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2.Spectre电路特性仿真

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Cadence IC设计实验实验二、 Spectre Simulation实验目的：掌握电路特性仿真方法进入Cadence系统：cd 你的学号/adelabic5icfb &实验内容与步骤：一、nand2电路仿真[1]、创建激励信号电路模块：在CIW窗口（icfb-Log:/…）：Tools->Library Manager，弹出Library Manager 窗口，在Library中应有mylib，点击它。

File->New->Cellview，在弹出的“Create New File”窗口Cell Name栏中，testnand2Tool栏中，选Composer-Schematic， OK在“Virtuoso Schematic Editing:…”窗口中，按下图加入单元（Instance）、Pin并连线。

点击Check and Save图中所有单元来自analoglib库symbol，参数如下：Cell Name CDF Parametervpulse V0: V olt 1:0, V olt2:3, Delay:10n, Rise:500p,Fall:500p,width:10n,Period:20n vpulse V1: V olt 1:0, V olt2:3, Delay:15n, Rise:500p,Fall:500p,width:20n,Period:40nvdc For V2: DC votlage：3，Number of noise:0 (前面所有电源此项均为0)cap For C0: Capacitance: 100fvdd，gndPin管脚：Name: INA INB OUT, Direction: inputoutput[2]、编写仿真文件1．设置仿真环境。

点击Tools->Analog Environment2．设置仿真模型文件路径。

在弹出的“Analog Design Environment”（ADE）窗口，点击Setup->Simulation Files在Include Path中加上./Models ， ->OK3．输入模型文件名。

在ADE窗口，点击Setup->Model Libraries在Model Library File栏中：allModels.scs,->add->OK4．选择需要查看的信号。

ADE窗口，点击Outputs->To Be Plotted->Select On Schematic在Schematic原理图中点击3个Pin的连线（线会变颜色）。

相应地，此时ADE窗口Outputs 框中就有了你所要观察的信号。

5. 保存仿真激励文件。

点击ADE窗口的Session->Save StateSave As栏：state1OK（可以关掉“Analog Design Environment”窗口）。

[3]、将激励模块加入被仿真电路。

1．回到Schematic窗口，生成testnand2单元的symbolDesign -> Create Cellview->From Cellview在Cellview From Cellview窗口，From View Name栏为：schematic，Tool / Data Type栏为Composer-Symbol。

OK在“Symbol Generation Options”窗口，将“Top Pins”栏中的“OUT INB INA”拷贝到Right Pins栏中，删除Top Pins栏中的原来内容，OK出现“Virtuoso Schematic Editing：mylib testnand2 symbol”窗口，Design->Check and Save，退出testnand2的symbol窗口。

2．在“Library Manager”窗口，打开mylib中你在实验一画好的nand2原理图，添加testnand2元件，按下图连线。

保存文件Check and Save。

（不要退出Schematic窗口）[4]、仿真1．“Virtuoso Schematic Editing:…”窗口，Tools ->Analog Envienment2．加激励。

弹出ADE（Cadence Analog Design envirnment）窗口，Session -> Load State。

在“Loading State”窗口，Library选mylib，Cell选testnand2, Simulator选spectre；State Name 框中选：state1, OK3．设置分析模式和仿真时间。

点击ADE窗口的Analyses->ChooseAnalysis选项中tran应有效；Stop Time: 200nEnabled有效，OK4．计算。

点击ADE窗口右边Netlist and Run，弹出“Welcome to Spectre”窗口，OK你应该看到spectre.out文件和仿真波形Waveform。

5．选择Waveform窗口左边图标工具，Switch Axes Mode, 各信号波形分开显示。

6．用鼠标拖Waveform Window的边界，放大显示区域。

7．试一试，怎样看波形数据？完成后，在ADE窗口，Session -> Quit二、amplifier电路（运算放大器）仿真[1]、打开你在实验一画好的amplifier原理图，选中电容，Q，Capacitance值设为800f，Save and Check退出。

[2]、新建testamplifier单元1、查看CIW窗口：Tools->Library Manager，在Library中应有mylib，点击它。

在Library Manager 窗口，File->New->Cellview，在弹出的“Create New File”窗口Cell Name栏中，testamplifierTool栏中，选Composer-SchematicOK2、添加元件如下图：Amp 单元（Cell）是你在实验一画好的amplifier Cell的Symbol，其余单元在analogLib库中。

