微电子集成电路的设计仿真软件使用介绍
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实验一 Proteus仿真软件使用方法一.实验目的:(1)了解Proteus仿真软件的使用方法。
(2)了解51单片机编程器Keil与Proteus仿真软件的联用方法。
二.实验要求:通过讲授和操作练习,学会正确使用Proteus仿真软件及Keil编程及其联合调试。
三.实验内容:(1)Proteus 仿真软件介绍Proteus 软件是由英国LabCenter Electronics 公司开发的EDA工具软件,由ISIS和ARES两个软件构成,其中ISIS是一款便捷的电子系统仿真平台软件,ARES是一款高级的布线编辑软件。
它集成了高级原理布线图、混合模式SPICE电路仿真、PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计。
通过Proteus ISIS软件的VSM(虚拟仿真技术), 用户可以对模拟电路、数字电路、模数混合电路,以及基于微控制器的系统连同所有外围接口电子元器件一起仿真。
图1是Proteus ISIS的编辑窗口:图1 ISIS的编辑界面图中最顶端一栏是“标题栏”,其下的“File View Edit ……”是“菜单栏”,再下面的一栏是“命令工具栏”,最左边的一栏是“模式选择工具栏”;左上角的小方框是“预览窗口”,其下的长方框是“对象选择窗口”,其右侧的大方框是“原理图编辑窗口”。
选择左侧“模式选择工具栏”中的图标,并选择“对象选择窗口”中的P按钮,就会出现如图2的元器件选择界面:图2 元器件库选择界面在元器件列表框中点击你需要的器件类型(例如:电阻-Resistors,单片机芯片-MicroprocessorICs, LED-Optoelectronics)或在左上角的关键字(Keywords)框中输入你需要的器件名称的关键字(如:信号源 - Clock, 运放 - CA3140等),就会在图2中间的大空白框列出你所需的一系列相关的元件。
此时,你可用鼠标选中你要的元件,则图2右上角的预览框会显示你所要元件的示意图,若就是你要的元器件,则点击OK按钮,该元器件的名称就会列入位于图1左侧的“对象选择窗口”中(参见图1左侧下方框)。
模拟集成电路设计软件使用教程模拟集成电路设计软件实验教程月4年20061目录实验一自上而下(Top-Down)的电路设计 (3)Lab 1.1 启动软件 (3)Lab 1.2 自上而下的系统级仿真 (3)Lab 1.3 电路图输入 (7)Lab 1.4 模块的创建 (10)Lab 1.5 电源的创建 (12)Lab 1.6 建立运放测试电路 (14)实验二使用Spectre Direct进行模拟仿真 (17)Lab 2.1 运行仿真 (17)Lab 2.2 使用激励模板 (28)Lab 2.3 波形窗的使用 (32)Lab 2.4 保存仿真状态 (36)Lab 2.5 将仿真结果注释在电路图窗口 (37)2实验一自上而下(Top-Down)的电路设计Lab 1.1 启动软件实验目的:掌握如何启动模拟电路设计环境.实验步骤:1.进入Linux界面后,点击鼠标右键,选中New Terminal,则会弹出一个交互终端.2.进入教程所在目录后,输入命令cd Artist446 (注意:cd后必须有空格;命令行大小写敏感)3.在同一个交互终端内,输入命令icms &,在屏幕底部会出现一个命令交互窗(Command Interpreter Window,CIW).如果出现What's New窗口,可使用File-Close命令关闭.Lab 1.2 自上而下的系统级仿真实验目的:掌握如何对含AHDL模块的模块级设计进行仿真.实验步骤:1.在CIW中选择Tool-Library Manager,会弹出库管理器(Library Manager).2.在库管理器中,用鼠标左键选中training,则cell中会显示出training库中所有的cell;在training 的所有cell中用左键选中peakTestv;用鼠标中键(或右键)打开(open)view中的schematic.