现在常用的SPICE仿真软件为方便用户使用都提供了较好的用户界面，在用仿真库中的元器件连成原理图后就可以进行仿真（当然要设置必要的仿真参数），但实际上只是用原理图自动产生了SPICE的格式语句，还是要通过读取语句来进行仿真，这是历史的遗留问题。
在当时的技术条件下，不能用图形方式输入电路结构，只能通过文本文件来描述，也就是所谓网表。SPICE软件的设计者规范了要进行仿真的电路对应的SPICE网表文件格式，还定义了许多仿真描述语句和分析控制语句等，使仿真软件能通过读取这些特殊信息来进行相关计算和运行，最后获得要求的结果。
因为技术的进步，虽然现在已经不需要手工书写并输入网表了，但了解一些基本语句还是很有用的，不仅可以理解仿真时要设置的那些参数的含义，而且在出错时还易于通过网表来排错。
SPICE网表文件是文本文件，默认的输入文件名为：*.cir
因为目前各个版本的SPICE软件都已图形化，并增加了很多功能，所以产生的语句顺序和格式有了一些变化，但主要是以*开头的注释语句的不同变化，便于阅读和模块化，而基本的语句变化不大，包括以下几种：
1) 标题语句：网表文件第一行为标题语句，由任意字符串和字母组成，软件并不处理，而是直接在输出文件中作为第一行打印出来
2) 注释语句：由*开头的字符串，为文件的说明部分，为方便阅读而在自动产生的SPICE网表文件中大量存在
3) 电路描述语句：定义电路拓扑结构和元器件参数的语句，由元器件描述语句、模型描述语句、电源语句等组成
4) 电路特性分析和控制语句：以.开头的语句，描述要分析的电路特性及控制命令
5) 结束语句：即.END ，标志电路描述语句的结束，在文件最后一行
（最后将会给出SPICE网表文件的例子）
一、电路描述语句：是SPICE网表文件中最多也最复杂的，有以下一些规定：
1) 名称：为字符串，只有前8个字符有效，其中第一个字符必须为A--Z的字符，且有固定含义，对应不同类型的元件
2) 数字：有几种形式，整数、浮点数、整数或浮点数加上整数指数、浮点数或整数后面加上比例因子
常用的比例因子：有T、G、MEG、K、M、U、N、P、F、MIL等，不分大小写
3) 分隔符：有空格、逗号、等号、左括号、右括号等
4) 续行号：“+”，一行最多只能有80字符，如一行无法表达完全，可在第二行起始加+号，表示是前一行的继续
5) 单位：使用国际标准单位制，语句中缺省
6) 规定支路电流的正方向和支路电压的正方向一致
7) 节点编号：可以是任意的数字或字符串，节点0规定为地，不允许有悬浮的节点，即每个节
点对0节点都必须有直流的通路。当实际电路不满足这个要求时，可在悬浮节点与地之间接一个大电阻（如1G）.
8）不能分析的问题：电压源回路、电感回路、电压源和电感组成的回路、隔断的电流源和（或）电容
以下分别介绍一些常见的电路描述语句：
1. 无源元件描述语句：由元件名、元件连接的节点号、元件的参数值组成
1.1 电阻描述语句：RXXXXXXX N+ N- <(MODEL)NAME> VALUE
其中：RXXXXXXX 元件名称
N+ N- 电阻两端的节点号，当电阻上加正电压时，电流从N+流向N- (MODEL)NAME 可选项，指出电阻将用上后面由.MODEL语句定义的模型
VALUE 电阻值，单位Ohm
TC="TC1"
1.1.1 电阻的温度公式：VALUE(T)=R*R0[1+TC1*(T-T0)+TC2*(T-T0)*(T-T0)]
其中：R0为电阻描述语句中的阻值，T0为常温300K
1.1.2 电阻模型语句：.MODEL MNAME RES R="PVAL1"
.MODEL RMOD RES(R=2 TC1=0.1 TC2=0.01)
1.2 电容电感描述语句：CXXXXXXX N+ N- <(MODEL)NAME> VALUE
LXXXXXXX N+ N- <(MODEL)NAME> VALUE
其中：VALUE为电容电感的值，不能为零
IC规定初始条件，仅在瞬态分析语句中设关键字UIC时赋值才有意义
1.2.1 电容电感模型语句：.MODEL MNAME CAP(C=PVAL1 VC1=PVAL2 VC2=PVAL3 TC1=PVAL4
TC2=PVAL5)
.MODEL MNAME IND(L=PVAL1 IL1=PVAL2 IL2=PVAL3 TC1=PVAL4
TC2=PVAL5)
其中：C、L定义电容电感的倍乘系数
VC1、VC2分别是电容的一阶、二阶电压系数
IL1、IL2分别是电感的一阶、二阶电流系数
TC1、TC2分别是电容、电感的温度系数
1.2.2 电容电感的求值公式：C(V)=C0*C(1+VC1*V+VC2*V*V)
L(I)=L0*L(1+IL1*I+IL2*I*I)
其中：C0、L0分别是元件描述语句中的值
1.2.3 电容电感的温度公式与电阻的温度公式类似
1.3 互感描述语句：KXXXXXXX LYYYYYYY LZZZZZZZ ... VALUE <(MODEL)NAME> <(SIZE)VALUE> 其中：KXXXXXXX、LYYYYYYY、LZZZZZZZ是两个耦合电感的名称，也可以将多个耦合电感按顺序写下去
VALUE为耦合系数的值，且0 (MODEL)NAME为模型名，指出将用上后面由.MODEL语句定义的模型 (SIZE)VALUE用来定义磁芯的截面积的大小，缺省值为1 1.3.1 磁芯的模型语句：.MODEL MNAME CORE AREA="PVAL1" PATH="PVAL2" GAP="PVAL3" PACK="PVAL4" MS=... 1.4 无损传输线描述语句：TXXXXXXX N1 N2 N3 N4 Z0-VALUE 其中：无损传输线是二端口器件，N1、N2是端口1的正负节点，N3、N4是端口2的正负节点 Z0是特性阻抗 TD是传输延迟，频率F及在频率F时相对于传输波长的归一化电学长度NL可用来确定延迟，两种表示方式要选一种 IC确定每个端口的电压和电流，只在瞬态分析中用到（加UIC时） 1.5 电压控制开关描述语句：SXXXXXXX N+ N- NC+ NC- <(MODEL)NAME> 其中：N+ N-分别是开关的正负节点 NC+ NC-分别是控制端的正负节点 (MODEL)NAME为模型名，指出将用上后面由.MODEL语句定义的模型 1.5.1 电压控制开关模型语句：.MODEL NAME VSWITCH RON="PVAL1" ROFF="PVAL2" VON="PVAL3" VOFF="PVAL4" 其中：VSWITCH为压控开关模型的关键字 RON定义开关的导通电阻，缺省为1欧姆 ROFF定义开关的关断电阻，缺省为1兆欧姆 VON定义开关导通的阈值电压 VOFF定义开关关断的阈值电压 1.6 电流控制开关的描述语句：WXXXXXXX N+ N- VNAME <(MODEL)NAME> 其中：N+ N-分别是开关的正负节点 VNAME是控制电流流过的电压源的名称 (MODEL)NAME为模型名，指出将用上后面由.MODEL语句定义的模型 1.6.1 电流控制开关模型语句：.MODEL ISMOD ISWITCH RON="PVAL1" ROFF="PVAL2" ION="PVAL3" IOFF="PVAL4" 其中：ISWITCH为流控开关模型的关键字 ION为导通的阈值电流 IOFF为关断的阈值电流 2. 有源元件描述语句： 2.1 二极管描述语句：DXXXXXXX N+ N- MNAME 其中：N+ N-为二极管的正负节点 MNAME为二极管的模型名，为必选项 AREA为面积因子 OFF为直流分析时的初始条件 IC="VD为瞬态分析时的初始条件" 2.1.1 二极管的模型语句：.MODEL MNAME D(PNAME1=PVAL1 PNAME2=PVAL2 ...) 其中：D为二极管模型的关键字，后面为二极管参数序列，一般二极管模型参数有15--25个 2.1.2 半导体二极管的参数表(带*的受面积参数影响)： 2.2 双极型晶体管描述语句：QXXXXXXX NC NB NE 其中：NC NB NE NS分别是双极型晶体管的集电极、基极、发射极以及衬底所在节点，NS缺省表示衬底接地 MNAME为双极型晶体管的模型名，为必选项 AREA为面积因子 OFF为直流分析时初始条件 IC="VBE",VCE为瞬态分析时初始条件 2.2.1 双极型晶体管模型语句：.MODEL MNAME NPN(OR PNP) (PNAME=PVAL1 PNAME="PVAL2" ...) 