图中除amplifier外所有单元来自analoglib库symbol，参数如下：Cell Name CDF ParameterV0、V1：DC votlage：5vdc ForV2：AC phase:0,Offset:0,Amplitude:100m,Frequency:1M, delay:0vsin ForI0：DC current：500u,idc ForR0、R1：resistance分别为10K和100Kres Forvdd,gnd,vss 正负电源、地Pin管脚：Name: out, Direction: outputWire Name Inm, inp, ref (目的是查看仿真波形时，一目了然；否则信号为netXX)3．将原理图check and save!4．（选做）选Amp模块，e，Descend窗口OK，进入Amp模块(amplifier)，自选一个你希望检查的网线，q查看网线属性，如果net Name是netXX, 如何将它改为tst?Design ->Make Editable，左边工具图标全有效了，恭喜你搞定了！Save and CheckCTRL+e，退回到上一层。

Save and Check[3]、设置仿真环境1．点击Tools->Analog Environment，弹出ADE窗口2．点击Setup->Simulation Files在Include Path栏中./Models ->OK3．点击Setup->Model Libraries在Model Library File下输入：allModels.scs->add->OK4.点击Outputs->To Be Plotted->Select On Schematic在原理图中点击与Amp单元4个管角相连的信号线（假设是你希望观察的信号），线会变颜色，端口被圈；选Amp模块，e，Descend窗口OK，进入Amp模块(amplifier)，点击gnode线，再选中一个你希望检查的网线；5．此时ADE窗口Outputs下已有你需要观察的信号，点击Session->Save StateSave As：state2->OK[4]、仿真运算放大器的闭环增益1．（如未退出ADE，本步可以不做）在ADE（Cadence Analog Design envirnment）窗口，Session -> Load State。

在“Loading State”窗口，Library选mylib，Cell选testampifier, State Name为state2, OK 2．点击Analyses->choose将stop time从100n改为10u->OK3．点击ADE窗口右边Netlist and Run，弹出“Welcome to Spectre”窗口，OK你应该看到spectre.out文件和仿真波形Waveform。

4．在Waveform窗口，查看波形，Switch Axes Mode, 各信号波形分开显示。

三、DIY]1]．仿真运放的开环共模增益（请不要先看下面的提示，自查一下自己的掌握程度）提示：1。

将testamplifier单元（Cell）copy成amptest Cell。

2．修改amptest，删除R0和R1，Amp模块的2输入短接；3．将正弦电压源改为vpwl，类似HSPICE，第1个时间电压对为（0,-5），第2对为（10u,5）。

[2]。

（选做）运放的开环差模增益如何仿？。

合集下载

由Cadence开发的电路仿真器

由Cadence开发的电路仿真器


演示
单击此工处具编栏辑介母绍版标题样 式
背景
Spectre
Ultrasim
24/105
Spectre-Verilog
演示
单击此A处na编ly辑se母s菜版单标题样 式
选择仿真类型。Spectre 的分析有很多种，如右图 所示，最基本的有： tran（瞬态分析） dc（直流分析） ac（交流分析）
• Spectre：由Cadence开发的电路仿真器，在SPICE的基 础上进行了改进，使得计算的速度更快，收敛性更好。
背景
Spectre
Ultrasim
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Spectre-Verilog
演示
单击C此ad处en编c辑e软母件版简标介题样 式
Cadence 提供了一个大型的EDA软件包，它包括： • ASIC设计
• 启动Cadence • 建立可进行Spectre仿真的单元文件 • 编辑可进行Spectre仿真的单元文件 • 仿真环境的设置（重点） • 仿真结果的显示以及处理 • 分模块仿真（建立子模块） • 仿真实例
背景
Spectre
Ultrasim
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Spectre-Verilog
演示
单击C此ad处en编c辑e软母件版启标动题样 式
背景
Spectre
Ultrasim
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Spectre-Verilog
演示
单击此处附编加辑功母能版标题样 式
快捷键：F3
背景
Spectre
Ultrasim
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Spectre-Verilog
演示
单仿击真此环处境编的辑设母置版（标 重题 点样 ） 式
Composer-schematic界面中的Tools->Analog Environment
以实例说明进行电路仿真的详细步骤及注意事项

