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实验二 Virtuoso ADE仿真环境的基本使用
目录
1.实验目的
2.瞬态仿真
3.熟悉 Cadence 模拟仿真环境下波形显示窗口界面
4.学会使用波形计算器计算电路的各种参数
5.直流仿真
6.交流仿真
1.实验目的
本实验主要介绍使用模拟仿真器spectreS进行几种常用的仿真,包括瞬态仿真,直流仿真和交流仿真。本实验直接使用在实验一创建的反相器,所以要求完成实验一后才能开始本次实验。
2.瞬态仿真
从iclabs文件夹中启动Cadence,进入到Library Manager,在IClab1库中创建一个新的原理图Cell View,取名为invertersim如下图所示:
瞬态仿真反映输出与时间的关系。使用Virtuoso原理图编辑器创建如下图所示电路,其中的反相器符号是在实验一创建的,它位于IClab1库中,而直流源和脉冲信号源则位于AnalogLib库中的Voltage_Sources分类栏目中。名称分别为vdc和vpulse。
其中直流源的直流电压设为5V,脉冲信号源的详细参数设置如下图:
检查并保存刚创建的原理图,点击Launch--AD L打开仿真环境窗口。首先需要选择仿真器,点击Setup--Simulator/Directory/Host… 选择spectre 仿真器,如下图:
之所以选择spectre仿真器是因为我们关联的工艺库中器件模型是按照spectre 仿真器要求的格式建立的,选定它后模拟设计环境界面将看上去如下图:
现在即可开始瞬态仿真,点击Analyses--Choose… 打开一对话窗,按下图完成。
现在还需要点击Setup--Model Libraries … 来确认模型所在的路径,如下图:
设置完成后的模拟仿真环境界面如下:
点击绿色交通灯图标开始仿真,若仿真有错则会在CIW窗口中显示,若仿真成功,则可点击菜单Results--Direct Plot--Transient Signal,然后会自动进入到仿真电路原理图编辑器,并在窗口底部提示要求你选择要观察电路中哪些节点的波形,本次实验只需选择反相器输入输出端两个节点。这些节点会被标示出来,按Esc键退出选择并自动打开波形显示窗口。
上面的图形是将输入输出波形重叠显示出来的,你若不习惯这种模式,可按图标(菜单下顺数第5个图标)即可得到以下显示模式。
3.熟悉 Cadence 模拟仿真环境下波形显示窗口界面
首先要熟悉zoom功能。对于zoom来说,掌握zoom in和zoom fit就够用了。最方便的zoom in方法就是在需要放大的位置单击鼠标右键,拖动鼠标形成一个矩形窗口,位于窗口内的部分将被放大。可以用这种方法将放大的部分继续放大。若要回到原始大小,只需按f键即可。比如说要求出波形的上升和下降时间,我们需要将波形的上升沿和下降沿位置部分放大,下图即显示了这样一个部分。
为了计算上升时间,需要定义上升沿的起始点位置,我们可以通过放置两个marker来定义,点击菜单Marker--Place--Vert Marker,点击输出波形的合适位置放置起始终止marker。
4.学会使用波形计算器
计算器工具的使用。计算器是基于堆栈操作的,也就是说先把要进行操作的数据放在堆栈上,然后选择要进行的操作。操作一般是指对数据进行某种函数运算,计算器提供了大量的函数,它们显示在函数的窗口中。我们可以使用特殊函数riseTime来计算上升下降时间,点击Calculator图标打开计算器,选中wave,然后在波形显示窗口选中输出曲线,此时计算器对话框应显示如下:
在函数窗口中点击riseTime,在打开的窗口中Initial Value Type和Final Value Type 选y,初始值和最终值按marker位置显示的数值键入,在此即为初始值7.939n,最终值5。
点击OK,再点击Eval即可得到上升时间的计算结果5.031221585679894E-10。
下降时间的计算也是使用riseTime函数,不同之处在于marker的起始位置应定义在输出曲线的下降沿部分,见下图。在调用riseTime 函数时此时键入的起始值会大于最终值。
点击OK,再点击Eval即可得到下降时间的计算结果4.81352255997493E-10。
计算传输延迟:它定义为输出50%相对于输入50%的时间间隔。我们利用特殊函数delay对其进行计算。点击wave,先选输出曲线,再选输入曲线(注意先
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