双极型晶体管模型有两种类型，NPN PNP分别为其模型关键字，后面为参数序列，一般双极型晶体管模型参数有40多个 2.2.2 双极型晶体管模型的参数表(带*的受面积参数影响)： 2.3 MOS场效应晶体管描述语句：MXXXXXXX ND NG NS NB MNAME + 其中：ND NG NS NB分别是MOS场效应晶体管的漏极、栅极、源极和衬底所在的节点 MNAME为MOS场效应晶体管的模型名，为必选项 L W分别是MOS场效应晶体管沟道的长、宽 AD AS为漏极和源极的扩散区的面积 PD PS为漏极和源极的周长 NRD NRS为漏极和源极扩散区等效电阻的方块数 OFF为直流分析时初始条件 IC为瞬态分析时初始条件 2.3.1 MOS场效应晶体管模型语句：.MODEL MNAME NMOS(OR PMOS) (PNAME=PVAL1 PNAME="PVAL2" ...) MOS场效应晶体管模型有两种类型，NMOS PMOS分别为其模型关键字，后面为参数序列，一般模型参数有40--60个，大多为工艺参数 MOS场效应晶体管模型有四个级别，用语句LEVEL来指定，缺省时LEVEL=1 LEVEL="1" Shichman-Hadges模型 LEVEL="2" 基于几何图形的一种二维分析模型 LEVEL="3" 半经验短沟道模型 LEVEL="4" 亚微米BSIM模型 2.3.2 因MOS场效应晶体管模型的参数较多（40--60个）而且较复杂，很多与制造工艺有关， 涉及太多微电子的知识，就不再列出了 系统级使用时一般使用相关制造厂商或第三方提供的模型参数 2.4 结型场效应晶体管描述语句：JXXXXXXX ND NG NS MNAME 其中：ND NG NS分别是结型场效应晶体管的漏极、栅极、源极所在的节 点 MNAME为结型场效应晶体管的模型名，为必选项 AREA为面积因子 OFF为直流分析时初始条件 IC="VDS",VGS为瞬态分析时初始条件 2.4.1 结型场效应晶体管模型语句：.MODEL MNAME NJF(OR PJF) (PNAME=PVAL1 PNAME="PVAL2" ...) 结型场效应晶体管模型有两种类型，NJF PJF分别为其模型关键字，后面为参数序列，一般模型参数有20多个， 结型场效应晶体管模型的参数也不再列出了，一般使用相关制造厂商或第三方提供的模型参数 2.5 GaAs场效应晶体管描述语句：BXXXXXXX ND NG NS MNAME AREA为面积因子 OFF为直流分析时初始条件 IC="VDS",VGS,VBS为瞬态分析时初始条件 2.5.1 GaAs场效应晶体管模型语句：.MODEL MNAME GASFET (PNAME=PVAL1 PNAME="PVAL2" ...) GASFET为GaAs场效应晶体管模型的关键字，后面为参数序列，一般模型参数约30个 GaAs场效应晶体管模型有三个级别，用语句LEVEL来指定，缺省时LEVEL=1 LEVEL="1" Curtice模型 LEVEL="2" Statz或Raytheon模型 LEVEL="3" Triquint模型 GaAs场效应晶体管模型的参数也不再列出了，一般使用相关制造厂商或第三方提供的模型参数 2.6 数字电路器件描述语句： UXXXXXXX + + [MNTYMXDLY= +[I/O-LEVEL= UXXXXXXX + 前一种表示数字电路，名称后是类型、参数值、节点、定时模型名、输入输出模型名 后一种表示激励波形发生器，将规定的激励加到指定的节点上 2.6.1 子电路描述语句：以.SUBCKT作为开始，以.END作为结束的一组语句，作为以X开始的元件 2.6.1.1 子电路定义开始语句：.SUBCKT 其中：SUBNAME是子电路名称 N1 N2 N3等是子电路外部节点号 2.6.1.2 子电路结束语句：.ENDS 表示结束SUBNAME子电路或结束所有子电路定义 2.7 元器件库调用语句：.LIB 其中：filename为库文件名，必须带扩展名.lib，缺省名为nom.lib，列出所有库文件 3. 电源描述语句： 3.1 独立电源描述语句： 独立电压源描述语句：VXXXXXXX N+ N- <(DC)DC/TRAN VALUE> DC/TRAN VALUE指电源的直流或随时间变化的瞬时值，缺省为0 独立电源按直流、交流、瞬态源等可细分为如下几种： 3.1.1 直流电源： 直流电压源：VXXXXXXX N+ N- [DC] VALUE 直流电流源：IXXXXXXX N+ N- [DC] VALUE 3.1.2 交流电源： 交流电压源：VXXXXXXX N+ N- AC 交流电流源：IXXXXXXX N+ N- AC 其中：ACMEG为正弦波幅值，缺省值为1 ACPHASE为正弦波的初始相位，缺省为0 3.1.3 瞬态电源： 脉冲电压源：VXXXXXXX N+ N- PULSE (V1 V2 TR TF PW PER) 脉冲电流源：IXXXXXXX N+ N- PULSE (I1 I2 TR TF PW PER) 其中：V1 I1为起始值 V2 I2为脉动值 TD为延迟时间，缺省值为0 TR为上升时间，缺省值为TSTEP TF为下降时间，缺省值为TSTEP PW为脉冲宽度，缺省值为TSTOP PER为周期，缺省值为TSTOP (TSTEP TSTOP为瞬态分析时的步长和中止时间) 3.1.4 瞬态正弦电源： 瞬态正弦电压源：VXXXXXXX N+ N- SIN (V0 VA F TD THETA) 瞬态正弦电流源：IXXXXXXX N+ N- SIN (I0 IA F TD THETA) 其中：V0 I0为偏置值 VA IA为振幅 F为频率，缺省值为1/TSTOP TD为延迟时间，缺省为0 THETA为阻尼时间，缺省为0 正弦曲线表达式： V(T)=V0+VA*SIN(2*PI*(F*(T-TD)+PHASE/360))*EXP(-(T-TD)*THETA) I(T)=I0+IA*SIN(2*PI*(F*(T-TD)+PHASE/360))*EXP(-(T-TD)*THE TA) 3.1.5 瞬态指数电源： 瞬态指数电压源：VXXXXXXX N+ N- EXP(V1 V2 TD1 TAU1 TD2 TAU2) 瞬态指数电流源：IXXXXXXX N+ N- EXP(I1 I2 TD1 TAU1 TD2 TAU2) 其中：V1 I1为初始值 V2 I2为终止值 TD1为上升延迟时间，缺省为0 TAU1为上升时间常数，缺省为TSTEP TD2为下降延迟时间，缺省为TD1+TSTEP TAU2为下降时间常数，缺省为TSTEP 3.1.6 分段线性电源： 分段线性电压源：VXXXXXXX N+ N- PWL (T1 V1 3.1.7 瞬态单调调频电源： 瞬态单调调频电压源：VXXXXXXX N+ N- SEFM (V0 VA FC MDI FS) 瞬态单调调频电流源：IXXXXXXX N+ N- SEFM (I0 IA FC MDI FS) 其中：V0 I0为偏置 VA IA为幅度 FC为载波频率，缺省值为1/TSTOP MDI为调制系数 FS为信号频率，缺省值为1/TSTOP 调频曲线表达式：V(T)=V0+VA*SIN[(2*PI*FC*T)+MDI*SIN(2*PI*FS*T)] 3.2 线性受控源描述语句： 3.2.1 压控电压源：EXXXXXXX N+ N- NC+ NC- VALUE 其中：NC+ NC-为控制电压支路的正负节点 3.2.2 压控电流源：GXXXXXXX N+ N- NC+ NC- VALUE 3.2.3 流控电流源：HXXXXXXX N+ N- VNAME VALUE 其中：VNAME为控制电流流过的电压源的名称 3.2.4 流控电流源：FXXXXXXX N+ N- VNAME VALUE 二、分析语句： 1. 直流分析： 1.1 直流工作点分析：.OP 1.2 直流扫描分析：.DC 其中：TYPE为扫描类型，线性为LIN、数量级为DEC、倍频程为OCT、列表为LIST VAR为扫描变量 START STOP为扫描变化范围 INC是扫描步长或者点数，必须为正数 VAR2是第二个扫描变量（外循环），可选项 1.3 直流小信号传输函数分析：.TF OUTVAR INSRC 其中：OUTVAR为输出变量 INSRC为小信号输入源名称 1.4 直流小信号灵敏度分析：.SENS 1.5 节点电压设置：.NODESET 2. 交流小信号分析：.AC TYPE Nx FSTART FSTOP 2.1 主要的3种形式：线性 .AC LIN NP FSTART FSTOP 数量级 .AC DEC ND FSTART FSTOP 倍频程 .AC OCT NO FSTART FSTOP 其中：NP为步长 ND为变化点数 NO为变化点数 2.2 噪声分析：.NOISE OUTV INSRC NUMS 其中：OUTV为某节点上总的噪声输出电压 INSRC为作噪声输入基准的独立电压源或独立电流源名 NUMS为频率间隔点数，在每个频率处打印出电路中每个噪声源的贡献 3. 