将会出现如下图所示的测试电路:3点击左当该模块四周出现一高亮黄色虚线框时,将鼠标置于图中peakDetectv模块上,3.. ,则模块四周线框变为白色实线框键选中该模块EditDesign-Hierarchy-Descend 设置Name将View ,,弹出Descend对话框4.选择:peakDetectv模块的电路图OK.为schematic,然后点击则出现除了电.nmos晶体管和一个电阻,,分析该电路图图中有两个运算放大器,两个二极管一个.编写的语言一种模拟所有其余的器件都是用器件阻和nmos,Verilog-A(HDL) 4使用Verilog-A语言支持自上而下的设计方法.,Design-Hierachy-Descend Edit,在peakDetectv电路图中的Ampv模块5.选中Descend对话框中将View Name设置为veriloga,点击OK.将出现文本编辑窗,可对窗内的文本进行编辑.退出该编辑窗可敲击键盘左上角的Esc键,然后在文本编辑窗中输入:q!,回车即可.Tool-Analog Environment,弹出模拟设计环境仿真在电路图窗口选择(Analog6.Design Environment Simulation)窗口,同时可再次弹出peakTestv电路图.7.在该仿真窗口中选择Setup-Simulator/Directory/Host;在随后出现的ChoosingSimulator对话框中,将仿真器(Simulator)设置为spectre,点击OK.8.在该仿真窗口中选择Setup-Model Libraries,弹出模型库建立(Models Library Setup)对话框;如图,在该对话框的Model Library File中如图输入后,点击Add,然后OK.图标,弹出Choosing Analyses框点击9.在该仿真窗口中,Choose Analysest;如图所示,选择tran和Enabled,截止时间写入390u;然后点击OK5Outputs-T o Be并在仿真窗口中选择peakDetectv的电路图,410.如步骤所示,打开左键选中图中,Plotted-Select On Schematic.按照电路图窗口底部的命令行提示这些被选中的连线会以特殊的的管脚相连的连线,vcontrol与标有vinput,vcap和.颜色显现出来注意在仿真窗口输出部分的更新信息是否如.点击Esc键将鼠标置于电路图窗口中11.,I54/vcontrol.vcontrol的名字是:下图所示信号或者可以点击右侧,Simulation-Netlist and Run12.在仿真窗口中选择开始仿真 6 图标,仿真成功后会自动输出如下曲线:Netlist and Run13.退出仿真窗口,选择Session-Quit.14.退出电路图窗口,选择Windou-Close;在弹出的Save Change 框中点击No.15.在被仿真环境激活的窗口中,选择File-Close Window,退出仿真环境.Lab 1.3 电路图输入实验目的:掌握如何创建一个库,如何创建一个双极CMOS(Bi-CMOS)运算放大器.实验步骤:1.在CIW窗口中,选择File-New-Library;在弹出的New Library 框中,确认Directory下的路径被设置为~/Artist446(~可以被扩展为绝对路径),并选择Don't need atechfile,如图所示:。
介绍CMOS集成电路设计仿真软件的使⽤电路模拟实验专题实验⽂档微电⼦中⼼王永⽣⼀、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 D S从0V变化到5V,步长为0.2V;输出以V G S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。
集成电路设计中的电路仿真和优化技术一、引言随着科技的发展,电子技术在各个领域中得到广泛的应用,如通信、计算机、医疗等等,而电子产品的制造离不开电路设计,而电路设计则离不开电路仿真和优化技术。
本文主要介绍集成电路设计中的电路仿真和优化技术。
二、电路仿真技术1. 仿真软件电路仿真是电路设计中的一项重要技术,在电路仿真中,需要使用各种仿真软件来进行设计和验证,常用的仿真软件有PSpice、ADS、HSPICE、Tina等等,这些仿真软件可以对电路进行各种性能测试和模拟,以便于找出可能出现的问题。
