内容发布更新时间 : 2024/5/18 8:01:10星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

增益。注意，Hspice中相位的单位为度。

瞬态分析所需的信号源的值是随时间而变化的，随时间变化的关系可以是下列六 种形式之一：

⑴．脉冲信号源：PULSE（val1 val2 td tr tf pw per） 脉冲信号参数的意义及其缺省值如表1所示，表中tstep和tstop分别是瞬态分

析的时间步长和时间终值，它们均由.TRAN语句定义。

脉冲信号源一个周期内的信号值由表2决定，中间时间点上的信号值由输入 值的线性插值法求得。 参 数 描 述 缺省值 单 位 时 间 数值 val1 初始值 V或A 0 val1 val2 脉冲值 V或A td val1 td 0 s 延迟时间 td+ tr Val2 tr tstep s 上升时间 td+ tr+pw Val2 tf tstep s 下降时间 td+ tr+pw+tf val1 pw tstop s 脉冲宽度 td+ per val1 per tstop s 周期 表1 表2

脉冲信号源的波形如下图所示：

V val2 0 t val1 td tr pw tf per ⑵．正弦信号源：SIN（off amp freq td kd ph）

正弦信号参数的意义及其缺省值如表1所示，正弦信号源的值由表2决定。

参 数 描 述 缺省值 单 位 off 直流偏置 V或A amp 幅度 V或A 表1

freq 频率 1/tstep Hz 0 s 延迟时间 td 0 1/s 阻尼因子 kd ph 相位延迟 0 ° （度）

时 间 0~ td 数 值 off+amp*SIN（2*∏*ph/360） 表2

td~ off+amp*EXP（td*kd-t）*SIN{2*∏*[freq*（t-td）+ph/360]} 正弦信号源的波形如下图所示：

V amp 由kd决定的衰减包络线

off

-amp

td per per=1/freq 0 t

⑶．指数信号源：EXP（val1 val2 td1 t1 td2 t2）

指数信号参数的意义及其缺省值如表1所示，指数信号源的值由表2决定。 参 数 描 述 缺省值 单 位 val1 初始值 V或A val2 脉冲值 V或A 表1

td1 0 s 上升延迟时间 tstep s 上升延迟时间常数 t1 td1+tstep s 下降延迟时间 td2 t2 下降延迟时间常数 tstep s

时 间 0~ td1 td1~ td2 td2~ 数 值 val1 val1+（val2- val1）*{1-EXP[（td1-t）/t1]} val1+（val2- val1）*{1- EXP[（td1-td2）/t1]}*EXP[（td2-t）/t2] 表2

指数信号源的波形如下图所示： V val2

t1 t2 0 t val1

td1 td2

⑷．分段线性化信号源：PWL（t1 val1 t2 val2 ? tn valn）

t1，t2，?，tn为时间点，val1，val2，?，valn为对应时间点的信号源值，

ti和ti+1之间的数值是由vali和vali+1用插值法求得。 分段线性化信号源的波形如下图所示： V val3 val4 val1 val2 val5 val6

0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t ⑸．调频信号源：SFFM（off amp fcar mdind fsig）

调频信号参数的意义及其缺省值如表1所示。

参 数 off amp 描 述 直流偏置 载波幅度 缺省值 单 位 V或A V或A 表1

fcar 1/tstop 1/s 载波频率 0 调制系数 mdind 1/tstop 1/s 信号频率 fsig 调频信号源的值由下式决定：

value=off+amp*SIN[2*∏*fcar*t+mdind*SIN(2*∏* fsig*t)] 调频信号源的波形如下图所示： V amp

off

-amp fsig fcar 0 t ⑹．调幅信号源：AM（amp off fmod fcar td）

调幅信号参数的意义及其缺省值如表1所示。 参 数 描 述 缺省值 单 位 amp 载波幅度 0 V或A off 0 直流偏置 V或A 表1

fmod 1/tstop 1/s 调制频率 0 1/s 载波频率 fcar 0 1/s 延迟时间 td 调幅信号源的值由下式决定：

value= amp *{ off +SIN[2*∏* fmod *（t-td）]}*SIN[2*∏* fcar*（t-td）] 调幅信号源的波形如下图所示： V amp fmod fcar 0 t -amp td fcar

8． 二极管：Cname n+ n- modname [area] [OFF] [IC=icval] C为关键词，n+，n-是正负节点，modname为模型名，它必须在. MODEL语句中 进行说明。area为面积因子，为一无量纲的数，表示器件面积与模型语句中定义

的“单位面积” 器件的面积比值，与面积有关的模型参数将乘以或除以这个面积 因子。OFF项可帮助实现直流收敛，其作用是将器件作截止处理，迭代收敛后再 使器件正常工作，继续迭代求得精确解。如. TRAN分析语句中有UIC项，那么IC 参数的值icval则为瞬态分析的初始条件。

9． 晶体管：Qname nc nb ne [ns] modname [area] [OFF] [IC=Vbe，Vce]

Q为关键词，nc，nb，ne分别表晶体管的集电极，基极和发射极，ns表衬底节点， 缺省时则认为它是接地的。其余modname，面积因子“area”，关键词“OFF”， 初始条件“IC=”项等的意义如前所述。 10． 结型场效应管：

Jname nd ng ns modname [area] [OFF] [IC=Vds，Vgs]

