实验5 运算放大器的HSPICE仿真

武汉大学电工电子实验教学示范中心集成电路设计实验实验报告电子信息学院学院电子信息工程专业2014 年 6 月 5 日图1三. 实验设备与软件平台微型计算机，Synopsys Hspice。

二、实验操作部分1．实验数据、表格及数据处理（综合结果概要、仿真波形图、时序分析结果、signalTAPII 结果等）2．实验操作过程（可用图表示）3．结论四. 实验内容1. 设计一个由NMOS 和PMOS 管组成的CMOS 反相器电路，对所设计CMOS 反相器进行瞬态仿真；2. 设计一个CMOS 线型放大器电路，对所设计CMOS 线型放大器进行仿真。

五. 实验步骤1．CMOS 反相器仿真实验（1）在Windows平台下找到Hspice软件所在目录，C:\ - synopsys - Hspice2005.03，在Hspice2005.03文件夹中新建文本文档，编辑CMOS 反相器仿真程序并保存为test1.sp文件。

（2）启动hspice_mt，点击菜单File - Simulate运行仿真，保存输入输出文件。

图2 图3使用文本编辑器查看test1.lis 和test1.st0文件并分析这两个文件，查看仿真结果。

（3）启动AvanWaves W-2005.03，在AvanWaves 程序主窗口中，点击菜单Design->Open-> 选择test1.sp文件->OK->出现"Results Browser"窗口。

在"Results Browser"窗口中，选择“Transient: Invertertran circuit”，在“Types”中选择“Voltages”，在“Curves”中双击“v(in”和“v(out”，则AvanWaves 程序主窗口中出现相应电压波形，点击“Close”关闭"Results Browser"窗口。

电路模拟实验专题实验文档一、简介本实验专题基于SPICE（Simulation Program With Integrated Circuit）仿真模拟，讲授电路模拟的方法和spice仿真工具的使用。

SPICE仿真器有很多版本，比如商用的PSPICE、HSPICE、SPECTRE、ELDO，免费版本的WinSPICE，Spice OPUS等等，其中HSPICE和SPECTRE功能更为强大，在集成电路设计中使用得更为广泛。

因此本实验专题以HSPICE和SPECTRE作为主要的仿真工具，进行电路模拟方法和技巧的训练。

参加本实验专题的人员应具备集成电路设计基础、器件模型等相关知识。

二、Spice基本知识(2)无论哪种spice仿真器，使用的spice语法或语句是一致的或相似的，差别只是在于形式上的不同而已，基本的原理和框架是一致的。

因此这里简单介绍一下spice的基本框架，详细的spice语法可参照相关的spice教材或相应仿真器的说明文档。

首先看一个简单的例子，采用spice模拟MOS管的输出特性，对一个NMOS管进行输入输出特性直流扫描。

V GS从1V变化到3V，步长为0.5V；V DS从0V变化到5V，步长为0.2V；输出以V GS为参量、I D与V DS之间关系波形图。

*Output Characteristics for NMOSM1 2 1 0 0 MNMOS w=5u l=1.0uVGS 1 0 1.0VDS 2 0 5.op.dc vds 0 5 .2 Vgs 1 3 0.5.plot dc -I(vds).probe*model.MODEL MNMOS NMOS VTO=0.7 KP=110U+LAMBDA=0.04 GAMMA=0.4 PHI=0.7.end描述的仿真电路如下图，图2-1 MOS管输入输入特性仿真电路图得到的仿真波形图如下图。