瞬态分析： 3.1 时域波形分析：.TRAN TSTART TSTOP DISPSTART STEPMAX 其中：TSTART为起点时间 TSTOP为终点时间 DISPSTART为显示起点 STEPMAX为瞬态分析最大步长，可缺省而由系统选 3.2 傅立叶分析：.FOUR FREQ OV1 其中：FREQ为基频 OV1 OV2 OV3为要求的输出变量 3.3 瞬态初始条件设置：.IC 4. 综合分析： 4.1 最坏情况分析：.WCASE (ANALYSIS) (OUTVAR) 其中：ANALYSIS为DC/AC/TRAN中的一种 OUTVAR为输出变量，电压、电流等 FUNCTION为求值函数，有多种选择 OPTION为输出形式，LIST列每次运行模型参考值，OUTPUT输出文件或图形 4.2 蒙特卡罗分析：.MC (RUNSVAL) (ANALYSIS) 其中：RUNSVAL为运行次数 OUTPUTVAR为输出变量，电压、电流等 4.3 参数扫描分析：.STEP 有3种类型：线性扫描 .STEP (LIN) VAR START STOP INC 数量级倍频程扫描 .STEP 列表扫描 .STEP VAR LIST VAL1 其中：INC为步长 ND为变化点数 4.4 温度分析：.TEMP 三、控制语句： 1. 常用的控制语句如下： 1) 别名设置语句：.ALIASES和.ENDALIAS，中间为设置内容 2) 文本输出文件中打印：.PRINT 3) 文本输出文件中绘图：.PLOT 4) 绘图软件包调用：.PROBE 5) 参数及表达式设置：.PARAM (NAME1=VALUE1) 其中的VALUE也可用表达式EXPR 6) 选择项设置：.OPTION 7) 函数定义：.FUNC 2. PSPICE中的PROBE控制语句：当输入文件中加入了.PROBE控制语句后，扫描计算结果存入*.dat文件中，可直观观察扫描结果 PROBE自动将横坐标设为扫描变量，纵坐标需手动添加 PROBE提供Cursor工具，方便使用鼠标的左右键控制两个光标，沿选定曲线进行测量，还有小窗口显示光标对应的值还有两光标间的差值 四、PSPICE中的变量扫描：对一些仿真参数，PSPICE可设置为变量，通过设置其变化范围，仿真出不同的结果，以便进行对照以选择最佳值 如：可把双极型晶体管的偏置电阻设为变量，仿真出不同偏置电阻值时的放大系数及集电极电流等参数，最终可选择最佳的偏置电阻值 可进行变量扫描的参数如下： 1) 独立源类：任何独立电压源和独立电流源都可以作为扫描变量 2) 模型参数类：任何一个.MODEL中描述的模型参数都可作为扫描变量，如温度系数、场效应管的沟道长度和宽度等 3) 温度变量：以TEMP作为扫描变量，可以观察在不同温度下的电路特性 4) 总体参数：对元器件值扫描，必须通过模型的设置来实现 熟练使用参数的变量扫描，可大大提高仿真效率 五、SPICE软件的适用范围及缺点： 1) SPICE是进行元器件级的仿真，对含元器件少的功能较单一的电路进行仿真较合适和准确，比如放大器、调制器等，但对结构复杂且器件较多的电路进行分析则比较费时，结果也可能偏离较大。 2) Spice采用变步长算法，对于周期性开关状态变化的电力电子电路而言，将造成把大量的时间耗费在寻求合适的步长上面，从而导致计算时间的延长。 3) SPICE的器件模型都是针对小功率电子器件的，而对于电力电子电路中所用的大功率器件存在的高电压、大注入现象不尽适用，有时甚至可能导致错误的结果。 4) SPICE的另一问题是仿真的收敛性问题，在对复杂电路进行仿真时，有时数据的准确性较低，甚至常出现不能收敛而导致仿真失败。SPICE软件更适合模拟电路仿真，可以做一些简单的数字电路仿真，但用于数模混合电路时很容易出问题。 5) SPICE模型的分析精度主要取决于模型参数的来源(即数据的精确性)，以及模型方程式的适用范围，而模型方程式与各种不同的数字仿真器相结合时也可能会影响分析的精度。 6) SPICE对元器件模型的依赖性很大，但这些参数通常都属于设计者和制造商的知识产权和机密，常因缺乏模型导致仿真无法实现。目前美国、欧洲的半导体厂商的分立元件的SPICE模型较多，特别是著名厂商网站上都可下载，但日本生产的元件就很少有模型，而IC的模型更是少得多，通常还要购买。 7) SPICE最早主要是为集成电路设计开发的，半导体模型参数设计太多工艺参数和材料特性，而不是用户手册上的使用参数，使用非常不便，在遇到模型库中未有的元件时，就难以仿真。虽然一些公司的SPICE软件也有新建元器件模型的界面，如PSPICE，但因参数涉及很多微电子专业的术语，使用者不容易理解和转换。 8) 因各方面原因，仿真结果与实际调试出的电路的测试结果都有一些误差，而且常常在50%以上。 9) SPICE在应用于一些脉冲电路时，如方波发生器、多谐振荡器、单稳触发器、迟滞比较器等，也常常无法得到正确结果。 10) 许多谐振器和振荡器电路都难以仿真。 11) RF电路仿真能力较差，阻抗匹配和阻抗园图等都难以使用，各种端口参数也难以实现。 12) 在磁性元件的模型方面Spice也有待加强。 六、SPICE网表文件的实例： 1. 是软件AIM-Spice附带的实例，而直观的原理图却没有提供，可自己试着画出来 （AIM-Spice是一个文本输入的Spice软件，功能单一且原始，但可免费下载，便于学习Spice。） difpair ckt - simple differential pair vin 1 0 sin(0 0.1 5meg) ac 1 vcc 8 0 12 vee 9 0 -12 q1 4 2 6 qnl q2 5 3 6 qnl rs1 1 2 1k rs2 3 0 1k rc1 4 8 10k rc2 5 8 10k q3 6 7 9 qnl q4 7 7 9 qnl rbias 7 8 20k .model qnl npn(bf=80 rb="100" ccs="2pf" tf="0".3ns tr="6ns" cje="3pf" cjc="2pf" + va="50") 2. 用ORCAD10中附带的PSPICE模块自动产生的网表文件的实例（删去了空行）： **** 11/15/08 16:12:15 ******* PSpice 10.0.0 (Jan 2003) ******* ID# 1111111111 ** Profile: "SCHEMATIC1-bias" [ D:\My Documents\orcad\transistor-pspicefiles\schematic1\bias.sim ] **** CIRCUIT DESCRIPTION ****************************************************************************** ** Creating circuit file "bias.cir" ** WARNING: THIS AUTOMATICALLY GENERATED FILE MAY BE OVERWRITTEN BY SUBSEQUENT SIMULATIONS *Libraries: * Profile Libraries : * Local Libraries : * From [PSPICE NETLIST] section of e:\OrCAD\OrCAD_10.0\tools\PSpice\PSpice.ini file: .lib "nom.lib" *Analysis directives: .TRAN 0 20ms 10ms .PROBE V(alias(*)) I(alias(*)) W(alias(*)) D(alias(*)) NOISE(alias(*)) .INC "..\https://www.doczj.com/doc/055652975.html," **** INCLUDING https://www.doczj.com/doc/055652975.html, **** * source TRANSISTOR Q_Q1 N00286 N00312 N00298 Q2N3904 R_R1 N00312 N00256 470k R_R2 N00286 N00256 2.2k R_R3 0 N00298 47 R_R5 0 N00374 10k C_C1 N00423 N00312 100n C_C2 N00286 N00374 100n V_V1 N00256 0 6Vdc V_V2 N00423 0 DC 0 AC 1 +SIN 0 1m 1k 0 0 0 **** RESUMING bias.cir **** .END 其电路原理图及交流小信号分析和瞬态分析波形如下： 第7章 SPICE语言及电路仿真 模块概要： 一、学习目标 1、了解SPICE的电路设计流程及HSPICE电路仿真工具。 