型，并添加到 Ｐｓｐｉｃｅ模型库中。在设计电路时，用户可以很方便地从模型库中调用子电路模型，提高了设计效率．以立方电 路设计为例，介绍了模扣乘法器子电路的建模过程和调用方法。
ｌａｒｇｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｒａｎｇｅ．ＥＤＮ，Ｓｅｐｔ．１９９９，４４（１９）：２００． ５ Ｎｏｖｅｌ ｏｕａｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏ－一ｄｉｓｔｏ—
ｒｔｉｏｎ蚰ａｌｏｇｕｅ叫ｌｔｉｐｌｉｅｒ．Ｃｉｃｅｋｏｇｌｕ，ｏｇｕｚｈ锄，Ｋｕｎｔ～ 阳ｎ，Ｈ８ｋａｌｌ．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ， １９９８．８５（１）：１３２４～１３２９．
表前面添加一行如下所示的子电路模型描述。 ＳＵＢＣＫＴ Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ Ｖ１１１ Ｖ１１２ Ｖ１２１ Ｖ１２２ ＶＡｌ ＶＡ２ ＶＰ ＶＥＥ Ｖ０ｌ Ｖ０２
其中．ｓＵＢｃＫＴ是关键词，Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ是该子电 路模型的名称，不同的子电路模型必须采用不同的
名称。子电路模型名称后面是该子电路输入端、输
ｅｘａｎ砷ｌｅ．
Ｋｅｙｗｏｒ山柚ａｌｏｇ舢ｍｐｌｉ％ｓｐｉｏｃ＇鲫ｂｃｊｌ嘲畦‘ｓｉｍｌａｄ∞．
中国将建成全球最大规模的Ｉ Ｐｖ６网络
近日．第三届“全球ＩＰｖ６高峰论坛”上有消息显示，到２００５年底．中国将建成世界最大规模的ｒＰｖ６网络。 下一代互联网ＩＰｖ６，有着３．４×１０３８个超丈容量地址空问，可以使地球上每个人分配到１ ８×１０１９个ＩＰ地址，而目 前采用３２位地址长度大约有４３亿个地址的ＩＰｖ４．估计在２００５年到２０ｌＯ年间将被分配完毕。（资料来源：国际金融报）
这是一个在电路设计中调用子电路模型的简 单实例。如果立方电路图中的乘法器电路部分均采 用图１所示的原始电路图形式，设计的立方电路将 比图５所示形式复杂得多。由此可见，对于自行研 制的集成电路器件或者是电路设计中的重复单元， 采用子电路模型，不但有利于这些器件或重复单元 的推广使用，而且能够大大减少设计的时间，同时
其中，Ｇａｔｃｗａｙ舢系列接入点包括一款支持８０２．１１９无线标准单频型号和一款可同时支持８０２．１１９和８２０１ｌａ无线标准
的双频型号，售价分刷为３００美元与４００美元。Ｇａｔｃｗａｙ公司这次发布的以太网交换机产品则有三种型号．其中既有非管理
式交换机，也有可管理式千兆以太网交换机．售价分别在８０美元到４００美元之间。
、＾
图４库文件配王窗口
３子电路模型应用实例一“立方”电路的设计
将两个模拟乘法器串接在一起就形成了一个 简单的立方器。在ｃａｐｔｕｒｅ中调用上述乘法器子电 路模型设计的立方器电路如图５所示。
源自文库
图５调用子电路的立方器电路