从这个简单的spice程序中可以知道spice电路描述的主要组成部分。

hspice仿真整理教程文件h s p i c e仿真整理§电路级和行为级仿真§直流特性分析、灵敏度分析§交流特性分析§瞬态分析§电路优化（优化元件参数）§温度特性分析§噪声分析例(Hspice netlist for the RC network circuit)：.title A SIMPLE AC RUN.OPTIONS LIST NODE POST.OP.AC DEC 10 1K 1MEG.PRINT AC V(1) V(2) I(R2) I(C1)V1 1 0 10 AC 1R1 1 2 1KR2 2 0 1KC1 2 0 .001U.END输出文件：一系列文本文件*.ic ：initial conditions for the circuit*.lis ：text simulation output listing*.mt0,*.mt1… ：post-processor output for MEASURE statements*.pa0 ：subcircuit path table*.st0 ：run-time statistics*.tr0 ,*.tr1…：post-processor output for transient analysis*.ac0,*.ac1…: post-processor output for AC analysis.TITLE 语句.TITLE或者：如果是第二种形式，字符串应该是输入文件的首行；如果一个HSPICE语句出现在文件的首行，则它将被认为是标题而不被执行。

.END 语句形式： .END在 .END语句之后的文本将被当作注释而对模拟没有影响。

分隔符包括：tab键，空格，逗号，等号，括号元件的属性由冒号分隔，例如 M1:beta级别由句号指示，例如 X1.A1.B 表示电路X1的子电路A1的节点B常量M－毫，p－皮，n－纳，u－微，MEG－兆,例如c1 1 2 10pF；单位可以省略，例如c1 1 2 10p元件名元件名以元件的关键字母开头:电阻－R，电容-C……子电路的名字以“X”开头元件名不超过16个字符节点节点名长度不超过16个字符，可以包括句号和扩展名开始的零将被忽略：节点名可以用下列符号开始：# _ ! %节点可以通过.GLOBAL语句定义成跨越所有子电路的全局节点：.GLOBAL node1 node2 node3 …node1 node2 node3都是全局节点，例如电源和时钟名节点0，GND, GND!, GROUND 都指全局的地电位节点元件语句：器件的类型+名称器件所连接的节点参数值无源器件：电阻：Rxxx n1 n2 resistance电阻值可以是表达式。

电路模拟实验专题实验文档一、简介本实验专题基于SPICE（Simulation Program With Integrated Circuit）仿真模拟，讲授电路模拟的方法和spice仿真工具的使用。

SPICE仿真器有很多版本，比如商用的PSPICE、HSPICE、SPECTRE、ELDO，免费版本的WinSPICE，Spice OPUS等等，其中HSPICE和SPECTRE功能更为强大，在集成电路设计中使用得更为广泛。

因此本实验专题以HSPICE和SPECTRE作为主要的仿真工具，进行电路模拟方法和技巧的训练。

参加本实验专题的人员应具备集成电路设计基础、器件模型等相关知识。

二、Spice基本知识(2)无论哪种spice仿真器，使用的spice语法或语句是一致的或相似的，差别只是在于形式上的不同而已，基本的原理和框架是一致的。

因此这里简单介绍一下spice的基本框架，详细的spice语法可参照相关的spice教材或相应仿真器的说明文档。

首先看一个简单的例子，采用spice模拟MOS管的输出特性，对一个NMOS管进行输入输出特性直流扫描。

V GS从1V变化到3V，步长为0.5V；V DS从0V变化到5V，步长为0.2V；输出以V GS为参量、I D与V DS之间关系波形图。

*Output Characteristics for NMOSM1 2 1 0 0 MNMOS w=5u l=1.0uVGS 1 0 1.0VDS 2 0 5.op.dc vds 0 5 .2 Vgs 1 3 0.5.plot dc -I(vds).probe*model.MODEL MNMOS NMOS VTO=0.7 KP=110U+LAMBDA=0.04 GAMMA=0.4 PHI=0.7.end描述的仿真电路如下图，图2-1 MOS管输入输入特性仿真电路图得到的仿真波形图如下图。