2、掌握SPICE编程语言与编程技术。 3、能够使用HSPICE软件进行电路仿真。 二、学习指南 能够读懂电路输入网表，理解地掌握SPICE语言中分析及控制语句的设置，在仿真实例中学会编程技术和仿真方法。 三、知识内容 SPICE语言介绍：SPICE含义、产生、著名软件、SPICE的电路设计流程。 输入语句的结构与规定 输入语句的结构、规定、一个简单实例。 电路元器件描述语句 无源器件描述语句、有源器件描述语句、电源描述语句、其它语句。 电路特性分析语句 直流分析、交流分析、瞬态分析、蒙特卡罗分析和灵敏度/最坏情况分析、温度分析。 电路特性控制语句 初始状态设置语句、参数、函数定义语句、重置参数语句、输出控制语句。 缓冲驱动器设计实例 以缓冲驱动器的设计实例，来说明电路网表的编写、直流分析、时序分析、驱动能力的设计过程。 放大器设计实例 以一个常用的运算放大器设计实例，详细地说明各种指标的实现、各种仿真分析的进行过程。 设计方法与设计工具介绍—电路仿真 介绍集成电路著名而常用的模拟电路仿真软件HSpice，包括HSpice简介、HSpice的特点与结构、HSpice的具体功能、HSpice的流程、HSpice的输入——网单文件、HSpice的输出等。 四、练习 1.国际公认的_______________________________工具是美国加利福尼亚大学伯克利分校 开发的____________程序。 答案：模拟电路通用仿真、SPICE 2. 商用的SPICE软件主要有________、________、________、________与________等。 现在常用的SPICE仿真软件为方便用户使用都提供了较好的用户界面，在用仿真库中的元器件连成原理图后就可以进行仿真（当然要设置必要的仿真参数），但实际上只是用原理图自动产生了SPICE的格式语句，还是要通过读取语句来进行仿真，这是历史的遗留问题。 在当时的技术条件下，不能用图形方式输入电路结构，只能通过文本文件来描述，也就是所谓网表。SPICE软件的设计者规范了要进行仿真的电路对应的SPICE网表文件格式，还定义了许多仿真描述语句和分析控制语句等，使仿真软件能通过读取这些特殊信息来进行相关计算和运行，最后获得要求的结果。 因为技术的进步，虽然现在已经不需要手工书写并输入网表了，但了解一些基本语句还是很有用的，不仅可以理解仿真时要设置的那些参数的含义，而且在出错时还易于通过网表来排错。 SPICE网表文件是文本文件，默认的输入文件名为：*.cir 因为目前各个版本的SPICE软件都已图形化，并增加了很多功能，所以产生的语句顺序和格式有了一些变化，但主要是以*开头的注释语句的不同变化，便于阅读和模块化，而基本的语句变化不大，包括以下几种： 1) 标题语句：网表文件第一行为标题语句，由任意字符串和字母组成，软件并不处理，而是直接在输出文件中作为第一行打印出来 2) 注释语句：由*开头的字符串，为文件的说明部分，为方便阅读而在自动产生的SPICE网表文件中大量存在 3) 电路描述语句：定义电路拓扑结构和元器件参数的语句，由元器件描述语句、模型描述语句、电源语句等组成 4) 电路特性分析和控制语句：以.开头的语句，描述要分析的电路特性及控制命令 5) 结束语句：即.END ，标志电路描述语句的结束，在文件最后一行 （最后将会给出SPICE网表文件的例子） 一、电路描述语句：是SPICE网表文件中最多也最复杂的，有以下一些规定： 1) 名称：为字符串，只有前8个字符有效，其中第一个字符必须为A--Z的字符，且有固定含义，对应不同类型的元件 2) 数字：有几种形式，整数、浮点数、整数或浮点数加上整数指数、浮点数或整数后面加上比例因子 常用的比例因子：有T、G、MEG、K、M、U、N、P、F、MIL等，不分大小写 3) 分隔符：有空格、逗号、等号、左括号、右括号等 4) 续行号：“+”，一行最多只能有80字符，如一行无法表达完全，可在第二行起始加+号，表示是前一行的继续 5) 单位：使用国际标准单位制，语句中缺省 6) 规定支路电流的正方向和支路电压的正方向一致 7) 节点编号：可以是任意的数字或字符串，节点0规定为地，不允许有悬浮的节点，即每个节 实验三 MOS管参数仿真及Spice学习 刘翔 10214070 一、实验内容和要求。 实验内容： （1）使用S-Edit绘制电路图，将其转换成Spice文件。 （2）利用T-Spice的对话框添加仿真命令。 （3）利用W-Edit观察波形。 实验要求： （1）利用Tanner软件中的S-Edit、T-Spice和W-Edit，对NMOS管的参数进行仿真。NMOS器件的T-Spice参数仿真内容如下： a. MOS管转移特性曲线（给定VDS、W、L，扫描VGS）。 b. MOS管输出特性曲线（给定VGS、W、L，扫描VDS）。 c. 温度对MOS管输入/输出特性的影响（给定VGS、VDS、W、L，扫描Temp）。 d. MOS管W对输入/输出特性的影响（给定VGS、VDS、W/L，扫描W）。 e. MOS管L对输入/输出特性的影响（给定VGS、VDS、W/L，扫描L）。 f. MOS管W/L对输入/输出特性的影响（给定VGS、VDS、L，扫描W）。 g. MOS管开关电路输入/输出波形（输入一定频率的方波）。 h. 在MOS管开关电路输入/输出波形中找出传输时间、上升时间和下降时间。 i. MOS管开关电路传输特性曲线。 j. MOS管W/L对传输特性的影响（给定L、扫描W）。 k. 在MOS管传输特性曲线上找出测量输入、输出电压门限，计算噪声裕度。 （2）记录操作步骤，截取相应图片，完成实验报告。 二、实验环境、Tanner软件简介及SPICE命令。 实验环境： Tanner（S-Edit、T-Spice、W-Edit） SPICE命令的插入： Edit —Insert Command命令或工具栏中的，打开T-Spice Command Tool（T-Spice命令工具）对话框，可以在活动输入文件中插入命令。 三、实验流程框图。 四、实验步骤。 1.在S-Edit中绘制电路原理图，导出SPICE文件。 （1）新建一个文件file-new，新建一个模块，module-new，添加所需要的工艺库。 几种电源仿真软件介绍（转摘） IsSpice是美国Intusoft公司推出的一种商业仿真软件，是ICAP/4软件集成系统的重要组成部分。 ICAP/4软件集成系统主要由SpiceNet、PreSPice、InSpice和IntuScope四大功能模块组成。ICAP/4的工作流程是：首先进入SpiceNet绘制电路图，并生成相应的Netlist文件，然后执行IsSpice仿真软件模块，在仿真之前系统将自动连接PreSpice仿真资料库中的元件模型，仿真完成之后利用IntuScope波形分析处理模块对仿真模型进行分析处理。 SpiceNet是电路原理图绘制模块，主要实现电路原理图的绘制、Netlist文件的自动生成、瞬态波形显示以及交互式仿真控制。SpiceNet与当前流行的各种仿真系统兼容，其输出文档格式适用于Mentor、OrCAD和Protel系统。 ICAP/4工业版的PreSpice元件资料库中包含10,000种以上的元件模型，以ASCⅡ格式保存，用户可以随时通过仿真模型浏览器Parts Browser对不同元器件供应商提供的元件模型进行浏览。同时，ICAP/4系统还提供了100多个通用模型，输入相应的元件参数后即可直接调用。另外，用户可以即时通过Internet下载最新的元件库。 InSpice是具有完善的仿真控制功能的交互式仿真软件，其主要特点包括：（1）瞬态波形显示；（2）电路元件电压、电流、功耗及模型参数显示；（3）采用ICL交互式编程语言控制仿真过程；（4）可进行成组参数扫描；（5）可进行交流、直流、瞬态、噪声、傅立叶、失真度、温度、直流灵敏度、蒙特卡罗分析和最佳化分析；（6）可测量电路参数临界值。 IntuScope波形分析处理软件能够实现数字式存储示波器和频谱分析仪的功能，能够对仿真结果进行实时分析和计算处理。主要能够实现：（1）显示各种分析类型的仿真波形；（2）波形分析参数包括：有效值、峰-峰值、平均值、最大值、最小值；（3）允许同时显示和分析大量波形；（4）可进行回归、滤波、增益、相位、上升/下降时间分析和计算。 用于模拟电路仿真的SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）软件于1972年由美国加州大学伯克利分校的计算机辅助设计小组利用FORTRAN语言开发而成，主要用于大规模集成电路的计算机辅助设计。SPICE的正式实用版SPICE 2G在1975年正式推出，但是该程序的运行环境至少为小型机。