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Hspice电路仿真，王，刘明，王06 清华大学微电子学院，电路仿真的结构和语法Hspice网表在集成电路设计流程中的应用。器件描述激励源描述器件模型描述控制输出描述电路模拟Hspice网表结构和语法在集成电路设计流程。部件描述激励源描述设备模型描述控制输出描述。典型过程功能定义行为设计逻辑级电路设计数字电路正向设计电路(数字电路)逻辑级模拟(迭代)由基本逻辑单元组成，以选择合适的过程库。将每个基本功能单元映射到其上，或者设计每个单元晶体管级电路，获得电路级网表电路级模拟(迭代)，以验证每个单元电路是否具有期望的功能和性能估计。布局设计和验证DRC，LVS布局提取网表，后仿真(迭代)验证功能，评估性能。Hspice主要用于电路级仿真和分析。它可以帮助调整电路参数，以获得功耗和延迟等性能估计。集成电路设计流程中的电路仿真Hspice输入网络单结构元件描述激励源描述器件模型描述控制输出描述SpiceOverview，spice :仿真编程集成电路集成电路集成电路集成电路集成电路集成电路集成电路集成电路集成电路集成电路仿真示例1(参见RC_low_pass_filter.sp文件)。title acsweepexample . option sport 1in 15 c 110500 pfv 1in 00 AC=10v . acdec 101100 mega . print ACV(1)。示例2 (inverter.sp):titlasimpleventor . protect . libf : resource myhspice l18 u 18v . libl 18 u 18v _ TT . unprotect . param WP=0.72 u，wn=0.36 u . l=0.18 u . options nomodvdcvddgnd 1.8 vvgsggnd1 vmpdgvddvddp _ 18 _ G2wplmndggndgndn _ 18 _ G2Wnl . op . dcvgs 0.2v 1.8v 0.1v . printdcv(0 . 18)alter*。paramwp=1.44u，Wn=0.36u，l=0.18u.end，TITLE语句语法：如果HSPICE语句出现在文件的第一行，它将被认为是一个标题，不会被执行。END语句语法：后的结束文本。END语句将被视为注释，不会影响模拟。网表：网表是描述电路元件和连接关系的部分。首先，标记电路的节点，不同的节点有不同的名称。然后解释每个组件的引脚连接到哪个节点，以及组件的类型和型号。一般格式是：设备类型和连接到设备的节点参数值的名称；示例1:v 11010 ac1r 1121 kr 2201 KC 120.001 u示例2: m1 dgvdddpmoswplm 2 dgndgndnmoswnl；输入行格式的输入网表文件通常是一个。sp文件，不能是压缩格式；文件名、语句和公式的长度不能超过256个字符；上标和下标将被忽略；加号()表示延伸线，它应该是新延伸线的第一个非数字和非空格字符。星号(*)和美元符号($)可以导致注释行，*必须是每行的第一个字母，$跟在一个语句后面，并且该语句至少有一个空格；常数F飞，P微微，N纳米，U微，M毫，K千，meg兆，G千兆，例如c11210pF单位可以省略，例如C 11210 pF，元件名称元件名称以元件的关键字母电阻“R”、电容“C”、场效应晶体管“M”开头.子电路名称以“X”开头，元素名称不超过16个字符，节点名称不超过16个字符，可以包含句点和扩展名的零将被忽略。GLOBAL语句定义了跨越所有子电路的全局节点：语法：GLOBALnode1node2node3.在这种情况下，node1node2node3是全局节点，例如电源和时钟名称节点0，and！接地指的是电路模拟中的全局接地电位，集成电路设计流程Hspice输入网络单结构元件描述激励源描述器件型号描述控制输出描述无源器件电阻：语法：RxxxXn1N 2电阻示例：RxXn981 AC=1e10 DC电阻1欧姆，交流电阻1e 10欧姆电容：语法：CxXn1N 2电容示例：cloaddress route out 1.0e-6。电感：语法：Lxxxn1 N2电感，有源器件二极管：语法：Dxxxnplusnminusmname注：模型中的寄生电阻在正端串联。MOSFET:语法：Mxxxndngnsmname或Mxxxndngnsmname，如前面列出的互补金属氧化物半导体反相器网表：M1 DGVDDVDDPMOSW=WPL=LM 2 DGNNDMOSW=WNL=L或M1 DGVDDVDDPMOSW=0.72 UML=0.18 UMM 2 DGGNDGNDNMOSW=0.36 UML=0.18um，子电路语句子电路定义开始语句语法：其中子电路是子电路名称和节点1.是子电路的外部节点号。子电路中的节点号(不包括接地点)、设备名称和型号描述都是本地量，可以与外部量相同。示例：子电路终止语句语法：结束示例：ENDSOPAMP子电路调用语句(名称必须以关键字X开头)语法：X * * *子名称示例：以下是由上述示例的互补金属氧化物半导体反相器组成的三级反相器链网表。