PSPICE仿真流程.docx
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PSPICE仿真流程.docx
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PSPICE仿真流程
PSPICE仿真流程
PSPICE仿真流程
(2013-03-1823:
32:
19)
采用HSPICE软件可以在直流到高于100MHz的微波频率范围内对电路作精确的仿真、分析和优化。
在实际应用中,HSPICE能提供关键性的电路模拟和设计方案,并且应用HSPICE进行电路模拟时,
其电路规模仅取决于用户计算机的实际存储器容量。
二、新建设计工程
在对应的界面下打开新建工程:
2)在出现的页面中要注意对应的选择
激励源有两种一种是自己进行编辑、手工绘制的这个对应在库中选择:
另外一种是不需要自己进行编辑:
该参数的修改可以直接的在需要修改的数值上面就行修改,也可以选定电源然后点击右键后进行对应的修改。
6)放置地符号:
地符号就是在对应的source里面选择0的对应的标号。
7)直流电源的放置:
电源的选择里面应该注意到选择source然后再选定VDC或者是其它的对应的参考。
8)放置探头:
点击对应的探头放置在感兴趣的位置处。
6对仿真进行配置:
1)对放置的项目的名称进行设置,也就是设置仿真的名称。
2)对仿真进行配置:
对仿真的配置主要是对两个对应的选项进行操作,
Analysis中的对应操作:
这个里面主要对应analysistype以及的操作,对应扫描频率,需要注意MEG的频率单位。
在configurationFiles里面要注意category中应该选择library,在filename中选择对应的IC的库文件,
选定后再选择addasglobal按键,然后点击确认就可以了。
7对电路进行仿真:
点击3就可以对电路进行仿真,仿真完成后会自动的出现仿真结果的图示。
8在波形图中的分析:
对于该目录中的内容可以进行不同的测量和分析。
常见问题:
1、网表错误
(1)检查元器件命名是否重名
(2)参数是否不合法
(3)通过PSPICE->CREATNETLIST生成网表,根据错误提示,定位错误
(4)信号线连接问题
(5)信号源
2、仿真不收敛
(1)检查电路是否连接错误
(2)激励是否合适
(3)修改仿真步长、及simulationsetting->options中各精度参数
_ABSTOL=0.01μ(Default=1p)
_VNTOL=10μ(Default=1μ)
_GMIN=0.1n(Default=1p)
_RELTOL=0.05(Default=0.001)
_ITL4=500(Default=10)
3、没有元件模板
下载的模型文件,要在simulationsetting中添加。
4、floatingpin
(1)缺少命名"0"的GND
(2)元件管脚浮空,根据情况接到固定电平
Hspice简明手册
Hspice是一个模拟电路仿真软件,在给定电路结构和元器件参数的条件下,
它可以模拟和计算电路的各种性能。
用Hspice分析一个电路,首先要做到以下三点:
(1)给定电路的结构(也就是电路连接关系)和元器件参数(指定元器件的参数库);
(2)确定分析电路特性所需的分析内容和分析类型(也就是加入激励源和设置分析类型);
(3)定义电路的输出信息和变量。
Hspice规定了一系列输入,输出语句,用这些语句对电路仿真的标题,电路连接方式,
组成电路元器件的名称,参数,模型,以及分析类型,以及输出变量等进行描述。
一、Hspice输入文件的语句和格式
Hspice输入文件包括电路标题语句,电路描述语句,分析类型描述语句,输出描述语句,
注释语句,结束语句等六部分构成,以下逐一介绍:
1电路的标题语句:
电路的标题语句是输入文件的第一行,也成为标题行,必须设置。
它是由任意字母和
字符串组成的说明语句,它在Hspice的title框中显示。
2电路描述语句
电路描述语句由定义电路拓扑结构和元器件参数的元器件描述语句,模型描述语句和
电源语句等组成,其位置可以在标题语句和结束语句之间的任何地方。
(1)电路元器件
Hspice要求电路元器件名称必须以规定的字母开头,其后可以是任意数字或字母。
除了名称之外,还应指定该元器件所接节点编号和元件值。
电阻,电容,电感等无源元件描述方式如下:
R11210k(表示节点1与2间有电阻R1,阻值为10k欧)
C1121pf(表示节点1与2间有电容C1,电容值为1pf)
L1121mh(表示节点1与2间有电感L1,电感值为1mh)
半导体器件包括二极管,双极性晶体管,结形场效应晶体管,MOS场效应晶体管等,
这些半导体器件的特性方程通常是非线性的,故也成为非线性有源元件。
在电路CAD工具
进行电路仿真时,需要用等效的数学模型来描述这些器件。
(a)二极管描述语句如下:
DXXXXN+N-MNAME
D为元件名称,N+和N-分别为二极管的正负节点,MNAME是模型名,后面为可选项:
AREA是面积因子,OFF时直流分析所加的初始条件,IC=VD时瞬态分析的初始条件。
(b)双极型晶体管
QXXXXNCNBNE
Q为元件名称,NCNBNE
缺省时,NS结地。
后面可选项与二极管的意义相同。
(c)结型场效应晶体管
JXXXXNDNGNSMNAME
J为元件名称,NDNGNS为漏,栅,源的节点,MNAME是模型名,后面为可选项与二极管的意义相同。
(d)MOS场效应晶体管
MXXXXNDNGNSNBMNAME
M为元件名称,ND,NG,NS,NB分别是漏,栅,源和衬底节点。
MNAME是模型名,L沟道
长,M为沟道宽。
(2)元器件模型
许多元器件都需用模型语句来定义其参数值。
模型语句不同于元器件描述语句,它是以"."