1985年，加州大学伯克利分校用C语言对SPICE软件进行了改写，1988年SPICE被定为美国国家工业标准。与此同时，各种以SPICE为核心的商用模拟电路仿真软件，在SPICE的基础上做了大量实用化工作，从而使SPICE成为最为流行的电子电路仿真软件。 PSPICE则是由美国Microsim公司在SPICE 2G版本的基础上升级并用于PC机上的SPICE版本，其中采用自由格式语言的5.0版本自80年代以来在我国得到广泛应用，并且从6.0版本开始引入图形界面。1998年著名的EDA商业软件开发商ORCAD公司与Microsim公司正式合并，自此Microsim 公司的PSPICE产品正式并入ORCAD公司的商业EDA系统中。目前，ORCAD公司已正式推出了ORCAD PSPICE Release 9.0，与传统的SPICE软件相比，PSPICE 9.0在三大方面实现了重大变革：首先，在对模拟电路进行直流、交流和瞬态等基本电路特性分析的基础上，实现了蒙特卡罗分析、最坏情况分析以及优化设计等较为复杂的电路特性分析；第二，不但能够对模拟电路进行，而且能够对数字电路、数/模混合电路进行仿真；第三，集成度大大提高，电路图绘制完成后可直接进行电路仿真，并且可以随时分析观察仿真结果。 LTspice使用指南 梁竹关 云南大学信息学院电子工程系， 1 前言 1．1 电路仿真分析软件简介 电路仿真（simulation）分析软件很多，有用于模拟电路的、有用于数字电路的、有既可以用于数字电路也可以用于模拟电路的，而且在这些软件中，有的功能非常强大，用户使用起来很方便、并且容易入手，而有些就要逊色多了，在这里就不一一列举那些软件以及它们的功能，用户可以根据实际情况选择适合的。当然商用的电路仿真软件往往功能强大，但价格也非常之昂贵，而用于学习的免费软件功能就弱多了。LTspice是集成电路仿真分析软件其中之一，它是一个可视化的图形输入电路仿真软件，在windows操作系统下运行。下面就主要介绍LTspice的功能、特点和使用方法。 Linear Technology公司是一家大型的美国电子元器件制造商，它生产各种各样电子元器件，有模拟电路元器件、有数字电路元器件等等。 1．2 电路仿真软件做什么？ 电路仿真软件主要用于分析电路的功能和性能。当我们仿真分析电路时，首先必须明确你要仿真分析的电路是模拟电路还是数字电路，这是因为模拟电路和数字电路需要分析的功能和性能有所不同。 1．3 电路仿真软件通用使用步骤 不同的电路仿真软件使用方法和技巧会有所不同，但它们还是有一些相通之处。相通之处就在于如下，当用仿真分析软件分析电路时，首先需要输入电路，一般会有文本输入和图形输入两种方式；然后设置仿真类型，最后调用仿真控制命令进行仿真分析，得到的结果可能以数字形式表示出来，也可能以图表形式表示出来。 2 安装仿真软件 图2.1 软件下载地址 网址提供了许多电路仿真软件和集成电路版图设计软件，如Cadence、LASI等，有些软件要正式使用它们，你还需要购买它们的License。在该网站你会发现有免费电路仿真软件LTspice，如图2.1所示，点击它。然后根据提示进行下载和安装。（注：如果不想去上网下载，你可以在我给的Softwares for IC desigh中找到） 3 电路输入 无论电路是简单还是复杂，其输入过程和方法是相同的。下面就以一个CMOS反相器电路为例，说明LTspice软件的电路原理图输入过程和方法。 3．1 打开电路原理图输入界面 当你安装电路仿真软件LTspice成功后，计算机桌面上会LTspice的快捷图标，双击该图标，打开一个对话界面，如图3.1所示。 图3.1 LTspice打开的界面 在图3.1所示的界面单击File，出现如图3.2所示的对话框，从中选择New Schematic 实验三MOS管参数仿真及Spice学习 刘翔 10214070 一、实验内容和要求。 实验内容： （1）使用S-Edit绘制电路图，将其转换成Spice文件。 （2）利用T-Spice的对话框添加仿真命令。 （3）利用W-Edit观察波形。 实验要求： （1）利用Tanner软件中的S-Edit、T-Spice和W-Edit，对NMOS管的参数进行仿真。NMOS器件的T-Spice参数仿真内容如下： a. MOS管转移特性曲线（给定VDS、W、L，扫描VGS）。 b. MOS管输出特性曲线（给定VGS、W、L，扫描VDS）。 c. 温度对MOS管输入/输出特性的影响（给定VGS、VDS、W、L，扫描Temp）。 d. MOS管W对输入/输出特性的影响（给定VGS、VDS、W/L，扫描W）。 e. MOS管L对输入/输出特性的影响（给定VGS、VDS、W/L，扫描L）。 f. MOS管W/L对输入/输出特性的影响（给定VGS、VDS、L，扫描W）。 g. MOS管开关电路输入/输出波形（输入一定频率的方波）。 h. 在MOS管开关电路输入/输出波形中找出传输时间、上升时间和下降时间。 i. MOS管开关电路传输特性曲线。 j. MOS管W/L对传输特性的影响（给定L、扫描W）。 k. 在MOS管传输特性曲线上找出测量输入、输出电压门限，计算噪声裕度。 （2）记录操作步骤，截取相应图片，完成实验报告。 二、实验环境、Tanner软件简介及SPICE命令。 实验环境： Tanner（S-Edit、T-Spice、W-Edit） SPICE命令的插入： Edit —Insert Command命令或工具栏中的，打开T-Spice Command Tool（T-Spice命令工具）对话框，可以在活动输入文件中插入命令。 三、实验流程框图。 四、实验步骤。 1.在S-Edit中绘制电路原理图，导出SPICE文件。 （1）新建一个文件file-new，新建一个模块，module-new，添加所需要的工艺库。 免费电路图仿真软件LTspice 一简介（中文教程） 欢迎转载，转载请说明出处-DPJ 关键字：PSpice 仿真，电路图，LTspice仿真，pspice模型，spice，电路仿真，功放电路图仿真，信号放大仿真 1. LTspice 电路仿真软件简介 LTspice 电路图仿真软件简介（支持PSpice和Spice库的导入） LTspiceIV 是一款高性能Spice III 仿真器、电路图捕获和波形观测器，并为简化开关稳压器的仿真提供了改进和模型。我们对Spice 所做的改进使得开关稳压器的仿真速度极快，较之标准的Spice 仿真器有了大幅度的提高，从而令用户只需区区几分钟便可完成大多数开关稳压器的波形观测。这里可下载的内容包括用于80% 的凌力尔特开关稳压器的Spice 和Macro Model，200 多种运算放大器模型以及电阻器、晶体管和MOSFET 模型。 在电路图仿真过程中,其自带的模型往往不能满足需求,而大的芯片供应商都会提供免费的SPICE模型或者PSpice模型供下载,LTspice可以把这些模型导入LTSPICE中进行仿真。甚至一些厂商已经开始提供LTspice模型，直接支持LTspice的仿真。这是其免费SPICE 电路仿真软件LTspice/SwitcherCADIII所做的一次重大更新。这也是LTspice 电路图仿真软件在欧洲，美国和澳大利亚，中国广为流传的根本原因。 LTspice IV 具有专为提升现有多内核处理器的利用率而设计的多线程求解器。另外，该软件还内置了新型SPARSE 矩阵求解器，这种求解器采用汇编语言，旨在接近现用FPU (浮点处理单元) 的理论浮点计算限值。当采用四核处理器时，LTspice IV 可将大中型电路的仿真速度提高3 倍，同等设置的精度，电路仿真时间远远小于PSpice的计算时间（本来你要等待3个小时，现在一个小时就结束了）。功能强大而且免费使用仿真工具，何乐而不为呢？ 这里不是贬低pspice软件，cadence的Pspice软件具有更加丰富的配置和应用，可以进行更加繁多的电路仿真和设置，因为大多数工程师不需要非常复杂的应用，所以，免费的LTspice可以满足基本的应用。 Pspice仿真工具还有一个大佬就是multisim，这也是一个非常优秀的软件，multisim软件也是非常强大的软件的，其示波器功能，非常适合学生和老师的教学示范功能，但是multisim和pspice 都需要昂贵的license费用，ltspice 在企业应用和小企业应用也是不错的替代方案，尤其设计任务和仿真需求不是很频繁的情况下，ltspice 就凸现了独特的优势。 SPICE仿真软件基础 现在常用的SPICE仿真软件为方便用户使用都提供了较好的用户界面，在用仿真库中的元器件连成原理图后就可以进行仿真（当然要设置必要的仿真参数），但实际上只是用原理图自动产生了SPICE的格式语句，还是要通过读取语句来进行仿真，这是历史的遗留问题。在spice早期研究的技术条件下，无法用图形方式输入电路结构，只能通过文本文件来描述，也就是所谓网表。