J为关键词，nd，ng，ns分别表结型场效应管的漏极，栅极和源极节点，其余 各项的意义如前所述。

11． MOS管：Mname nd ng ns nb modname [L=lval] [W=wval]

+[AD=adval] [AS=asval] [PD=pdval] [PS=psval] [NRD=nrdval] +[NRS=nrsval] [OFF] [IC=Vds，Vgs，Vbs]

M为关键词，nd，ng，ns，nb分别表MOS管的漏极，栅极，源极和衬底节点。L和W分别为沟道长度和宽度，缺省值为100U。AD，AS分别为漏极和源极扩散区面积，缺省值为0。PD，PS分别为漏极和源极扩散区周长，缺省值为0。NRD，NRS分别为漏极和源极扩散区等效方块面积数目，缺省值为1。其中，L，W，AD，AS这四个参数均能通过. OPTIONS语句进行修改。

Hspice子电路描述语句：

在Hspice中，可以把电路中重复出现的相同单元定义为“子电路”，作为“宏模块” 重复调用，从而使Hspice的电路描述更加简洁明了。

子电路与外部电路相联系的节点称为子电路的外部节点，只在子电路内部使用的节点称为子电路的局部节点。局部节点只在子电路内部有效，因此局部节点的节点号可以与调用该子电路的主电路的节点号相同。只有接地节点例外，因其无论对于子电路还是对于主电路，它都是接地点或参考节点。

子电路的描述以子电路定义语句开头，然后是一组描述这个子电路的描述语句，最后是结束语句。子电路中可以直接调用主电路中描述的模型语句，也可以有自己的模型语句，还可以再定义和调用子电路（即“嵌套”），但不可出现其它控制语句。子电路中的模型语句和嵌套子电路都是局部的，即只在子电路内部有效，外部不能调用。

1． 子电路定义语句：．SUBCKT subname n1 [n2 n3 ?]

subname是用户给予电路起的名字，n1，n2，n3?是子电路的外部节点。．SUBCKT语句后是一组描述子电路的语句，这些语句可以是基本电路器件描述语句，独立电压源和电流源语句，半导体器件描述语句以及模型语句，还可以是对其他子电路的调用语句，但不能是控制语句。子电路描述的最后一个语句是结束语句。 2． 结束语句：．ENDS subname

如给出子电路名（subname），就表示结束subname子电路的描述，否则表示结束所有子电路的描述。

3． 子电路的调用：Xname N1 [N2 N3 ?] subname

子电路每次被调用时，都需给它赋一个标识符Xname，子电路的标识符必须以字 符X打头。N1，N2，N3?是主电路的节点，通过它们与子电路相连，因此N1， N2，N3?必须与子电路的外部节点一一对应。

Hspice的控制语句：

1． 分析类型语句： ⑴．直流分析：

①．直流分析语句：．DC var1 start1 stop1 incr1 [var 2 start2 stop2 incr2] 或．DC var1 start1 stop1 incr1[SWEEP var 2 type np start2 stop2] 或．DC var1 type np start1 stop1 [SWEEP DATE=datenm] 或．DC DATE=datenm [SWEEP var2 start2 stop2] 或．DC DATE=datenm

或．DC var1 type np start1 stop1 [SWEEP MONTE=val] 或．DC MONTE=val 或．DC DATE=datenm OPTIMIZE=opt RESULTS=mea MODEL=optmod 或．DC var1 start1 stop1 SWEEP OPTIMIZE=opt RESULTS=mea

MODEL=optmod

直流分析语句将完成对一个电路和器件的直流转移特性的分析，尤其是半导

体器件的直流特性的分析。其中，

var为所要进行的扫描激励源名，它可以是电压源或电流源名，任何器件或模 型参数，或者是关键词TEMP，Hspice在进行直流分析时，允许有两个扫描 激励源，start为所要进行的扫描激励源的起始值，stop为终止值，incr为增量； type为跟踪分析关键词，包括： DEC – 十倍频程变化； OCT – 倍频程变化； LIN – 线性变化； POI – 点数组表；

np表以十倍频程或倍频程选取的频率点数，或对应前面关键词的总分析点数 （其中，十倍频程中频率点是以对数函数等间隔选取的）； datenm为调用的．DATE语句名；

MONTE=val是在高斯型的，均匀的或任意范围内的分布中选择一个数值val； OPTIMIZE指在．PARAM语句中指定参数的优化； RESULTS指在．MEASURE语句中指定参数的优化； MODEL指在．MODEL OPT语句中指定参数的优化；

程序将针对激励源的每个扫描值，求出电路所对应的响应，包括任何参数值， 任何电源值，任何温度范围，进行直流MONTE CARLO分析（随机扫描）， 进行直流电路优化，进行直流模型描述。 ②．直流工作点分析语句：．OP [format1] [time1] [format2] [time2]

直流工作点分析将求解出电路的直流工作点。在作直流分析时，程序将电容

看作开路，电感看作短路。在作交流分析或瞬态分析时，程序将自动进行直 流工作点分析。当电路描述中，没有规定任何分析类型时，程序将自动进行 直流工作点分析。其中，

format表跟踪分析关键词（只有第一个字母有效，默认值为ALL），包括： ALL – 全部工作点，包括电压，电流，电导和电容；指定时间的电压/电流的

输出。

BRIEF – 对每个组件的电压，电流和功耗生成一个线性摘要，电流单位为毫

安，功耗单位为毫瓦。