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1、Hspice Hspice 的使用的使用集成电路课程集成电路课程设计设计李翔宇 2001年10月为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益HspiceHspice是什么？是什么？从设计流程说起从设计流程说起l简单电路正向设计的典型流程1.功能定义2.行为设计3.逻辑级电路设计得到由基本逻辑单元组成的电路（数字电路）4.逻辑级仿真（迭代）5.选择合适的工艺库。把各基本功能单元映射至其上；或设计各单元晶体管级电路得到电路级网表为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位
2、和职工的合法权益HspiceHspice是什么？是什么？从设计流程说起从设计流程说起6.电路级仿真：验证各单元电路是否具有期望的功能，性能估计。（迭代）7.版图设计、DRC, LVS8.提取版图网表，进行后仿真：验证功能，估计性能。（迭代）Hspice主要应用于电路级仿真、分析。可以辅助调整电路参数。得到功耗、延时等性能估计。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益HspiceHspice的流程的流程后处理SchematicNetlisterHSPICENetlistHSPICESimulationAnalysisWa
3、ve DataParameterChangesMetaLib CDFSymbol Library前端功能反标注为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益HspiceHspice有哪些功能？有哪些功能？电路级和行为级仿真直流特性分析、灵敏度分析交流特性分析瞬态分析电路优化（优化元件参数）温度特性分析噪声分析傅立叶分析Monte Carlo, 最坏情况，参数扫描，数据表扫描功耗、各种电路参数（如H参数、T参数、s参数）等可扩展的性能分析为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保
4、障用人单位和职工的合法权益Hspice的样子的样子lHspice是一个在cmd shell窗口中运行的程序，无图形化界面；lHspice的输入网单文件是一个有特定格式的纯文本文件可在任意的文本编辑工具中编辑； lHspice的输出也是一系列纯文本文件，根据不同分析要求，输出不同扩展名的文件。如：.lis .mea .dat .smt等。 为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益Hspice的样子的样子lHSPICE 的运行： 在运行HSPICE之前，应该首先登录到SUN工作站上，并确保你的使用HSPICE的权限和环境变
5、量已设好。l打开一个“终端”窗口，然后进入到你的工作目录下。输入行命令运行。 lhspice有两种工作模式：提示行模式和非提示行模式为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益两种工作模式两种工作模式提示行模式提示行模式 键入hspice, 然后回车； 系统会提示你输入一些参数，比如 Enter input file name: 此时输入你的HSPICE网表文件，缺省的扩展名为.sp Enter output file name or directory: 缺省值为输入HSPICE网表文件名加上.lis扩展名。但.sp 和
6、.lis 并不是必须。除此之外，还有一些参数（这些参数的隐含值一般不需要更改），直接回车即可。等你按照系统的提示确定所有的参数后，HSPICE就开始运行。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益一般情况下的输入举例如下：hspice demo.sp 或者hspice demo.sp demo.lis两种工作模式两种工作模式非非提示行模式提示行模式为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益HspiceHspice的输入的输入网单文件网单文件文件结构
7、：.titleoptionsAnalysis statement .print/.plot/.graph/.probeSources (I or V)netlist.lib.model libraries.end输入文件的标题设置模拟的条件设置扫描变量、设置分析模式 设置输出结果的显示方式设置输入激励电路网表元件库元件模型描述结束语句为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益HspiceHspice的输入的输入网单文件网单文件l例（The Star-Hspice netlist for the RC network ci
8、rcuit） ：.title A SIMPLE AC RUN.OPTIONS LIST NODE POST.OP.AC DEC 10 1K 1MEG.PRINT AC V(1) V(2) I(R2) I(C1)V1 1 0 10 AC 1R1 1 2 1KR2 2 0 1KC1 2 0 .001U.END为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益HspiceHspice的输出的输出l输出文件：一系列文本文件*.ic ：initial conditions for the circuit *.lis *.lis ：text