SPICE软件的设计者规范了要进行仿真的电路对应的SPICE网表文件格式，还定义了许多仿真描述语句和分析控制语句等，使仿真软件能通过读取这些特殊信息来进行相关计算和运行，最后获得要求的结果。 因为技术的进步，虽然现在已经不需要手工书写并输入网表了，但了解一些基本语句还是很有用的，不仅可以理解仿真时要设置的那些参数的含义，而且在出错时还易于通过网表来排错。SPICE网表文件是文本文件，默认的输入文件名为：*.cir 因为目前各个版本的SPICE软件都已图形化，并增加了很多功能，所以产生的语句顺序和格式有了一些变化，但主要是以*开头的注释语句的不同变化，便于阅读和模块化，而基本的语句变化不大，包括以下几种： 1) 标题语句：网表文件第一行为标题语句，由任意字符串和字母组成，软件并不处理，而是直接在输出文件中作为第一行打印出来 2) 注释语句：由*开头的字符串，为文件的说明部分，为方便阅读而在自动产生的SPICE网表文件中大量存在 3) 电路描述语句：定义电路拓扑结构和元器件参数的语句，由元器件描述语句、模型描述语句、电源语句等组成 4) 电路特性分析和控制语句：以.开头的语句，描述要分析的电路特性及控制命令 5) 结束语句：即.END ，标志电路描述语句的结束，在文件最后一行 （最后将会给出SPICE网表文件的例子） 一、电路描述语句：是SPICE网表文件中最多也最复杂的，有以下一些规定： 1) 名称：为字符串，只有前8个字符有效，其中第一个字符必须为A--Z的字符，且有固定含义，对应不同类型的元件。 2) 数字：有几种形式，整数、浮点数、整数或浮点数加上整数指数、浮点数或整数后面加上比例因子 常用的比例因子：有T、G、MEG、K、M、U、N、P、F、MIL等，不分大小写 3) 分隔符：有空格、逗号、等号、左括号、右括号等 4) 续行号：“+”，一行最多只能有80字符，如一行无法表达完全，可在第二行起始加+号，表示是前一行的继续 5) 单位：使用国际标准单位制，语句中缺省 6) 规定支路电流的正方向和支路电压的正方向一致 7) 节点编号：可以是任意的数字或字符串，节点0规定为地，不允许有悬浮的节点，即每个节点对0节点都必须有直流的通路。当实际电路不满足这个要求时，可在悬浮节点与地之间接一个大电阻（如1G）. 8）不能分析的问题：电压源回路、电感回路、电压源和电感组成的回路、隔断的电流源和（或）电容 SPICE入门 甘才军的SPICE电路仿真笔记 关键词：电工学；EDA 1.简介 SPICE-simulation program for integrated circuit emphasis。 他将计算机技术、数值技术、晶体管模型很好地结合在一起，可以验证电路设计和预测电路行为。是EDA技术的基础。 其发展史： 前身：1968年第一个非线性电路仿真程序cancer》1971年改进的cancer版本，更名为SPICE》1975年SPICE2》1983年，SPICE2G6》1993年用C语言编写的比较成熟的版本SPCE3F》1997年最新版本SPICE3F5 SPICE已经成为事实上的工业标准。 PSIPCE是SPICE移植到PC机上的产品。PSIPCE在不但扩展，已经偏离了标准的SPICE 语法，使用时需注意。 现在大多数电路仿真软件都可以直接收入电路，但电路图输入方法不能取代SPICE语言描述电路的方法。元件的建模、电路结构的研究、对于分析功能的使用等都要求对SPICE 有较深入的理解。只有在掌握SPICE语言的基础上，才能使用电路仿真软件。 用SPICE可以对电路的分析包括： 电路的静态工作点；直流扫描分析；直流小信号的传输函数、交流分析、瞬态分析、灵敏度分析、噪声分析、畸变分析、蒙特卡洛分析。 spice中电路可接受的元件： 在分析时每种元件都有相应温度、默认温度时27摄氏度。 2.SPICE电路文件 2.1. 如何描述电路 一个完整文件的具体形式： spice用节点电压法求电解电路。所以首先要为电路的节点编写名称、节点的名称可以是任意的字符串，但参考节点的名称必须为“0”。下图用数字表示所有节点。这里的节点与电路中的节点稍有不同。任意元件外接端点都是节点。 spice算法要求任何节点必须要有到参考节点的通道。若不满足此条件，编写电路前要在此节点到参考节点间加一个大的电阻（阻值要足够大，如10e20），此电阻的存在不会影响电路的特性。 SPICE仿真软件的仿真设计实验报告二极管、稳压管的仿真模型与正反向特性测试 负反馈放大电路参数的仿真分析 姓名：张梦瑶 学号：11122295 学院：机自院自动化系 二极管、稳压管的仿真模型与正反向特性测试 实验内容： 1. 设计二极管、稳压管的仿真模型。 2. 用仿真软件分析二极管、稳压管的正反向特性。 实验分析： 二极管伏安特性是指二极管两端电压与其电流之间的关系，主要特点是单向导电性及非线性，并且易受温度影响。 二极管的伏安特性测试电路可以设计成如下图所示。 用交变电源获得可变的电压，将二极管与电阻串联，将示波器的A 通道接在 二极管两端，测量出的是二极管两端的电压1D A V V =，将示波器的B 通道接在电阻的两端，测出的是电阻两端的电压1R B V V =，由于1111 D R R I I R V ==,所以B V 与I D1成正比，所以切换到示波器的B/A 模式就可以观察到二级管的V-I 特性曲线了。 同理，稳压管的设计图如下。 仿真结果： （二极管） 仿真后得到的二极管的V-I特性曲线如图： （由于整体的图像太大，不是很直观，因此把V-I的正向和反向特性曲线的放大图也放上来） （稳压管） 仿真后得到的稳压管的V-I特性曲线如图 对稳压管的反向击穿特性放大如图 实验体会及注意事项 二极管的仿真实验设计几经反复，首先是在原理图的设计上就否决了好多个思路，从直流电源的扫描分析改成交流电源；在测量方面，刚开始采用的是电压表和电流表，但是苦于无法绘制曲线，最后改成了方便的示波器。 实验过程中由于参数选取不当，导致出现了多次的仿真错误。最后得到的教训是：在选取了某个型号的二极管的后要先查找它的理论参数，然后估算需要的串联电阻大小和电源电压，以免出现不必要的错误。 对仿真后的曲线分析可知：二级管和稳压管的仿真曲线基本类似，区别在于加上反向电压时，稳压管的反向击穿曲线更陡，说明稳压管的稳压特性好。 Notebook: [03] 工具Created: 2014/7/12 14:49Updated:2014/7/12 14:49Tags: 仿真URL:https://www.doczj.com/doc/055652975.html,/s/blog_56defcc301012gl5.html TINA-TI中仿真非TI公司芯片SPICE的方法 TINA-TI中仿真非TI公司芯片SPICE的方法 (2012-08-04 16:51:42)标签： 仿真工具分类： 模拟电路 TINA是DesignSoft公司仿真软件，能仿真所有厂家芯片SPICE文件，但需要购买，很贵的。而TINA-TI是TI公司的一个定制版本，完全FREE,只是缺省只包含TI公司芯片的仿真SPICE文件。9.0以后版本缺省包括TI和国办所有芯片，只需从库中选择具体型号即可。很方便。但对于其他厂家如ADI，LINEAR,MAXIM等的芯片仿真就没这么简单了，不能直接加载库文件，如ADI公司的anlg_dev.lib,因为还需要TI公司制作的库索引文件XXX.IND和XXX.TLD,如果直接拷贝过来，TINA是编译不过的。但TINA-TI留了一个小口，即可以单个通过创建宏加载【这已经是很大进步了，9.0之前的版本连这个功能都没有，无法仿真非TI公司产品】 下面举例说明仿真过程（以AD8639为例）： 点击[工具]->新建宏向导 加载ADI公司的AD8639.CIR 点击下一步 转载▼ 下一步，指定管脚， 接下来保存宏，并选择插入即可 最后，AD8639的SYMBOL就出现了。 体会： 1）对比ORCAD和TINA，对于新的器件（库里没有的），加载过程还是TINA简单一些，ORCAD还要先转换，还得重新命名管脚，往库里手工加载，很麻烦的。【日后有空，把ORCAD的新器件仿真过程写出来】 2）对于时域，频域以及噪声分析，无论从参数设置还是显示效果来看，还是感觉TINA简单一些。（有些主观，这跟使用习惯有关） 3）ORCAD毕竟是第三方通用仿真工具，支持的厂家器件远比TINA-TI多得多。 SPICE电路仿真实验 一．实验目的 (一)练习使用标准spice的元件描述语句、分析语句、输出语句、模型语句等，熟练掌握电路文件的编写。 (二)能够根据电路分析的具体要求灵活使用spice。 (三)练习使用aim-spice 软件，特别是其中的标准spice分析功能。 二．实验设备 AIM-SPICE STUDENT VERSION3.8a 软件。 