从这个简单的spice程序中可以知道spice电路描述的主要组成部分。

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输入输出文件
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数量级的工程符号
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输入文件的例子
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输入文件的例子
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HSPICE的输入 输入行格式
• 文件名、语句、等式的长度不能超过256字符； • 上标和下标将被忽略； • 对英文字符大小写不敏感 • 用加号（+）表示续行，此时加号应该是新续之行的 第一个非空格字符； • 星号（*）和美圆符号（$）可以引出注释行，但*必 须是每行第一个字母，而$一般跟在一个语句后，并 与语句有至少一个空格。
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HSPICE的语句 使用子电路
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HSPICE的语句 .model引导模型说明语句
• .MODEL 模型名 元器件类型 • 例如：nmos模型 • .model mod1 nmos VTO=1.0 KP=4.5E-5 +LAMBDA=0 GAMMA=0.4 TOX=1.0E-7 +NSUB=4.0E+15 LD=0.06U CJ=2.0E-4 MJ=0.5 +CJSW=2.0E-10 MJSW=0.4 CGSO=1E-10 +CGDO=1E-10 CGBO=2E-9 元器件参数
En
数字集成电路理论与设计
刘 涛
E-mail: ttlyz@
2013-11-04 1
声明
本课件所引用任何素材，包括但不限于文 字图片等，其版权均归原作者所有，这里 不一一列出，一并致谢！
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2
第四章 SPICE与MOS管模型

电路原理图设计及Hspice仿真实验报告学生姓名：学号：指导老师：实验内容：用EDP原理图设计软件设计出两级运算放大器的电路图用Hspice软件完成此两级运算放大器的仿真实验地点：***实验室实验时间：2009年9月——2009年12月实验任务：根据运算放大器的设计要求(单位增益带宽、相位裕量、输入等效噪声、功耗等)，选择电路结构，详细分析了CMOS 运算放大器的所有性能参数，使用Level one 模型进行手工计算，设计出器件的几何尺寸，最后通过Hspice 仿真软件给出了性能指标的仿真结果。

实验思路：两级运放可以同时实现较高增益和较大输出摆幅，其设计思路是将增益和摆幅要求分别处理，而不是在同一级中兼顾增益与摆幅。

即运用第一级放大器得到高增益，可以牺牲摆幅，第二级放大器主要实现大输出摆幅，以补偿第一级牺牲的摆幅，并进一步提升增益，从而克服了单级运放增益与摆幅之间的矛盾，同时实现高增益和大摆幅。

实验指标：开环增益≥80DB；共模抑制比≥60DB；相位裕度≥60°；实验步骤：一、用EDP原理图设计软件设计两级运算放大器的电路图，电路图如图一所示：图一：CMOS两级运算放大器电路图1、电路工作原理：信号由差分对管两端输入，差模电压被转化为差模电流，差模电流作用在电流镜负载上又转化成差模电压，信号电压被第一次放大后被转化为单端输出，随即进入共源级再一次被放大后从漏端输出。

电路特点是通过两级结构可以同时满足增益和输出摆幅的要求，即第一级提供高增益，可以牺牲摆幅，第二级弥补摆幅，同时进一步增大增益。

2、电路主体结构由两个两个单级放大器构成，分别是：差分输入级和共源增益级。

辅助电路为偏置电路和频率补偿电路。

差分输入级采用PMOS 输入对管，NMOS 电流镜负载；共源级采用NMOS 放大管，PMOS 负载管；由六个MOS 管和一个电阻构成的电流源为两级放大电路提供偏置，另外还为频率补偿MOS 管提供偏压；一个NMOS 管和一个电容构成频率补偿电路，连接在共源级的输入输出之间作为密勒补偿。

实验五、电路包络仿真概述这节主要讲述了电路包络(Circuit Envelop)仿真的基础。

针对输入信号是脉冲或诸如GSM、CDMA调制信号，对输出信号作时域和频域仿真。

任务●运用一个特性放大器，设置电路包络与仿真●试验仿真参数●测试失真●使用解调元件和方程●仿真具有GSM信号的1900MHz放大器●作出载波和基带信号数据图形●在频域和时域对数据组进行操作目录1.创建一个PtRF源和特性放大器(behavioral Amp) (133)2.设置包络仿真控制器 (133)3.仿真并作出时域响应图 (134)4.在特性放大器中加入失真 (135)5.设置一个解调器和一个G S M 源 (137)6.设置带变量的包络仿真 (138)7.仿真并对解调结果作图 (138)8.用一个滤波器对相位失真进行仿真 (139)9.仿真并作出输入和输出调制曲线 (140)10.对具有GSM的amp_1900源进行仿真 (140)11.作出GSM信号数据和频谱图 (141)12.选作—信道功率计算 (145)步骤1．创建一个PtRF源和特性放大器（behavioral Amp）。