9、 simulation output listingtext simulation output listing*.mt0 ：post-processor output for MEASURE statements*.pa0 ：subcircuit path table*.st0 ：run-time statistics*.tr0 ,*.tr1：post-processor output for transient analysis*.ac0,*.ac1: post-processor output for AC analysislMetaWave：观察波形(post-processor),人
10、机交互界面为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益HspiceHspice的输入的输入网单文件网单文件l.TITLE 语句 .TITLE 或者： 如果是第二种形式，字符串应该是输入文件的首行；如果一个HSPICE语句出现在文件的首行，则它将被认为是标题而不被执行。l.END 语句 形式： .END 在 .END语句之后的文本将被当作注释而对模拟没有影响。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益HspiceHspice的输入的输入网单文件网单文件
11、l网表：网表是描述电路元件和连接关系的部分，首先对电路的结点进行标记，不同结点起不同的名字。再说明各个元件的引脚连接到哪个结点及元件的类型和模型。一般格式为：名称 器件的类型 器件所连接的节点 参数值例：V1 1 0 10 AC 1R1 1 2 1KR2 2 0 1KC1 2 0 .001U为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益HspiceHspice的输入的输入网单文件网单文件l输入行格式 输入网表文件不能是压缩格式； 文件名、语句、等式的长度不能超过256字符； 上标和下标将被忽略； 用加号（+）表示续行，此时加
12、号应该是新续之行的第一个非数字、非空格字符； 星号（*）和美圆符号（$）可以引出注释行，但*必须是每行第一个字母，而$一般跟在一个语句后，并与语句有至少一个空格。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益HspiceHspice的输入的输入网单文件网单文件l分隔符 包括：tab键，空格，逗号，等号，括号 元件的属性由冒号分隔，例如 M1:beta 级别由句号指示，例如 X1.A1.V 表示电路X1的子电路A1的节点V l常量：M毫，p皮，n纳，u微，MEG兆,例如c1 1 2 10pF；单位可以省略，例如c1 1 2 1
13、0p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益电路网表电路网表元件名: 元件名以元件的关键字母开头:电阻R，电容C 子电路的名字以“X”开头 元件名不超过16个字符节点: 节点名长度不超过16个字符，可以包括句号和扩展名 开始的零将被忽略： 节点名可以用下列符号开始：# _ ! % 节点可以通过.GLOBAL语句定义成跨越所有子电路的全局节点：.GLOBAL node1 node2 node3 node1 node2 node3都是全局节点，例如电源和时钟名 节点0，GND, GND!, GROUND 都指全局的地电位节
14、点元件语句：名称 器件的类型 器件所连接的节点 参数值为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益电路网表电路网表l无源器件：电阻：Rxxx n1 n2 resistance 电阻值可以是表达式。例：Rterm input gnd R=sqrt(HERTZ)Rxxx 9 8 1 AC=1e10 直流电阻1欧姆，交流电阻为1e10欧姆为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益电路网表电路网表l无源器件：电容：一般形式：一般形式：Cxxx n1 n2 c
15、apacitance 例，Cload driver output 1.0e-6。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益电路网表电路网表l无源器件：电感：l一般形式：一般形式：Lxxx n1 n2 inductance为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益电路网表电路网表l有源器件：二极管：Dxxx nplus nminus mname /params模型中的寄生电阻串联在正极端。双极型晶体管：Qxxx nc nb ne mnameJFET：
16、Jxxx nd ng ns mname为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益电路网表电路网表l有源器件：MOSFET:Mxxx nd ng ns mname OrMxxx nd ng ns mname 下面是一个CMOS反相器网表：Mn out in 0 0 NMOS W=1.2u L=1.2uMp out in vdd vdd PMOS W=3u L=1.2u为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益电路网表电路网表子电路语句 子电路定义开始语句 .SUBCKT SUBNAM 其中，SUBNAM为子电路名，node1为子电路外部节点号，不能为零。子电路中的节点号（除接地点），器件名，模型的说明均是局部量，可以和外部的相同。 例 .SUBCKT OPAMP 1 2 3 4为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益电路网表电路网表子电路语句 子电路终止语句 .END