三．实验内容 (一)电路图如图1.1所示，编写电路文件，计算电路中的电流I。 120V 图1.1 (二)电路图如图1.2所示，画出当电压源从2V~6V时，电流I的变化曲线。 Vi 2Ω2Ω (三)交流电路如图 1.3所示，已知V t u) 45 1000 sin( 2 220 - =, R1=100Ω, R2=200Ω, R2=50Ω, L1=0.1H, L2=0.5H C=5uF。画出电流i的波形。(要求与u画在一起) u C 图1.2 图1.3 (四)已知文氏电桥电路如图1.4所示，画出其幅频特性曲线和相频特性曲线。 u (五)电路如图 1.5(a)所示，输入电压u如图 1.5(b)所示，设u c(0_)=0。用spice 画出u ab过渡过程的波形。 u c u (六)电路如图1.6所示，t<0时电路已经处于稳态，t=0时开关K 闭合，请用spice画出开关闭合后电路中电流i的波形。 图1.4 图1.5(a) 图1.5(b) 10V 图1.6 (七)已知二极管1N41418的参数：IS=0.1PA, RS=16 CJO=2PF TT=12N BV=100 IBV=0.1PA，用spice 画出1N4148的伏安特性曲线，要求横轴是电压，纵轴是电流，电压：0~1.2V。 * (八)用spice 画出某一种三极管的输出特性曲线。 注：有关spice和aim-spice的使用方法请参阅《电工学补充教材》 ADS SPICE模型的导入及仿真 一、SPICE模型的导入 1、打开一个新的原理图编辑视窗，暂时不用保存也不要为原理图命名。 2、导入SPICE模型： 1 2 3 3、新建一个原理图，命名为“BFP640_all ”，利用刚导入的SPICE 文件并对照下载的SPICE 文件附带的原理图进行连接： 导入完成！ 已经导入了： bfp640.dsn chip_bfp640.dsn sot343_bfp640.dsn 等文件。 附带的原理图 选择要导入的 SPICE 模型文件 4 连接好后的BFP640_all原理图如下： 4、为SPICE模型创建一个新的电路符号 ADS原理图系统默认的电路符号如下： 这里我们为BFP640创建一个新的NPN电路符号。 1、在原理图设计窗口中的菜单栏中选择【View】→【Create/Edit Schematic Symbol】命令中，出现“Symbol Generator”对话框后，单击【OK】按钮，出现如上图所示的默认符号； 2、在菜单栏中选项【Select】→【Select All】命令，并单击【Delete】按钮删除默认符号； 3、在菜单栏中选择【View】→【Create/Edit Schematic Symbol】命令回到原理图设计窗口； 4、在原理图设计窗口中选择【File】→【Design Parameters】，打开“Design Parameters”对话框； 5、按照下图所示，设置对话框中的参数 单击【OK 】按钮，保存新的设置并自动关闭对话框； 6、最后，单击【Save 】按钮保存原理图，电路符号就创建完成。 二、直流仿真 1、在ADS 主视窗下单击【File 】→【New design 】，在弹出的对话框中输入新原理图名称“BFP640_DC1”,并选择“BJT_curve_tracer ”设计模版，如下图所示： 文件描述 元件名称Q 在 下拉菜单中选择 ADS 内建模型 SYM_BJT_NPN 选择元件封装 HCNR200和HCNR201模拟光电耦合器SPICE电路仿真 应用笔记AN5545 Jamshed Namdar Khan，安华高科技(Avago Technologies)隔离应用产品事业部光电耦合器应用工程师 介绍 本应用笔记的目的是展示PSpice软件如何通过使用安华高科技(Avago Technologies)提供的PSpice宏模型精确预测和仿真Avago公司HCNR200和HCNR201模拟光电耦合器的行为，聚焦集成电路仿真程序(SPICE, Sim-ulation Program with Integrated Circuit Emphasis)目前被认为是模拟电路设计工程师不可或缺的工具。 相对模拟光电耦合器数据表参数或规格，良好的宏模型应该精确预测电路性能，PSpice或SPICE仿真是任何设计工程师成功完成设计项目一个必备并且不可或缺的工具，电路仿真有助于原始设计概念的发想，从而允许工程师调整并优化原型电路取得最佳可能电路性能。电路仿真的最大优势在于建构实体硬件或进行性能测试前可以先行验证并改善设计，极小化花费在原型测试的时间和相关费用成本。 为何需要仿真？ 不管电路仿真可以如何进行或带来什么，有一点它绝不可能做到的是为你提供实际的电路设计，因此我们首先列举几个吸引设计工程师进行电路仿真的原因。 进行电路仿真的主要动力是极小化预测目标电路设计性能的时间，相较于实际建立和进行原型测试等效电路的评估，使用SPICE电路进行评估所使用的时间相对上非常微小，另外，这些电路仿真也可以在各种不同温度、偏置条件以及零组件数值和误差条件下多次进行，但耗费时间仅为进行电路试验板设计并于工作台上进行评估的数分之一。 在进行光电耦合器SPICE仿真时，首先应该了解的是软件并无法仿真光电耦合器的两个基本特性，设计工程师使用光电耦合器主要有两个理由，分别是绝缘和隔离，SPICE软件并无法对这两个主要关键光电耦合器功能建立模型。绝缘 描述光电耦合器通过光学设计绝缘屏障提供两侧或两个接地点间高电压击穿保护的特性，这个参数在数据表中以绝缘耐受电压V ISO表示，并通过光电耦合器标准如UL1577认证，工作电压则定义为V IORM并且通过国际光电耦合器安全标准如IEC 60747-5-5认证。V ISO 规格为短暂一分钟或瞬态绝缘耐受规格，举例来说，依据UL1577标准，Avago光电耦合器产品的规格由2500Vrms/min到7500Vrms/min，由光电耦合器所选择的封装形式决定，工作电压V IORM则为光电耦合器绝缘屏障上可以承受的连续电压，Avago的光电耦合器产品通过560V peak到1768V peak认证，同样依所选择的封装形式决定。不同于基于总漏电流或击穿测试的UL规格V ISO，IEC 60747-5-5指定的工作电压V IORM或瞬态过电压V IOTM规格基于部分放电测试，如上所述，SPICE 并无法仿真光电耦合器的绝缘击穿水平或部分放电起始电压。 隔离 定义光电耦合器两个光学隔离接地面间的电气噪声抑制能力，这个参数在光电耦合器数据表中通常以共模抑制(CMR, Common Mode Rejection)能力表示，为不会造成光电耦合器错误行为或受暴影响和发生输出短时脉冲条件下，光电耦合器两侧可以承受的最高电压变化，通常这个电压变化(dV/dt)速度规格以光电耦合器可以承受，不会发生短时脉冲并维持在正确逻辑状态的最高电压变化速度kV/μs表示，CMR越高，光电耦合器抑制两个隔离侧或接地面电气噪声的能力就越高，基本上SPICE也无法仿真光电耦合器的隔离或噪声抑制特性。 P SPICE- 电子线路模拟LTspice IV 教程. 16. 07 XXXX 郭督于德国. 1 目录 1.简介 2. 安装 3. …练习例子Astable Multivibrator“ 6 3.1. 打开线路图 3.2.信号分部 3.3. L?schen von Signalverl?ufen im Ergebnis-Bildschirm 10 3.4. Andere Farbe für eine Ergebniskurve 10 3.5. ?nderung der Simulationszeit 11 3.6. ?nderung des dargestellten Spannungs- oder Strombereichs 13 3.7. Cursor-Einsatz 15 3.7.1. Verwendung eines Cursors 15 3.7.1. Verwendung eines zweiten Cursors 15 3.8. Differenzmessungen 16 3.9. Strom-Messungen 17 3.10. ?nderung von Bauteilwerten 18 4. RC-Tiefpass als erstes eigenes Projekt 19 4.1. Zeichnen des Stromlaufplans mit dem Editor 19 4.2. Zuweisung neuer Bauteilwerte 20 4.3. Untersuchung von einmaligen Vorg?ngen 21 4.3.1. Die Sprungantwort 21 4.3.2. Ein- und Ausschaltvorgang 23 4.3.3. Die