a．在amp_1900任务中，新建一原理图并以ckt_env_basic命名．用下面的步骤建立一个电路图，如一下图所示。

b．从system-Amp＆Mixers面板中，调出一个特性放大器（Amplifier）。

如下图设置S参数：S21=l0dB，其相位为0度（dB和相位用逗号分开）。

S11和S22是-50dB（回波损失或失配衰减）和0度相位。

最后，S12也被设置为0，表明没有反向泄漏（reverse leakage)。

确保对S21，S 11和S22使用dbpolar函数，如下图所示。

备注：dbpolar函数是一个把幅度以dB和极化角为度表示的复数转换成用实部和虚部表示复数的函数。

c．插入一个PtRF-Pulse己调制源，并设置功率为P=dbmtow(0）和Freq=900MHz，同时，编辑下列设置并确保每一个设置的display框都打了勾：OffRatio（超比率）=0, Delay（时延）=0ns，Rise time（上升时间）=5ns, Fall time（下降时间）=10 ns，Pulse Width（脉冲宽度）=30 ns和Period（周期）=100 ns。

电路模拟实验专题实验文档一、简介本实验专题基于SPICE（Simulation Program With Integrated Circuit）仿真模拟，讲授电路模拟的方法和spice仿真工具的使用。

SPICE仿真器有很多版本，比如商用的PSPICE、HSPICE、SPECTRE、ELDO，免费版本的WinSPICE，Spice OPUS等等，其中HSPICE和SPECTRE功能更为强大，在集成电路设计中使用得更为广泛。

因此本实验专题以HSPICE和SPECTRE作为主要的仿真工具，进行电路模拟方法和技巧的训练。

参加本实验专题的人员应具备集成电路设计基础、器件模型等相关知识。

二、Spice基本知识(2)无论哪种spice仿真器，使用的spice语法或语句是一致的或相似的，差别只是在于形式上的不同而已，基本的原理和框架是一致的。

因此这里简单介绍一下spice的基本框架，详细的spice语法可参照相关的spice教材或相应仿真器的说明文档。

首先看一个简单的例子，采用spice模拟MOS管的输出特性，对一个NMOS管进行输入输出特性直流扫描。

V GS从1V变化到3V，步长为0.5V；V DS从0V变化到5V，步长为0.2V；输出以V GS为参量、I D与V DS之间关系波形图。

*Output Characteristics for NMOSM1 2 1 0 0 MNMOS w=5u l=1.0uVGS 1 0 1.0VDS 2 0 5.op.dc vds 0 5 .2 Vgs 1 3 0.5.plot dc -I(vds).probe*model.MODEL MNMOS NMOS VTO=0.7 KP=110U+LAMBDA=0.04 GAMMA=0.4 PHI=0.7.end描述的仿真电路如下图，图2-1 MOS管输入输入特性仿真电路图得到的仿真波形图如下图。

从这个简单的spice程序中可以知道spice电路描述的主要组成部分。

第五讲
Hspice电路仿真
Outline
Spice Overview Hspice



网单文件 电路网表 模型卡 控制卡 浏览输出波形
到网络学堂上下载 Hspice手册：Hspice.pdf
两个Hspice电路分析例子
Spice Overview
Circuit simulation backgroud
了解需要验证的电路指标和对应的模拟种类电路状态了解电路结构元件参数与各项电路特性的相关性以便于模拟结果的改进hspice的流程后处理schematicnetlisterhspicenetlisthspicesimulationanalysiswavedataparameterchangesmetalibcdfsymbollibrary前端功能反标注hspice的具体功能电路级和行为级仿真直流特性分析灵敏度分析交流特性分析瞬态分析电路优化优化元件参数温度特性分析噪声分析傅立叶分析montecarlo最坏情况参数扫描数据表扫描功耗各种电路参数如h参数t参数s参数等可扩展的性能分析hspice的样子hspice是一个在cmdshell窗口中运行的程序无图形化界面
下面是由前面举例的CMOS反相器组成的 三级反相器链网表：
…… .global vdd .SUBCKT INV IN OUT wn=1.2u wp=1.2u IN Mn out in 0 0 NMOS W=wn L=1.2u Mp out in vdd vdd PMOS W=wp L=1.2u .ENDS X1 IN 1 INV WN=1.2U WP=3U X2 1 2 INV WN=1.2U WP=3U X3 2 OUT INV WN=1.2U WP=3U CL OUT 0 1PF VCC VDD 0 5V ……