图中Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒｌ和Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ２分别是调用 图３所示子电路器件符号绘制的两个模拟乘法器。 对图５直接调用Ｐｓｐｉｃｅ进行模拟仿真，结果如图６ 所示。可以看出，随着Ｋ的变化，输出特性曲线呈 现三次方的输出结果。
Ｔｈｅ ＭｏｄｅＫｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ａｎａｌｏｇ ＭｕｌｔｉｐＨｅｒ ａｎｄ ｉｔｓ ＡｐｐＵｃａｔｉｏｎ
Ｗｅｎ Ｐｉｎｇｐｉｎｇ Ｊｉａ Ｘｉｎｚｈａｎｇ
（Ｍｉｃｒ∞ｋｃ廿ｏｎｉｃｓＩｎｓｔｉｔｕ峨）（ｉｄｉ趾Ｕｎｉｖｅｒｓｉ吼Ⅺ’ａｎ７１００７ｌ，Ｃｈｉｎａ）
Ａ蛔ｔ聃ｃｔ Ａｎ姐ａｌｏｇ叫ｍｐ吐盯ｉｓ ｄｅ对ｇｎｅｄ ｂｙ ＣＡＤ姆ｃｌｌⅡｉｑｕｅ卸ｄ ｎｌ即ｍ锄ｕｆａｃｔｕｒｅｄ ｂｙⅡ地ｔｙｐｉｃａｌ ｂｉｐｏｌａｒ
ＣＪｃ＝７．３ｐ ＣＪＥ＿２２ｐ ＴＦ＝４１１．１ｐ）
．ＥＮＤＳ
（３）将子电路模型添加到ＰＳｐｉｃｅ库中并建立 相应的器件符号。
①在文本编辑状态下，把上述子电路模型描 述文件以．ＬＩＢ为扩展名保存（例如，存为Ｍｕｌｔｉｐ卜 ｉｅｒ．ＬＩＢ）。这样系统会自动产生一个名称为Ｍｕｌｔｉ— ｐｌｉｅｒ的库文件，里面有一个模型名称为Ｍｕｌｔｉｐｌｉ— ｅｒ的模型描述，类型为．ｓＵＢｃＫＴ。
美国Ｇａｔｅｗａｙ发布专为中小企业用户设计的ＷＬＡＮ接入点
和以太网交换机产品（３５０字）
传统的Ｐｃ厂商Ｇａｔｅｗａｙ公司近日发布了专为中小企业用户设计的价格相对低廉的ｗＬＡＮ接入点和以太网交换机产 品。
与戴尔等公司一样，这家以Ｐｃ与服务器产品闻名业内的公司．也开始凭借极具竞争力的价格和部署简便的自主品牌 产品向企业网络设备领域进军。
（资料来源：中国计算机报）
３０ ｒｒＡｇｅ，Ｍ“１５，２００４
万方数据
模拟乘法器的建模及其应用
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
温平平， 贾新章 西安电子科技大学微电子研究所,陕西,西安,710071
电子科技 IT AGE 2004，(3) 1次
参考文献(5条) 1.Novel quad structure for realization of low-distortion analogue multiplier. Cicekoglu, Oguzhan, Kuntman, Hakan 1998(01) 2.Houtman;Travis;Hubert Analog multiplier works over large frequency range 1999(19) 3.王炳钦 集成电路应用原理 1994 4.李军;贾新章 创建Pspice子电路模型 2004(06) 5.贾新章 OrCAD/Pspice 9实用教程 1999
２创建Ｐｓｐｉｃｅ子电路模型
为了使研制的模拟乘法器能作为～个常规元 器件供电路设计人员使用，在完成模拟乘法器的研 制以后，还需要按以下步骤创建模拟乘法器的子电 路模型”１，并将该模型添加到Ｐｓｐｉｃｅ模型数据库 中。电路和系统设计人员在使用模拟乘法器时可以 像调用常规元器件那样直接从Ｐｓｐｉｃｅ模型数据库 中调用于电路模型。
