器件与电路模拟概述.ppt

* 下面分别介绍各部分（主要是components?controls这四个部分）的常用语句和语法。 * * * 推荐：在编写sp文件使不写单位。 * 所谓数学建模，就是对物理行为进行数学抽象。 * * * * * * * * * 直流工作点分析的条件：电容开路，电感短路 一般不单独做直流工作点的分析。如果在dc分析时遇到收敛性问题，可以尝试使用.nodset语句。 * 一般较常用的是对温度和电压进行扫描。 * * * * * * * * * * * * * * * * * Thank you! 业精于勤荒于嬉，行成于思毁于随。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 波形查看工具的主要用途：看电压、电流的变化与想象的是否一致。 至于查看工具的量测功能，用处不大；真正需要量测时，请使用measure语句。 另外，需要查看各电压之间的相对位置关系时，一般采用overlay窗口模式；若overlay模式显得繁杂时，可使用stack模式。 第一节课主要是听我讲，第二节课主要是看我演示。 Time step：指的是spice内部计算时的步进，而不是指用户设定的步进。 * * 以线性网络的求解为例，阐述一下spice模拟是如何代替手工计算的。现假设没有spice模拟器，对图中的线性网络，如何求解？ * * 代替计算：仅仅是代替计算，不能代替思考。在涉及到判断和理解时，需要靠人脑。大家记住一句话：设计是靠人脑，不是靠工具！另外，模拟不等价于事实，只是接近事实。这是因为：1）模型不够精确。涉及到先进的工艺时，如SOI，精确模型更是缺乏，这时更需要思考！2）spice计算时会有误差。 下节课将会有一个例子（线性网络的求解）用于体会spice代替计算的功能。 辅助验证：设计完成之后，确认设计是否满足各项性能指标。下节课将会通过反相器在高负载下的转移特性分析体会spice的辅助验证功能。 辅助设计：以设计一个反相器为例，讲解如何辅助设计。下节课将会通过上升、下降传播延迟对称的反相器的设计体会spice的辅助设计功能。 辅助设计和辅助验证是通过大量的计算获得的。Spice之所以能够辅助设计，是因为spice能够代替大量的计算。 * * 输出主要包括两类：一类是波形，一类是measure语句量测得到的内容。 * * 其实，所有内容可以放在一个文件中，这样区分只不过是为了方便。 * Cdl网表的获取 Cadence Composer Cadence cdlout Spf文件的获取 Cadence Virtuoso Synopsys Hercules Synopsys StarRC-XT .sp文件的整体结构（推荐） Components 节点命名规范 不区分大小写,(e.g. A5=a5) 字母或者数字(e.g. data1, n3, 11, ....) 0 (zero) is Always Ground Trailing Alphabetic Character are ignored in Node Number,(e.g. 5A=5B=5) Ground may be 0, GND, !GND All nodes are assumed to be local Node Names can be may Across all Subcircuits by a .GLOBAL Statement (e.g. .GLOBAL VDD GND ) Components(cont.) 元器件命名规范 R：电阻 C：电容 L：电感 M：MOS晶体管 X：子电路 Components(cont.) 单位和缩减因子 Models Subckts 模型是器件物理行为的数学抽象，是用一组数学公式描述器件的物理行为，这样的一组数学公式被称为spice模型 数学公式中的系数称为模型参数，从工艺厂商获得的spice模型其实是一个模型参数的集合 模型参数是通过一个称作参数提取的过程获得的。 不同的工艺（例如：SOI工艺和体硅工艺，亚微米体硅工艺和超深亚微米体硅工艺），一般采用不同的spice模型 同类型、同时代的工艺，不同的工艺厂商采用的spice模型一般是相同的，而模型参数一般是不同的。 由于经过了抽象和简化，模型不能100％表达原始器件的行为 Models Subckts(cont.) 模型的定义与引用 以simc的工艺为例，从厂家拿到的spice模型一般包括两个文件： l018_v2p6.lib， l018_v2p6.mdl .lib .sp Models Subckts(cont.) 工艺corner（拐角） 在spice模型中，利用工艺corner描述工艺起伏 对于相同的版图，不同批次、不同wafer甚至不同