Vin-端对Vout直流短路，对地小信号短路。



Vin取幅度为1V且偏置于 vcom上的交流电压源。对 电路进行AC分析。CMRR 的值为: CMRR=Vdb(Vout1)Vdb(Vout2) CMRR的相角为 ∠∮=Vp(Vout1)-Vp(Vout2)



定义：PSRR可用下式表示：PSRR=20log[Av /(dVout/dVcc)] 当双电源供电时，电路的参考点电位一般是零电位点（GND），此时应分别 给出正、负电源Vcc和Vss的PSRR；而对单电源供电情况，电路的参考点电 位一般是GND，此时只要给出电源电压的PSRR即可。 正电源电压用PSRR+，负电源电压用PSRR－表示。
计算机学院 甘波

1、了解运放的各项指标。 2、掌握运放各项指标的仿真方法。

◦ Vcc=Vdd=3.3V
◦ 提示：进行仿真之前， 对该基本运放进行直 流扫描，确定工作点 是必要。

定义：实际运放中，当输入信号为零时，由于输入级的差分对不匹配 及电路本身的偏差，使得输出不为零，而为一 较小值 ，该值为输出 失调电压，折算到输入级即为输入失调电压（VOS）。仿真电路如下：
转换速率（slew rate）、建立时间（setup time）的仿真 转换速率：运放输出电压对时间的变化率，在测试转换速率时，应取 最大变化率。 建立时间：表示大信号工作时运放性能的一个重要参数，是指运放接 成电压缓冲器结构。输入阶跃大信号（Vin），输出电压从开始响应 到稳定值为止的时间。稳定值的误差范围一般为0.1%Vin，建立时间 与运放的转换速率有关，又表示了其阻尼特性（与相位裕度有关）。 将运放连接为缓冲器结构，采用瞬态(TRAN)分析，分别给出输入为 小信号（<20mV）和大信号（>500mv）的瞬态响应曲线。并分别 说明其建立时间。

电路原理图设计及H s p i c e实验报告Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT电子科技大学成都学院（微电子技术系）实验报告书课程名称：电路原理图设计及Hspice学号：姓名：教师：年06月15日实验一基本电路图的Hspice仿真实验时间：同组人员：一、实验目的1.学习用Cadence软件画电路图。

2.用Cadence软件导出所需的电路仿真网表。

3.对反相器电路进行仿真，研究该反相器电路的特点。

二、实验仪器设备Hspice软件、Cadence软件、服务器、电脑三、实验原理和内容激励源：直流源、交流小信号源。

瞬态源：正弦、脉冲、指数、分线段性和单频调频源等几种形式。

分析类型：分析类型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）、交流小信号分析（.AC）、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。

这类语句以一个“.”开头，故也称为点语句。

其位置可以在标题语句之间的任何地方，习惯上写在电路描述语句之后。

基本原理：(1)当UI=UIL=0V时，UGS1=0，因此V1管截止，而此时|UGS2|>|UTP|，所以V2导通，且导通内阻很低，所以UO=UOH≈UDD，即输出电平.(2)当UI=UIH=UDD时，UGS1=UDD>UTN，V1导通，而UGS2=0<|UTP|，因此V2截止。