图１ 乘法器及测试电路图 １ ２乘法器电路的模拟与实现
如图１所示，给乘法器电路外接调制“测试” 电路，取电源为双电源正负１２Ｖ。当盱是频率为 ５００ｋＨｚ、幅值为３ｖ的方波，“是频率为２０ｋＨｚ、幅 值为Ｏ．１ｖ的正弦信号时，经Ｐｓｐｉｃｅ瞬态分析得到
２７
斌担囊盛暑的毫氍豆其应用
图２所示结果。为了便于观察，圈２中所选的输入 信号频率不高。实际模拟结果表明，载波频率可以 达到１０ＧＨｚ，信号频率也接近１ＧＨｚ左右。
Ｚ．００
２．０４
＋Ｖ ＣＶ０１Ｉ—Ｖ ＣＶ０２）
Ｚ．０８
Ｔｉｍｅ／ｍｓ 图２ Ｐｓｐｉｃｅ模拟结果
采用集成电路版图设计软件Ｔａｎｎｅｒ进行版图 设计。经流片后对成品电路进行测试，所加外部电 路与模拟时的外部电路相同（见图１）。该电路也可 用单电源供电，这里推荐使用Ｐ≯＋１２ｖ，ｐ＃一１２ｖ。 采用ｘＤ２信号发生器和髓１６４１８１型函数信号发生 器／计数器，在增益电阻届为１ｋ条件下测得的实际 带宽近似为２ＧＨｚ。
关键词模拟乘法器，Ｐｓｐｉｃｅ，子电路，模拟。 中圈分类号ＴＨ７０２
Ｐｓｐｉｃｅ是一个应用十分广泛的电路模拟软件…，
能够完成对模拟／数字电路的仿真、优化等功能。
该软件的模型库提供了目前通用的商品集成电路
子电路模型。对于用户自行设计的集成电路器件或
者是公司内部共享的电路单元，用户可以将其以自
建子电路的形式添加到ＰＳｐｉｃｅ的模型库中，并用
出端描述（参见图１）。 ②将模拟乘法器电路中涉及的所有器件模型
拷贝到电连接网表文件后面。
③在文件的最后添加结束语句．咖ｓ，表示子
电路模型描述的结束。
按上述步骤编写的模拟乘法器子电路模型如
下所示：
ＳＵＢＣＫＴ Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ ＶＩｌｌ Ｖ１１２ Ｖ１２Ｉ Ｖ１２２ ＶＡｌ ｖ＾２ ｖＰ ＶＥＥ Ｖ０１ Ｖ０２
文采用ｃＡＤ技术完成了模拟乘法器集成电路的研
制，详细介绍了将其作为一个器件加载到Ｐｓｐｉｃｅ
模型库的全过程。最后结合立方电路设计，说明子
电路模型的应用。
１
１模拟乘法器的仿真及实现
设输出端的电压为编（即图ｌ中ｏｕｔｌ与ｏｕｔ２之间 的电压），由电路原理推导可得”“，若输入端信号
Ｋ、盱比热电压２蚪小得多，则有
（１）生成电连接网表文件。在ｃａｐｔｕｒｅ中绘制 模拟乘法器电路图后，选择执行ＰＳｐｉｃｅ／ｃｒｅａｔｅ Ｎｅｔｌｉｓｔ命令，即产生以．Ｎｅｔ为扩展名的的电连接 网表文件。
（２）生成子电路模型描述文件。在电连接网表 文件中添加下面３项内容即形成完整的子电路模型
描述文件。 ①采用通常的文本编辑工具，在电路连接网
一个自定义的冗器件符号代表该电路单元”１。在电
路设计和模拟的过程中，用户可以象调用库中原有
元器件那样通过直接调用新建的元器件符号来调
用白建的子电路模型。这样做不仅提高了设计效
率、减少了劳动时间，而且可以使一些较大的电路
系统结构变得很直观，便于设计分工。
四象限模拟乘法器是模拟信号处理系统中十
分有用的基本单元，有着非常广泛的应用领域。本
