最新HSPICE讲义--整理版
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V I F RC L
17
纲要
31
基本语法
2 标题、结束及注释语句
3
电路描述语句
4
命令语句
18
标题和结束语句
• .TITLE 语句
形式:
1：
.TITLE <string of up to 72 characters>
2：
<string of up to 72 characters>
例如：可以为.title a simple ac run
• 输出控制： .PRINT语句， .PLOT语句， .PROBE语句， .GRAPH语句， .MEASURE语句
4
集成电路设计流程
功能定义
行为设计
逻辑设计
逻辑仿真
后仿真
版图设计
5
电路及Leabharlann Baidu真
集成电路设计流程
想法及
功能定义 规划
1.电路功能 2.操作速度 3.接口温度 4.功率消耗 5电路整体构架 6.划分功能模块
HSPICE讲义--整理版
知识结构：电路描述语句
• 元件描述语句
➢无源：电阻(R),电容(C),电感互感(L),传输线等 ➢有源：二极管(D),三极管(Q),JFET(J),MOS(M)等
• 激励源描述语句
➢独立源：独立电压源(V),独立电流源(I) ➢源控源：电压控制电压源(E)
电流控制电流源(F) 电压控制电流源(G) 电流控制电压源(H) • 子电路描述语句（.SUBCKT或.MACRO语句） • 模型描述语句 (.MODEL语句) • 库文件调用及定义语句 (.LIB语句)
4
命令语句
13
文件名格式
• 后缀名：.sp。产生方法：可以用任何一个文本编辑器产生，只需更 改后缀名
• 文件名：必须为英文，以字母打头，长度不超过256个字符 • 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； • 续行用“+”表示。 • 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
9 .print/.plot/.graph/ 输出方式描述
.probe
10 .end
结束语句
.sp文件的形式输入！ 11
1.标题语句 2.电路描述语句
3.命令语句 4.结束语句
Hspice 的网表举例
例：
1A SIMPLE AC RUN
标题
2VS 1 0 10 AC 1
3R1 1 2 1K 4R2 2 0 1K
2
知识结构：命令语句
• 电路性能仿真
➢ 直流分析
1.直流工作点分析(.OP)
2.直流扫描分析(.DC)
3.直流小信号传输函数(.TF) 4.直流小信号灵敏度分析(.SENS)
➢ 交流分析
1.交流小信号分析(.AC)
2.极零点分析(.PZ)
3.交流小信号失真分析(.DISTO) 4.交流噪声分析(.NOISE)
电路描述语句
5C1 2 0 1n
6.OPTIONS LIST NODE POST
7.OP 8.AC DEC 10 1K 1MEG
命令语句
9.PRINT AC V(1) V(2) I(R2) I(C1)
10.END 结束语句
12
第二讲 HSPICE网表的语法
31
基本语法
2 标题、结束及注释语句
3
电路描述语句
5.噪声叠加分析(.SAMPLE) 6.交流网络分析(.NET)
➢ 瞬态分析(.TRAN )
➢ 蒙特卡罗最坏情况分析
1.直流工作分析
2.直流扫描分析
3.交流扫描分析
4.瞬态扫描分析
➢ 温度分析
3
知识结构：命令语句（续）
• 输入控制： .ALTER语句， .PARAM语句， .DATA语句， .OPTIONS语句
更常见的是第二种形式：a simple ac run
注意：如果没有标题，第一行空出。
• .END 语句
形式： .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。
19
注释语句
• 一般形式： * <comment on a line by itself>
15
数值及比例因子
• 数字表示：
– 数字可以用整数，如12，-5； – 浮点数，如2.3845，5.98601； – 整数或浮点数后面跟整数指数，如6E-14，3.743E+3； – 在整数或浮点数后面跟比例因子，如10.18k
• 比例因子：为了使用方便，它们用特殊符号表 示不同的数量级：
– T=1E+12，G=1E+9，MEG=1E+6，K=1E+3，M=1E-3， U=1E-6，N=1E-9，P=1E-12，F=1E-15，DB=20lg10 ， MIL=25.4E-6(千分之一英寸)
点V
14
节点
• 结点名可以由以下任何字符打头：# _ ! % • 结点可以用.GLOBAL语句声明为全局调用。如声明节点1为全局
调用，.GLOBAL 1 • 结点0、GND、GND！和GROUND均指的是Hspice全局的地。 • HSPICE要求每个节点对地均要有直流通路。当这个条件不满足
时，通常是接一个大电阻使该悬浮节点具有直流通路。 • 每个节点至少应连接两个元件，不能有悬空节点存在
16
单位及关键字
• 单位：以工程单位米、千克和秒（M，Kg， S）为基本单位。由此得到的其它电学单位 可省略。如10，10V表示同一电压数。 1000Hz，1000，1E+3，1k，1kHz都表示同一 个 时频均率可单值省位。略可同。以样省，略W，、例A如等:标C准1 单1 位2 1在0描P 述
元件关键字： 电压 电流 频率 电阻 电容 电感
6
集成电路设计流程
功能定义
验证
行为设计 想法
仿真工具：VHDL，Verilog等硬件描述语言
7
集成电路设计流程
功能定义
行为设计
逻辑设计
逻辑仿真 门级的设计
8
集成电路设计流程
功能定义
行为设计
逻辑设计
仿真工具：SPICE！
详细电路设计与仿真 9
逻辑仿真 电路及仿真
Hspice的使用流程
.sp file
10
Hspice网表输入格式
1 .title
标题
2 Sources (I or V)
输入激励和源
3 circuit description 电路元件描述语句
4
.lib
元件库引用
5 .model libraries
元件模型描述
6
.inc
文件包含语句
7 .options
选项设置
8 Analysis statement 仿真类型描述
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纲要
31
基本语法
2 标题、结束及注释语句
3
电路描述语句