此时UO=UOL≈0，即输出为低电平。

可见，CMOS反相器实现了逻辑非的.四、实验步骤1.打开Cadence软件，画出CMOS反相器电路图，导出反相器的HSPICE网表文件。

2.修改网表，仿真出图。

3.修改网表，做电路的瞬态仿真，观察输出变化，观察波形，并做说明。

4.对5个首尾连接的反相器组成的振荡器进行波形仿真。

5.分析仿真结果，得出结论。

五、实验数据输入输出仿真：网表：* lab2c - simple inverter.options list node post.model pch pmos.model nch nmos*.tran 200p 20n.dc vin 0 5 1m sweep data=w.print v(1) v(2).param wp=10u wn=10u.data wwp wn10u 10u20u 10u40u 10u40u 5u.enddatavcc vcc 0 5vin in 0 *pulse .2 2n 1n 1n 5n 20n cload out 0 .75pm1 vcc in out vcc pch l=1u w=wpm2 out in 0 0 nch l=1u w=wn.altervcc vcc 0 3.end图像：瞬态仿真：网表：* lab2c - simple inverter.options list node post.model pch pmos.model nch nmos.tran 200p 20n.print tran v(1) v(2)vcc vcc 0 5vin in 0 pulse .2 2n 1n 1n 5n 20n cload out 0 .75pm1 vcc in out vcc pch l=1u w=20um2 out in 0 0 nch l=1u w=20u.endcload out 0 .75pm1 vcc in out vcc pch l=1u w=20um2 out in 0 0 nch l=1u w=20u.end图像：网表：* lab2d - 5 stage driver.options list node post*.model pch pmos*.model nch nmos.tran 1n 10n.print tran v(1) v(2) i(vcc).global vccvcc vcc 0 5*vin 1 0 pulse .2 3 .5 2n 2n 2n 5n 20n.ic v(1)=5xinv1 1 2 invxinv2 2 3 invxinv3 3 4 invxinv4 4 5 invxinv5 5 1 inv*cd1 6 0 1.75f.subckt inv in outm1 vcc in out vcc PENH l=1u w=20um2 out in 0 0 NENH l=1u w=20u.ends inv.end图像：对5个首尾连接的反相器组成的振荡器进行波形仿真。

[转]HSpice仿真⼀、HSPICE基础知识Avant! Start-Hspice（现在属于Synopsys公司）是IC设计中最常使⽤的电路仿真⼯具，是⽬前业界使⽤最为⼴泛的IC设计⼯具，甚⾄可以说是事实上的标准。

⽬前，⼀般书籍都采⽤Level 2的MOS Model进⾏计算和估算，与Foundry经常提供的Level 49和Mos 9、EKV等Library不同，⽽以上Model要⽐Level 2的Model复杂的多，因此Designer除利⽤Level 2的Model进⾏电路的估算以外，还⼀定要使⽤电路仿真软件Hspice、Spectre等进⾏仿真，以便得到精确的结果。

本⽂将从最基本的设计和使⽤开始，逐步带领读者熟悉Hspice的使⽤，并对仿真结果加以讨论，并以⼀个运算放⼤器为例，以便建⽴IC设计的基本概念。

在⽂章的最后还将对Hspice的收敛性做深⼊细致的讨论。

Hspice输⼊⽹表⽂件为.sp⽂件，模型和库⽂件为.inc和.lib，Hspice输出⽂件有运⾏状态⽂件.st0、输出列表⽂件.lis、瞬态分析⽂件.tr#、直流分析⽂件.sw#、交流分析⽂件.ac#、测量输出⽂件.m*#等。

其中，所有的分析数据⽂件均可作为AvanWaves的输⼊⽂件⽤来显⽰波形。

表1 Hspice所使⽤的单位独⽴电压和电流源包括：1. 直流源（DC）：电压源Vxxx n+ n- dcval电流源 Ixxx n+ n- dcval2. 交流源（AC）：Vxxx n+ n- AC=acmag,acphase3. 瞬态源（随时间变化）：脉冲源：pulse v1 v2 td tr tf pw per线性源：pwl t1 v1 <t2 v2 t3 v3…>正弦源：sin vo va freq td damping phasedelay4. 混合源：可以包括以上所有的形式，如：VIN 13 2 0.001 AC 1 SIN(0 1 1Meg)⼆、输⼊⽹表⽂件TITLE.INCLUDE.LIB MACRO元件描述信号源描述分析命令测量命令.ALTER.END图1 输⼊⽹表（Netlist）⽂件标准格式⼆、有源器件和分析类型有源器件包括⼆极管（D）、MOS管（M）、BJT管（Q）、JFET和MESFET（J）、⼦电路(X)和宏、Behavioral器件（E,G）、传输线（T,U,W）等。