ｔＩ忙脚ｉｃｅ ｐｒｏｃｅｓｓ．ｎｓ ｓｕｂｃｉｆｃｕｎ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｅ啦曲ｌ讧ｈｅｄ ａＤｄ山∞ａｄｄｅｄ ｔ０
ｍｏｄｃｌ ｌｉｂｍｒｙ∞吐ｌａｔ ｉｔ ｉｓ ｖｅｒｙ ｃｏｎｖｅｌＩｉ髓ｔ ｆｏｒ
ｄｅｃ州ｃｓ拍ｇ．ｍｅ哪吣ｕ∞ｔｂｉｓ刘ｂｃ袖ｍｏｄｃｌ ｉⅡｔｂｅ蚓ｇｎ ｏｆ ｄ∞的ｎｉｃ ｃｉｒｃｌ｜ｉｂ舡ｌｄ ｓｙｇｔ哪ｓ．Ｔｈｅ ｍｏｄｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ 如ｄ吐ｌｅ呻ｉｃｍ印ｐ吐ｃ出。璐ｏｆｍｅ捌岫枷ｔｍｏｄｄ ａ他山赋Ｉｄ跏ｉｎ ｄｅ锄ｌ谢血ｔｈｅ ｄｅｓｉｇⅡｏｆ ａ锄ｂｉｃ ｄｒｃｕｉｔ勰肌
ＱＪｌ
Ｖ０１ ＶＩｌｌ Ｎ０１８２８ ＭＯＤ
吐Ｔ２
Ｖ０２ Ｖ１１２ Ｎ０１８２８ ＭＯＤ
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ＶＯＩ Ｖ１１２ Ｎ０００８０ ＭＯＤ Ｖ０２ Ｖ１１ｌ Ｎ０００８０ ＭｏＤ
Ｒ－Ｒ１
ＶＥＥ Ｎ００１３８２ ５００
Ｒ—Ｒ２
ＶＥＥ Ｎ００１３５２ ５００
Ｒ＿Ｒ３
ＶＥＥ Ｎ００１４６２ ５００
．埘０ＤＥＬ ＭＯＤ ＮＰＮ（ＩＳ＝１．４Ｅ—１４ Ｂｆ－２５５．９ ＲＢ＝１０ Ｖ＾Ｆ＝７４．０３
也可以降低设计过程中的错误率。
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图６立方器输出特性曲线
万方数据
电子科甜２００４年３月１５日刀
糕扯采接ｔ的走模及其应甩
４小结
对于像乘法器这样十分常用的基本电路．或者 是新研制出来的ＩＰ核产品，均可以使用建立子电 路模型的方法，将其作为一个器件符号添加到 Ｐｓｐｉｃｅ模型库中，与其他用户共享子电路模型库， 有利于新产品的推广使用，而且在设计中直接调用 子电路可以减少重复劳动，极大地提高设计效率。
参考文献
１贾新章．ＯｒｃＡＤ／Ｐｓｐｉｃｅ ９实用教程．西安：西安电子科技 大学出版社，１９９９．
２李军．贾新章．创建Ｐｓｐｉｃｅ子电路模型．微电子学，
２００４，（６）（待发表）。 ３王炳钦．集成电路应用原理．西安：电子科技大学出版
社，１９９４． ４ Ｈｏｕｔｍａ｜ｌ，Ｔｒ８ｖｉｓ，Ｈｕｂｅｒｔ．Ａｎａｌｏｇ叫Ｌｔｉｐｌｉｅｒ肿ｒｋｓ ｏｖｅｒ
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图３ Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ器件符号
（４）配置子电路模型库文件。 为了在电路模拟中能调用新建的子电路模型， 还必须对库文件进行配置。 ①在ｃａｐｔｕｒｅ中选择执行ＰｓｐＩｃｅ／Ｅｄｉｔ ｓｉｍｕ一 １ａｔｉ。ｎ Ｐｒｏｆｉｌｅ命令，在出现的对话框中点击 Ｌｉｂｒａｒｉ。ｓ标签，如图４所示。 ②点击其中的ＢｒｏＷｓｅ按钮，查找并选中己建 好的库文件Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ．ＬＩＢ，在Ｆｉｌｅｎａｍｅ文本框 中出现子电路模型文件名及其路径名。 ③点击Ａｄｄ ａｓ Ｇ１０ｂａｌ按钮，将库文件设置