内容发布更新时间 : 2024/12/27 5:24:40星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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。VGS从1V变化到3V，步长为0.5V；VDS从0V变化到5V，步长为0.2V；输出以VGS为参量、ID与VDS之间关系波形图。

*Output Characteristics for NMOS M1 2 1 0 0 MNMOS w=5u l=1.0u

VGS 1 0 1.0 VDS 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。 （1） 标题和电路结束语句

在输入的电路描述语句中输入的第一条语句必须是标题语句，最后一条必须是结束语句。在本例中，

*Output Characteristics for NMOS … … …. … .end

（2） 电路描述语句

电路描述语句描述电路的组成和连接关系，包括元器件、激励源、器件模型等描述，另外，如果电路是层次化的，即包含子电路，电路描述部分还包括子电路描述（.subckt）。

在描述元器件时，要根据类型，采用不同的关键字作为元件名的第一个字母，元器件关键字见下表。如本例中，NMOS管的描述为：

M1 2 1 0 0 MNMOS w=5u l=1.0u

←标题

←结束语句