Impulsantwort 24 4.4. Periodische Signale am Eingang 27 4.4.1. Sinussignal mitf= 1591 Hz 27 4.4.2. Rechtecksignal mitf= 1691 Hz 28 4.4.3. Dreiecksignal mitf= 1691 Hz 29 4.5. AC-Sweep zur Ermittlung des Frequenzganges 30 5. FFT (= Fast Fourier Transformation) 32 6. Zweites Projekt: Gleichrichtung 34 6.1. Einpuls-Gleichrichter ohne Trafo 34 6.2. Eine wichtige Sache: Erstellung eines SPICE-Modells und eines Symbols für einen Transformator 35 6.2.1. Erstellung des SPICE-Modells für einen Transformator mit zwei 35 Wicklungen 6.2.2. Erzeugung eines passenden Symbols für den Transformator 36 6.3. Einpuls-Gleichrichter mit Trafo 38 6.4. Verwendung der Diode 1N4007 in der Gleichrichterschaltung 39 6.5. Zweipuls-Gleichrichter mit Trafo 41 7. Drittes Projekt: Drehstrom 43 ADS SPICE模型的导入及仿真SPICE模型的导入 1、打开一个新的原理图编辑视窗，暂时不用保存也不要为原理图命 名。 2、导入SPICE模型： :BFP&4C_TESl_20110L03.p r j ； untitled； (Schematic pl 1 rile Edit Select Viww InEert Options CD Hrv* Dcitin’.Qrl+N Open Design-n Clri+Q CJose Design Reyert to Saved Design... wv Save Design QH+S &Save Design 公… 静Save Design As Template . CuipxDuGgm.. Qelete Desiqr.,. Print.Ctrl+P Print Area... Print Setup-? 庠 1 E|P 口!■■!!：■? Export.? 1 iKfiports Desig.n ^ar^rT eters...T QC J E Layout Simulate lAindow ^?ynainiiiicLiiib Des ignGtj idle Help p O 月加备\盏＜8＞郞臼庫 [mport b Fil^ K?tli st File Import File Nam^ (Sourat) New Design Kame QJe^tin^tioit^ 2▼ Mcpxe Oyti OK C axicel Help JlZW. 2.￡>K -0J5H Z.B75A/肝SrnSchem [mport Netlist Options：5 FSFICE V] Fir?+ line is a. cfifMfiint 两卩res? □爼10 fnupping Translated Output Format Q ALT Schematic [with nwsd coimaatioaC J ADM 丿Ojti sitsl Direetwy LfiCiti sr Directory To Store kDS ffstliit Cdafaull i to project dirtctary) ance Hel? 实验五、有源滤波器 一、实验目的 二、实验内容 1、SK滤波器仿真 1.仿真原理图如下 2.仿真过程 （1）系统传递函数为 极点为 C1C2均取值100pF时，极点为-1/1us(二重极点) 输出波形如下图： 利用AC仿真观察输出波形的幅频相频特性，结果如下图 可见此滤波器具有低通特性 （2）cp1=100p,cp2=200p的条件下， 滤波器有两个不等负实数极点， 输出波形如下： 可见此时输出波形偏离了高斯函数，此时输出信号由两个不同时间常数 的指数信号叠加而成，较慢的信号使得波形尾部较长 幅频、相频特性曲线如下： （3）cp1=200p,cp2=100p的条件下， 滤波器有一对共轭复数极点，且实部为负 输出波形如下： 输出波形尾部有一定出现了下冲，但形状接近高斯函数幅频相频特性曲线如下： 可见此时通频带较宽 2、Ohkawa高斯滤波器仿真 1.仿真原理图如下： SK滤波器每个复数极点单元仅需一个放大器，降低了电路的功耗和成本 利用附录给出的简化条件，可确定各器件取值如原理图中所示 此处修改了R2的值，在rc1为1u的条件下R2值为3670Ohm，因此相对于原来5k的R2值，修改后的信号幅度将下降（不考虑其他因素，约为原来的 73.4%） 2.仿真内容 （1）瞬态仿真 输出波形如下： 输出波形峰值为2.96mV，达峰时间为2.559us，1%脉冲宽度为6.853us （2）噪声仿真 输出噪声电压均方根值为162.17uV 计算可得ENC=342.42e 比较来看，SK滤波器的输出信号幅度较小，ENC较大，其优势在于电 路较简单，一个电路单元仅使用1个运放，功耗低，设计电路时需要综 合考虑，确定选取何种电路结构。 Altium Designer 6.9软件中添加Spice仿真器件模型的方法 在电子设计辅助软件中, Altium Designer 6.9是最常用的软件,新版本的Altium Designer 6.9软件增加了电路仿真功能,能够对设计的电路进行模拟分析。但是由于其仿真模型库中的元件比较少,使得许多特殊功能的电路无法进行仿真,因此必须添加所需的器件模型。 由于Spice格式已经成为仿真器件模型的标准,电子元器件厂家通常都会给出器件的Spice模型,因此可以从生产厂家的产品资料光盘中得到,也可从Internet网查询这些模型,直接把这些模型转换为Altium Designer 6.9器件模型,然后添加到Altium Designer 6.9的仿真器件库中,增强Altium Designer 6.9的仿真功能。在此,我已运放为例:介绍将Burr-Brown公司产品资料光盘中的运放Opa501添加到Altium Designer 6.9仿真器件库中的方法。 1.绘制元件图形 首先在Altium Designer 6.9中建立一个原理图库文件如Schlib.lib,然后用主菜单中Tools下的New Componet命令创建一个新元件,在弹出的对话框Name中输入元件名Opa501。在Altium Designer 6.9的设计窗口内绘出如图1所示的元件图形并保存文件。 图1.jpg 2.输入元件的描述信息 对绘制好的元件,需要输入元件的描述信息才能使用。打开Tools下的Description对话窗口,这里有Designator、Library Fields及Part Field Names三个选取项。其中Pan Field Names项采用缺省值,在Designator项的Default和Description栏中分别填人“U?”和“General-Purpose Opera tional Amplifier”。 在Library Fields项中有八个栏目, 从TextField1到TextField8,这是元件最主要的描述信息。TextField1中需要填入器件的类型和Spice中的前缀,填人“type=SUBCKT(X)”。在TextField2中填入器件模型名“model= 第7章 SPICE语言及电路仿真
SPICE仿真软件基础
实验三-MOS管参数仿真及Spice学习
几种电源的仿真软件
使用指南LTspice
实验三-MOS管参数仿真及Spice学习
LTspice 一 简介(中文教程)
SPICE仿真软件基础
电路仿真SPICE入门
SPICE仿真实验报告
TINA-TI中仿真非TI公司芯片SPICE的方法
SPICE电路仿真实验
SPICE模型的导入及仿真
HCNR200 SPICE电路仿真
LTspice电子线路模拟教程.pdf
SPICE模型的导入及仿真
spice仿真实验5
Altium Designer中添加Spice仿真器件模型的方法
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