globalvddvdcvdd 01.8v . subcktiniivinoutwn=0.36 uwp=0.72 umnutting nd dn _ 18 _ g2w=wnl=0.18 umput ivddp _ 18 _ g2w=wpl=0.18 u . endsx1in 1 invwn=0.36 uwp=0.72 UX 212 invwn=0.36 uwp=0.72 UX 32 outinvuwn=0.36 uwp=0.72 uclooon.Hspice单结构元件描述激励源描述器件模型描述控制输出描述独立源(电压源-v，电流源-i)语法：vxx/ixxxxn n n-DC val示例：直流模式V110DC=5V或V1105VI110DC=5mA或I1105mA交流模式V110AC=2V，90美元幅度2V，相位90度交流/直流模式V1100.5VAC=10V。90美元的直流分量为0.5V或语法：Vxxx/IXXXN-Transfun:PUlse，PWL(分段线性)，EXP(指数)，脉冲电压源语法：Vxxxn Vxxxn n-PUlse(v1v 2 tdtrtfpwper)，例如：VinggndPulse (01.8V10N2N50N100N)。正弦电压源语法：Vxxxn n-SINvova，结果波形：示例：viN30SIN(01100MEG2NS5e7)，线性电压源(pwl_source.sp)语法：Vxxxn n-pwlt1v1注意：VI是时间ti的值，repeat是开始重复的起始点，delay是延迟时间。例如：vinin 0 pwl(0n s0 v2 ns 1.8 V6 ns 1.8 V8 ns 0 v9 ns 0 vrtd=4 ns)，电路仿真中的集成电路设计流程Hspice输入网络单结构元件描述激励源描述器件模型描述控制输出描述，模型描述，模型描述语句列出了一系列元件的类型，并给出了各种类型元件的相关参数。对于不同类型的组件，参数集具有不同的内容。一个模型对应一类组件，不同的组件可以对应同一个模型，其中组件之间的参数值可能不同，但参数集是相同的，具有相同一般值的参数值在模型描述中给出。模型描述语句是由。模特。每个型号都有一个名称。最常用的数字电路是金属氧化物半导体晶体管模型。金属氧化物半导体晶体管的模型设置声明。型号名称PMOS。型号名称NMOSLEVEL=1常用于数字电路。LEVEL=2，精度低，速度快，考虑了衬底电荷对电流的影响。电平=49模拟电路。高精度、慢速度的MOS管描述语句(以本次讲座模拟用的工艺库为例)。protect . libf : MyHSpice l18 u 18v . 122 . lib l18 u 18v _ TT . unprotecttm1 dgvddvddn _ 18 _ g2wpl m2 ggndgndp _ 18 _ g2wpl。示例：0.18umCMOS工艺MOS晶体管SPICE模型(参见上传的l18u18v.122.lib文件): lib l18u 18v _ TT . options mindec=1e-13 * * *。型号N_18_G2NMOS电平=49 LMIN=1.8E-7LMAX=5.0E-5Wmin=2.4E-7 WMAX=1.0E-4 tnom=27.0版本=3.1 TOX=4.20000 E-09XJ=1.6000000 E-07NCH=3.5604000 E 17 LLN=0.474 422 wn=1.0000000 wln=1.0000200000E 04 UTE=-1.79000000 UA1=1.8300000 E-09UB 1=-2.6100001 E-18 UC1=1.2000000 E-10k T1L=-5.0000000 E-09PRT=-3.10000002 CJ=0.0019 MJ=0.515 PB=0.79 CJSW=1.6集成电路设计流程中的电路仿真输入网络单结构元素描述激励源描述器件模型描述控制输出描述控制输出描述控制输出语句是hspice输入文件的命令部分，告诉Hspice要执行什么操作和操作，并给出相关参数，如分析模式、输出变量等。其内容主要包括选项语句、分析命令语句和输出控制语句。这些语句格式的共同特征是它们都由关键字引导，后面跟着相应的参数。关键字的前面是 嘿。lib语句语法：libfilenameentryname此语句根据文件路径和文件名调用库文件，通常此文件包含设备模型中的参数值。示例：protect . libf : myhspice l18u 18v . 122 . libl 18u 18v _ TT . unprotect . include语句语法：includeme98xxxx/model.sp 指文件。那个。param语句设置组件的参数，以便于修改参数。示例：paramwp=0.72u，wn=0.36u，lm=0.18 umpdgvddpmosw=wpl=lmmndggndgndnmosw=wnl=lm，DC分析模拟过程，DC分析，op: DC操作点分析。语法：op列出了一些DC参数、每个节点的工作点电压和支路电流、静态功耗等。在输出文件中。lis。dc:扫描变量(通常用于