.plot dc -I(vds)
.probe *model .lib ‘. /ms018_v1p4.lib’ tt .end
三. .GLOBAL 语句
一般形式：.GLOBAL node1 node2 node3… node1… Global nodes, such as supply and clock names, override local subcircuit definitions
W: MOSFET 的沟道宽度，缺省值为DEFW。
AD: 漏扩散区面积 AS: 源扩散区面积
PD: 漏结的周长
PS: 源结的周长 NRD: 用以计算漏极寄串联电阻的源扩散区等效方块数。
RDC: 漏极与连线的接触电阻。 RSC: 源极与连线的接触电阻。 OFF: 表示在进行直流分析时在器件上不加初始条件，缺省值为 ON。这个规定不适用于耗尽型器件。 M: 多重MOSFET 模拟时的倍增因子，这个因子将对MOSFET 的 沟道宽度、二极管反向漏电、结覆盖电容和寄生电阻发生 影响，缺省值为1.0。 vbs: MOSFET 衬底与源极之间的初始电压。 vds: MOSFET 漏极与源极之间的初始电压。 vgs: MOSFET 栅极与源极之间的初始电压。 DTEMP: 元件温度与电路温度之间的差额，缺省值为0.0。 GEO: 在ACM=3 的情况下源漏分配选择设置。 DELVTO: 零偏压下的阈值电压漂移量，缺省值为0.0。
瞬态分析结果.tr#+
瞬态分析测量结果.mt# 直流分析结果.sw#+ 直流分析测量结果.ms# 交流分析结果.ac#+
交流分析测量结果.ma#
二. 输入网表文件
1.写输入网表文件的规则
1）输入网表文件的第一个语句必须是标题行 2）最后一个语句必须是.END语句 3）标题行和.END语句之间的语句次序是随意的，除非是续行 （行首有“＋”的行）必须接在要接下去的行后面 4）注释行可加在文件中的任何地方。

由题意可得:(列节点方程)
(1
1 2)U A
1 2U0
8
(1 4
1 2
)U
B
1 2
U0
0
UA UB
解得:
三、 电路设计内容与步骤
如上图所示设计仿真电路。
仿真电路图:
R2 2Ω
U3
+
R1 1Ω
V1 8mV
OPAMP_3T_VIRTUAL
R3
2Ω
R4 4Ω
U1
0.011 V
+
-
DC 10MOhm
V 0.016
运算放大器的电路仿真设计
运算放大器的电路仿真设计
一、电路课程设计目的
○1 深入理解运算放大器电路模型,了解典型运算放大器的功能,并仿真实现它的 功能; ○2 掌握理想运算放大器的特点及分析方法(主要运用节点电压法分析); ○3 熟悉掌握 Multisim 软件。
二、实验原理说明
（1） 运算放大器就是一种体积很小的集成电路元件,它包括输入端与输 出端。它的类型包括:反向比例放大器、加法器、积分器、微分器、 电压跟随器、电源变换器等。
-
U2 DC 10MOhm
运算放大器的电路仿真设计
根据电压表的读数,
,
与理论结果相同。
但在试验中,要注意把电压调成毫伏级别,否则结果误差会很大,
致结果没有任何意义。如图所示,电压单位为伏时的仿真结
R2
2Ω U3
+
R1 1Ω
V1 8V
OPAMP_3T_VIRTUAL
R3
2Ω
R4 4Ω
U1
4.305 V
(3)理想运放的特点:根据理想运放的特点 两条原则:

１．２．１引言
半导体存储器最早出现于２０世纪６０年代，到目前为止，已有了超过４０年 的发展历程。当前的许多数字化设计都与数值和程序指令的存储有关。在如今的 高性能的微处理器中，多于一半的晶体管是用在高速缓冲存储器中的，而且在不 远的将来，这个比率还在有望增加。上述状况在系统级中表现得更为明显。在高 性能的工作站和计算机中，包含的半导体存储器的总存储容量可达１２８Ｍ字节以 上，这个数字还在不断的上升中。因此半导体存储器通常被看作是数字逻辑系统 设Ｈ‘中最重要的微电阻器件，这些系统包括计算机系统和从卫星到消费类电子的 以微处理器为基础的系统。这样的话，半导体存储器由于工艺水平的进步而得到 的存储容量增大和速度加快的发展，就会对其它数字逻辑系统的性能改善有很大 的影响。
第１章绪论
１．１课题背景及来源
１．１．１课题背景
目前我们正处于一场跨越时空的新的信息技术革命中，它将比历史上的任何 一次技术革命对社会、经济、政治、文化等带来的冲击都更为巨大，它正在改变 我们的生产、生活和工作方式。在这场信息技术革命中，计算机和通讯技术是两 大支柱，但是其基础都是微电予技术。近三十年来，随着半导体工艺技术的发展， 作为微电子技术核心的集成电路一直按照摩尔定律，即每三年集成度增长四倍的 速度飞速地发展，最小特征尺寸缩小３０％，而芯片尺寸每年提高１２％。根据当 前的发展状况来看，在二十一世纪上半叶，仍将维持这种快速发展的势头。
１．２．２半导体存储器分类
半导体存储器的类型可以根据存储器的功能、读取数据的方式和数据存储的 原理来进行划分。如表１—１所示，半导体存储器一般划分为两类：一类为挥发 性随机存取存储器（ＲＡＭｓ），另一类为非挥发性存储器。挥发性存储器的存储 信息掉电后会消失，所以称这一类存储器为挥发性存储器。挥发性随机存取存储 器是最灵活的一种存储器，它可以同时提供读和写功能和有可比性的读、写时间。

摘要镜像电流源是一种可以提供稳定电流的电源器件。

主要用于有源负载，也可以利用其对电路中的工作点进展偏置，以使电路中的各个晶体管有稳定、正确的工作点。

在理想状态下其工作电流大小不会受到外接负载的阻抗大小的影响。

也不会受到周围环境温度、压力、湿度等条件影响。

但实际电流源会受到一些因素影响而造成非理想。

为了研究电流源特性，我们利用Hspice对威尔森电流镜进展仿真讨论其特性，并仿真改良型电路得出结论。

Tanner集成电路设计软件是由Tanner Research公司开发的基于Windows平台的用于集成电路设计的工具软件。

根据异或门电路的设计及指标要求，设计电路构造及整体原理图，然后利用Tspice对其进展功能仿真，最后完成幅员设计。

本局部将完成设计标准文档、原理图输入、功能仿真任务、单元幅员、整体幅员、物理验证等。

关键词：Hspice；Tanner；目录引言 (1)第一局部 HSPICE仿真 (2)1 威尔森电流镜 (2)设计原理 (2)1.2 电路图 (2)1.3 程序代码 (3)1.4 仿真结果 (4)2 修整型威尔森电流镜 (6)2.1 设计原理 (6)2.2 电路图 (7)2.3 程序代码 (7)2.4 仿真结果 (9)第二局部幅员设计 (13)3 由门电路构成的两输入异或门幅员设计 (13)3.1 原理图输入 (13)3.2 电路仿真 (14)3.3 幅员设计 (16)3.4 LVS (20)总结 (22)参考文献 (23)引言我们处在信息时代，我们生活时时刻刻都离不开集成芯片，微电子器件与集成电路被广泛地应用于各行各业，而今产业开展的根底性支撑依靠的是设计和制造，从某种方面也决定了一个国家的现代化开展程度。

SPICE〔Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis〕是由美国加州大学推出的电路分析仿真软件，是20世纪80年代全球应用最广的电路设计软件，并于1998年被定为美国国家标准。