以实例说明进行电路仿真的详细步骤及注意事项

以实例说明进行电路仿真的详细步骤及注意事项电路仿真是通过计算机模拟电路的性能和行为的过程。

它是电路设计和分析的重要工具，可以帮助工程师验证电路的可靠性、提高设计效率、减少开发成本。

以下是进行电路仿真的详细步骤及注意事项：1.问题定义：明确需要解决的问题或评估的电路行为。

例如，验证电路的稳定性、计算电路的频率响应等。

2. 电路设计：根据问题定义，设计电路图。

可以使用电路设计软件如OrCAD、Altium Designer等进行电路图的绘制。

3.元器件选择：根据电路的参数要求选择适合的元器件。

注意选择元器件时要考虑其性能指标、容差范围等因素。

4.参数设定：为电路中的元器件设置合适的参数。

例如，电阻的阻值、电容的容值等。

5.仿真设置：将电路图导入到仿真软件中，并设置仿真的参数。

例如，仿真的时间范围、采样率等。

6.仿真运行：运行仿真程序，观察电路的响应情况。

仿真软件会根据电路图和设置的参数计算出电路在不同时间点的电压、电流等值。

7.结果分析：根据仿真结果进行分析。

可以比较仿真结果与预期设计目标的差异，评估电路的性能。

8.优化设计：根据仿真分析的结果，对电路进行优化设计。

可以尝试调整元器件的参数、改变电路拓扑等来提升电路性能。

9.进一步验证：进行进一步的仿真验证，以确认电路的改进。

10.实验验证：如果需要，可以将设计出的电路进行实际测试，验证仿真结果的准确性。

在进行电路仿真时，还需要注意以下几个方面：1.确保电路图的正确性：在进行仿真前，仔细检查电路图的连线和元器件的值是否正确，以避免仿真结果不准确。

2.合理设置仿真参数：根据具体的仿真需求，设置仿真的时间范围和采样率等参数。

时间范围要足够覆盖需要分析的电路行为，采样率要足够高以保证仿真结果的准确性。

3.注意元器件的模型选择：在进行仿真时，需要为元器件选择合适的模型。

一些元器件的仿真模型可能会影响到仿真结果的准确性。

4.增加适当的边界条件：在仿真电路时，需要考虑电路与外部环境的交互作用。

Pspice附加实验(BJT特性仿真)

Pspice附加实验(BJT特性仿真)

BJT 特性曲线仿真
实验电路图：
IB 0A
dc
V c e
0V dc
Q 1
Q 2N3904
设置DC Sweep 仿真参数，对Vce 由0到12V 线性扫描，每隔0.01V 记录一点。

将Ib 设置为副扫描参量，从0到100uA ，每隔20u 扫描一条曲线，于是得到如下图形：
根据图形曲线可知：在放大区内，当Ib=0.1mA 时，Ic=16.6mA, 所以测得B=16.6/0.1=166
课后练习题SP2.5.1 实验电路图：
输入电压波形：Vi=0.5sin2x50t
(V)
输出电压波形：011.69sin 2x50()V V π=-
输入电流i1的波形：可以看出V0倒像放大，放大倍数为 （V0）/(Vi)=11.96/0.5=23.9 倍
当 1.5sin 2x50()Vi t V π=时，输入波形Vi ：
输出波形V0：此时波形已经失真。

传输特性：0()
V f Vi
将Vi 置0，然后用DC sweep 扫描，从0到5V ，然后观察输出V0的波形如下：可以看出，V0倒像放大。

当Vi>4.5V 时，放大器件烧坏。

课后练习题SP2.5.2
模拟电路图：
输入方波信号波形：幅度为+5V~ --5V，占空比为50%，，频率为10HZ
当R3=1M欧姆时，输出电压V0的波形：
当R3=无穷大的，此时将R3断开，得到输出电压V0的波形：。

Spectre仿真20ms以上读取数据的问题ReturnToInnocence

Spectre仿真20ms以上读取数据的问题ReturnToInnocence

Spectre仿真20ms以上读取数据的问题
ReturnToInnocence
这是最近在Cadence ADE 下面做电路仿真时碰到的一个问题，在经过长时间的瞬态仿真（ >20ms ）后，ADE 无法直接 plot 出节点的波形（或者调用 calculator 也只能得到一部分的数据波形）。

具体的原因大致是由于手上的 Cadence DFII 的版本默认将仿真数据的 PSF 文件设为了 sst2 格式，因而在数据的支持上存在这一 bug。

为此，需要将默认的 psf 文件格式修改为 psfbin，即在启动 ADE 之前在 Cadence 的 CIW 窗口键入：
envSetVal(“spectre.envOpts” “simOutputFormat” ‘string “psfbin”)
这样即可消除长时间瞬态仿真的数据问题。

上面的解决方法来源于：。