2. 仿真方法在电路仿真中,使用不同的方法可以得到不同的结果,主要的仿真方法有以下几种:(1)时域仿真:时域仿真是最常用的仿真方法,其基本思想是将电路的输入信号表示为时间的函数,然后通过电路仿真软件进行模拟。
这种仿真方法可以得到电路输入信号和输出信号之间的关系,以便于分析电路的性能和评估电路的工作是否正常。
(2)频域仿真:频域仿真是将电路的输入信号表示为频率的函数,通过对输入信号进行傅里叶变换,得到电路的频率响应函数。
频域仿真常用于设计滤波器,可以得到滤波器的通带、阻带特性等等。
(3)混合域仿真:混合域仿真是时域仿真和频域仿真的结合,通过混合域仿真可以得到更加准确的电路性能分析结果。
3. 仿真分析电路仿真分析主要包括以下方面:(1)直流分析:直流分析用于分析直流通过电路时的电压和电流,可以得到电路的静态性能分析结果。
(2)交流分析:交流分析用于分析交流通过电路时的电压和电流,可以得到电路的动态性能分析结果。
(3)瞬态分析:瞬态分析用于分析电路响应瞬时变化时的电压和电流,可以得到电路瞬态特性分析结果。
(4)噪声分析:噪声分析用于分析电路噪声对电路的影响,可以得到电路对噪声的抑制能力。
4. 仿真优化电路仿真优化就是通过电路仿真,逐步调整电路参数,使电路的性能达到最优化的状态。
要进行电路仿真优化,首先要确定电路的目标、约束条件和变量范围,然后通过仿真软件进行对比分析,逐步调整电路参数,使电路达到最优状态。
Cadence 和Hspice 详细介绍
本文为大家带来两款EDA 软件:Cadence 和Hspice 的介绍。
Cadence 介绍
Cadence 是一个大型的EDA 软件,它几乎可以完成电子设计的方方面面,包括ASIC 设计、FPGA 设计和PCB 板设计。
Cadence 在仿真、电路图设计、自动布局布线、版图设计及验证等方面有着绝对的优势。
Cadence
包含的工具较多几乎包括了EDA 设计的方方面面。
Cadence 的底层软件
Cadence 的底层软件有下面这些:
逻辑设计规划器
这是用于设计早期的规划工具。
其主要用途是延时预测、生成供综合工具使用的线路负载模型。
这个工具是用来在物理设计的早期象逻辑设计者提供
设计的物理信息。
Multisim仿真软件的简要介绍资料讲解Multisim仿真软件的简要介绍Multisim是In terctive Image Tech no logies公司推出的一个专门用于电子电路仿真和设计的软件,目前在电路分析、仿真与设计等应用中较为广泛。
该软件以图形界面为主,采用菜单栏、工具栏和热键相结合的方式,具有一般Windows 应用软件的界面风格,用户可以根据自己的习惯和熟练程度自如使用。
尤其是多种可放置到设计电路中的虚拟仪表,使电路的仿真分析操作更符合工程技术人员的工作习惯。
下面主要针对Multisim11.0软件中基本的仿真与分析方法做简单介绍。
EDA就是“ Electronic Design Automation ”的缩写技术已经在电子设计领域得到广泛应用。
发达国家目前已经基本上不存在电子产品的手工设计。
一台电子产品的设计过程,从概念的确立,到包括电路原理、PCB版图、单片机程序、机内结构、FPGA的构建及仿真、外观界面、热稳定分析、电磁兼容分析在内的物理级设计再到PCB钻孔图、自动贴片、焊膏漏印、元器件清单、总装配图等生产所需资料等等全部在计算机上完成。
EDA已经成为集成电路、印制电路板、电子整机系统设计的主要技术手段。
功能:1. 直观的图形界面整个操作界面就像一个电子实验工作台,绘制电路所需的元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖放到屏幕上,轻点鼠标可用导线将它们连接起来,软件仪器的控制面板和操作方式都与实物相似,测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的;2. 丰富的元器件提供了世界主流元件提供商的超过17000多种元件,同时能方便的对元件各种参数进行编辑修改,能利用模型生成器以及代码模式创建模型等功能,创建自己的元器件。
3. 强大的仿真能力以SPICE3F5和Xspice的内核作为仿真的引擎,通过Electronic workbench带有的增强设计功能将数字和混合模式的仿真性能进行优化。