Hspice 语法手册

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1、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Level2的MOSModel进行计算和估算，与Foundry经常提供的Level49和Mos9、EKV等Library不同，而以上Model要比Level2的Model复杂的多，因此Designer除利用Level2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，

2、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1Hspice所使用的单位独立电压和电流源包括：1.直流源（DC）：电压源Vxxxn+n-dcval电流源I

3、xxxn+n-dcval2.交流源（AC）：Vxxxn+n-AC=acmag,acphase3.瞬态源（随时间变化）：脉冲源：pulsev1v2tdtrtfpwper线性源：pwlt1v1正弦源：sinvovafreqtddampingphasedelay4.混合源：可以包括以上所有的形式，如：VIN1320.001AC1SIN(011Meg)二、输入网表文件TITLE.INCLUDE.LIBMACRO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

4、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。这里值得注意的是MOS、JFET和MESFET的L和W的scale是m，而不是um。分析的类型包括：直流、交流和瞬态分析。1.直流分析：对DC、AC和TRAN分析将自动进行直流操作点（DCOP）的计算，但.TRANUIC将直接设置初始条件，不进行DCOP的计算。.DCvar1start1stop1inc1sweepvar2typenpstart2stop2直流分析包含以下五种语句：.DC：直流扫描分析；.OP：直流操作点分析；.PZ：Pol

5、e/Zero分析；.SENS：直流小信号敏感度分析；.TF：直流小信号传输函数分析。2.交流分析：交流分析是指输出变量作为频率的函数。.ACvar1start1stop1inc1sweepvar2typenpstart2stop2交流分析包括以下四种语句：.NOISE：噪声分析；.DISTO：失真分析；.NET：网络分析；.SAMPLE：采样噪声分析。3.瞬态分析：瞬态分析是指计算的电路结果作为时间的函数。.TRANtinc1tstop1tinc2tstop2…START=..UICSWEEP..三、输出格式和子电路（1）输出命令包括：.PRINT、.PLOT、GRAPH

6、、.PROBE和.MEASURE。.PLOTantypeov1ov2…plo1,phhi1…plo32,phi32.PROBEov1ov2…ov32.PRINTantypeov1ov2…ov32有五种输出变量形式：1.直流和瞬态分析：用于显示单个节点电压，支路电流和器件功耗。.printV(node)或.plotI(node)，也可用.graph、.probe。V(node)表示节点电压，I(node)表示节点电流，p(rload)表示在负载rload上的分析点的功耗。2.交流分析：用于显示节点电压和支路电流的实部、虚部和相位。vi(node)表示节点电压的虚部，ip(n

7、ode)表示节点电流的相位，vp(4,6)表示节点4，6间的相位角。3.器件模版：用于显示制定的器件节点的电压、支路电流和器件参数。lv16(m3)表示MOS管m3的漏电流，其他表示方式见手册。4.MEASURE语句：用于显示用户自定义的变量。可以采用的句法包括：raise,fall,delay,average,RMS,min,max,p-p等。5.参数语句：用于显示用户自定义的节点电压等表达式。语法格式：.printtranout_var_name=PAR(‘expression’)（2）还可以采用AvanWave进行波形输