开头的点语句,由关键字.MODEL,模型名称,模型类型和一组参数组成。
电阻,电容,二极管,
MOS管,双极管都可设置模型语句。
这里我们仅介绍MOS管的模型语句,
其他的可参考Hspice帮助手册。
MOS场效应晶体管模型
MOS场效应晶体管是集成电路中常用的器件,在Hspice有20余种模型,模型参数有
40――60个,大多是工艺参数。
例如一种MOS模型如下:
.MODELNSSNMOSLEVEL=3RSH=0TOX=275E-10LD=.1E-6XJ=.14E-6
+CJ=1.6E-4CJSW=1.8E-10UO=550VTO=1.022CGSO=1.3E-10
+CGDO=1.3E-10NSUB=4E15NFS=1E10
+VMAX=12E4PB=.7MJ=.5MJSW=.3THETA=.06KAPPA=.4ETA=.14
.MODELPSSPMOSLEVEL=3RSH=0TOX=275E-10LD=.3E-6XJ=.42E-6
+CJ=7.7E-4CJSW=5.4E-10UO=180VTO=-1.046CGSO=4E-10
+CGDO=4E-10TPG=-1NSUB=7E15NFS=1E10
+VMAX=12E4PB=.7MJ=.5MJSW=.3ETA=.06THETA=.03KAPPA=.4
上面:
.MODEL为模型定义关键字.
NSS为模型名,NMOS为模型类型,LEVEL=3表示半经验短沟道模型,后面RSH=0
等等为工艺参数。
(3)电路的输入激励和源
Hspice中的激励源分为独立源和受控源两种,这里我们仅简单介绍独立源。
独立源有独立电压源
和独立电流源两种,分别用V和I表示。
他们又分为直流源,交流小信号源和瞬
态源,可以组合在一起使用。
(a)直流源
VXXXXN+N-DCVALUE
IXXXXN+N-DCVALUE
例如:
VCC10DC5v(表示节点1,0间加电压5v)
(b)交流小信号源
VXXXXN+N-AC
IXXXXN+N-AC
其中,ACMAG和ACPHASE分别表示交流小信号源的幅度和相位。
例如:
V110AC1v(表示节点1,0间加交流电压幅值1v,相位0)
(c)瞬态源
瞬态源有几种,以下我们均只以电压源为例,电流源类似:
*脉冲源(又叫周期源)
VXXXXN+N-PULSE(V1V2TDTRTFPWPER)
V1初始值,V2脉动值,TD延时,TR上升时间,TF下降时间,PW脉冲宽度,PER周期
例如:
V150PULSE(012NS4Ns4Ns20NS50NS)
*正弦源
VXXXXN+N-SIN(V0VAFREQTDTHETAPHASE)
V0:
偏置,VA:
幅度,FREQ:
频率,TD:
延迟,THETA:
阻尼因子,PHASE:
相位
*指数源
VXXXXN+N-EXP(V1V2TD1TAU1TD2TAU2)
V1初始值,V2中止值,TD1上升延时,TAU1上升时间常数,TD2下降延时,TAU2下降
时间常数
例如:
V130EXP(022ns30ns60ns40ns)
*分段线性源
VXXXXN+N-PWL(T1V1 。 。 >) 其中每对值(T1,V1)确定了时间t=T1是分段线性源的值V1。 例如: Vpwl30PWL(01,10ns1.5) (4)子电路 *子电路语句 .SUBCKTSUBNAMN1 。 。 > 子电路的定义由.SUBCKT语句开始。 SUBNAM是子电路名,N1 。 。 >是外部节点号 *终止语句 .ENDS(表示结束子电路定义) *子电路调用语句 XYYYYN1 。 。 >SUBNAM 在Spice中调用子电路的方法是设定以字母X开头的伪元件名,其后是用来连接到子电路上 的节点号,在后面是子电路名。 例如: .SUBCKTOPAMP1234 具体运放电路描述 .ENDS Xop1234OPAMP(调用该运放子电路) 3电路的分析类型描述语句 分析类型描述语句由定义电路分析类型的描述语句和一些控制语句组成,如直流分析(.OP), 瞬态分析(.TRAN)等分析语句,以及初始状态设置(.IC),选择项设置(.OPTIONS)等控制语句。 它的位置可在标题语句和结束语句之间的任何地方。 (1).TRAN(瞬态分析语句) 一般形式: .TRANTSTEPTSTOP TSETP为时间增量,TSTOP为终止时间,TSTART为初始时间(若不设定,则隐含值为0) 例如: .TRAN1NS10000NS500NS(瞬态分析500—10000NS,步长为1NS) (2).AC(交流分析语句) 在规定的频率范围内完成电路的交流小信号分析 .ACDECNDFSTARTFSTOP(数量级变化) 其中,D
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