4
命令语句
18
标题和结束语句
• .TITLE 语句
形式:
1：
.TITLE <string of up to 72 characters>
2：
<string of up to 72 characters>
例如：可以为.title a simple ac run
• 输出控制： .PRINT语句， .PLOT语句， .PROBE语句， .GRAPH语句， .MEASURE语句
4
集成电路设计流程
功能定义
行为设计
逻辑设计
逻辑仿真
后仿真
版图设计
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电路及Leabharlann Baidu真
集成电路设计流程
想法及
功能定义 规划
1.电路功能 2.操作速度 3.接口温度 4.功率消耗 5电路整体构架 6.划分功能模块
HSPICE讲义--整理版
知识结构：电路描述语句
• 元件描述语句
➢无源：电阻(R),电容(C),电感互感(L),传输线等 ➢有源：二极管(D),三极管(Q),JFET(J),MOS(M)等
• 激励源描述语句
➢独立源：独立电压源(V),独立电流源(I) ➢源控源：电压控制电压源(E)
电流控制电流源(F) 电压控制电流源(G) 电流控制电压源(H) • 子电路描述语句（.SUBCKT或.MACRO语句） • 模型描述语句 (.MODEL语句) • 库文件调用及定义语句 (.LIB语句)
4
命令语句
13
文件名格式
• 后缀名：.sp。产生方法：可以用任何一个文本编辑器产生，只需更 改后缀名
• 文件名：必须为英文，以字母打头，长度不超过256个字符 • 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； • 续行用“+”表示。 • 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
9 .print/.plot/.graph/ 输出方式描述
.probe
10 .end
结束语句
.sp文件的形式输入！ 11
1.标题语句 2.电路描述语句
3.命令语句 4.结束语句
Hspice 的网表举例
例：
1A SIMPLE AC RUN
标题
2VS 1 0 10 AC 1
3R1 1 2 1K 4R2 2 0 1K
2
知识结构：命令语句
• 电路性能仿真
➢ 直流分析
1.直流工作点分析(.OP)
2.直流扫描分析(.DC)
3.直流小信号传输函数(.TF) 4.直流小信号灵敏度分析(.SENS)
➢ 交流分析
1.交流小信号分析(.AC)
2.极零点分析(.PZ)
3.交流小信号失真分析(.DISTO) 4.交流噪声分析(.NOISE)
电路描述语句
5C1 2 0 1n
6.OPTIONS LIST NODE POST
7.OP 8.AC DEC 10 1K 1MEG
命令语句
9.PRINT AC V(1) V(2) I(R2) I(C1)
10.END 结束语句
12
第二讲 HSPICE网表的语法
31
基本语法
2 标题、结束及注释语句
3
电路描述语句
5.噪声叠加分析(.SAMPLE) 6.交流网络分析(.NET)
➢ 瞬态分析(.TRAN )
➢ 蒙特卡罗最坏情况分析
1.直流工作分析
2.直流扫描分析
3.交流扫描分析
4.瞬态扫描分析
➢ 温度分析
3
知识结构：命令语句（续）
• 输入控制： .ALTER语句， .PARAM语句， .DATA语句， .OPTIONS语句
更常见的是第二种形式：a simple ac run
注意：如果没有标题，第一行空出。
• .END 语句
形式： .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。
19
注释语句
• 一般形式： * <comment on a line by itself>
15
数值及比例因子
• 数字表示：
– 数字可以用整数，如12，-5； – 浮点数，如2.3845，5.98601； – 整数或浮点数后面跟整数指数，如6E-14，3.743E+3； – 在整数或浮点数后面跟比例因子，如10.18k
• 比例因子：为了使用方便，它们用特殊符号表 示不同的数量级：
– T=1E+12，G=1E+9，MEG=1E+6，K=1E+3，M=1E-3， U=1E-6，N=1E-9，P=1E-12，F=1E-15，DB=20lg10 ， MIL=25.4E-6(千分之一英寸)
点V
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节点
• 结点名可以由以下任何字符打头：# _ ! % • 结点可以用.GLOBAL语句声明为全局调用。如声明节点1为全局
调用，.GLOBAL 1 • 结点0、GND、GND！和GROUND均指的是Hspice全局的地。 • HSPICE要求每个节点对地均要有直流通路。当这个条件不满足
时，通常是接一个大电阻使该悬浮节点具有直流通路。 • 每个节点至少应连接两个元件，不能有悬空节点存在
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单位及关键字
• 单位：以工程单位米、千克和秒（M，Kg， S）为基本单位。由此得到的其它电学单位 可省略。如10，10V表示同一电压数。 1000Hz，1000，1E+3，1k，1kHz都表示同一 个 时频均率可单值省位。略可同。以样省，略W，、例A如等:标C准1 单1 位2 1在0描P 述
元件关键字： 电压 电流 频率 电阻 电容 电感
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集成电路设计流程
功能定义
验证
行为设计 想法
仿真工具：VHDL，Verilog等硬件描述语言
7
集成电路设计流程
功能定义
行为设计
逻辑设计
逻辑仿真 门级的设计
8
集成电路设计流程
功能定义
行为设计
逻辑设计
仿真工具：SPICE！
详细电路设计与仿真 9
逻辑仿真 电路及仿真
Hspice的使用流程
.sp file
10
Hspice网表输入格式
1 .title
标题
2 Sources (I or V)
输入激励和源
3 circuit description 电路元件描述语句
4
.lib
元件库引用
5 .model libraries
元件模型描述
6
.inc
文件包含语句
7 .options
选项设置
8 Analysis statement 仿真类型描述