Spice基本語法 -

1、無源器件：電阻、電感、電容 1、電阻 RXXX n1 n2 <mname> <R=>resistance <AC=val> 電阻值可以是表達(dá)式。 例：R1 1 2 10K Rac 9 8 1 AC=1e10 Rterm input gnd R=sqrt(HERTZ) 2、電容 CXXX n1 n2 <mname> <C=>capacitance 例：C1 1 2 1pF 3、電感 LXXX n1 n2 <L=>inductance 例：L1 1 2 1nH有源器件：Diode、BJT、JEFET、MOSFET 1、Diod

2、e（二極管） DXXX N+ N- MNAME<AREA> <OFF> <IC=VD> 可選項(xiàng)：AREA是面積因子，OFF是直流分析所加的初始條件，IC=VD是瞬 態(tài)初始條件 注：模型中的寄生電阻串聯(lián)在正極端 2、BJT（雙極性晶體管） QXXX NC NB NE <NS> MNAME<AREA> <OFF> <IC=VBE,VCE> NC、NB、NE、NS分別是集電極、基極、發(fā)射極和襯底節(jié)點(diǎn)，缺省時NS接地。后面與二極管相同。 3、JFET（結(jié)型場效應(yīng)晶體管） JXXX ND NG NS MNAME<A

3、REA> <OFF> <IC=VDS,VGS>4、MOSFET（MOS場效應(yīng)晶體管） MXXX ND NG NS NB MNAME <L=VAL> <W=VAL> <Other options> M為元件名稱，ND、NG、NS、NB分別是漏、柵、源和襯底節(jié)點(diǎn)。MNAME是模型名，L溝道長，W為溝道寬。子電路 1、子電路定義開始語句 .SUBCKT SUBNAM <node1 node2> 其中，SUBNAM為子電路名，node1為子電路外部節(jié)點(diǎn)號，不能為零。子電路中的節(jié)點(diǎn)號（除接地點(diǎn)），器件名，模型的說明均是局部量，

4、可以和外部的相同。 例： .SUBCKT OPAMP 1 2 3 4 2、子電路終止語句 .ENDS <SUBNAM> 若后有子電路名，表示該子電路定義結(jié)束；若沒有，表示所有子電路定義結(jié)束。 例： .ENDS OPAMP / .ENDS3、子電路調(diào)用語句 X* <node1 node2 > SUBNAM 在Spice中，調(diào)用子電路的方法是設(shè)定以字母X開頭的偽元件名，其后是用來連接到子電路上的節(jié)點(diǎn)號，再后面是子電路名。 例： .SUBCKT INV IN OUT wn=1.2u wp=1.2u Mn out in 0 0 NMOS W=wn L=1.2u Mp out i

5、n vdd vdd PMOS W=wp L=1.2u .ENDS X1 IN 1 INV WN=1.2U WP=3U X2 1 2 INV WN=1.2U WP=3U X3 2 OUT INV WN=1.2U WP=3U激勵源：獨(dú)力源和受控源 獨(dú)立源 ：直流源（DC Sources） 交流小信號源（AC Sources） 瞬態(tài)源（Transient Sources） 脈沖源 指數(shù)源 正弦源 分段線性源 1、直流源（ DC Sources ） VXXX N+ N- DC VALUE IXXX N+ N- DC VALUE 例：V1 1 0 DC=5V I1 1 0 DC=5mA 2、交流小信號源

6、（AC Sources） VXXX N+ N- AC<ACMAG<ACPHASE>> IXXX N+ N- AC<ACMAG<ACPHASE>> 其中，ACMAG和ACPHASE分別表示交流小信號源的幅度和相位。 例：V1 1 0 DC=5V AC 1V3、瞬態(tài)源（Transient Sources ） a、脈沖源（又稱周期源，PULSE Sources） VXXX N+ N- PULSE (V1 V2 TD TR TF PW PER) 其中，V1初始值，V2脈動值，TD延時，TR上升時間，TF下降時間，PW脈沖寬度，PER脈沖周期。例：Vin

7、1 0 PULSE (0V 5V 10ns 10ns 10ns 40ns 100ns)b、分段線性源（PWL Sources） VXXX N+ N- PWL (T1 V1 <T2 V2 T3 V3 >) <R<=repeat>> <TD=delay> R=repeat_from_what_time TD=time_delay_before_PWL_start 其中,Vi是Ti時刻的值，repeat是開始重復(fù)的起始點(diǎn)，delay是延遲時間 例：V1 1 0 PWL 60n 0V,120n 0V,130n 5V,170n 5V,180ns 0V,R

8、0 V2 2 0 PWL 60n 0V,120n 0V,130n 5V,170n 5V,180ns 0V,R 60nc、VXXX N+ N- SIN(V0 VA FREQ TD THETA PHASE) 其中,VO偏置，VA幅度，TD延時，THETA阻尼因子，PHASE相位例：VIN 3 0 SIN (0V 1V 100MEG 2NS 5e7)d、指數(shù)源（EXP Sources） VXXX N+ N- EXP(V1 V2 TD1 TAU1 TD2 TAU2) V1是初始值，V2是峰值，TD1是上升延遲時間，TAU1是上升時間常數(shù)， TD2是下降延遲時間，TAU2是下降時間常數(shù)。 例：VIN 3

9、 0 EXP (-4 -1 5N 30N 40N 80N)器件模型元器件需要模型語句來定義其參數(shù)值。模型語句不同于元器件定義描述語句，它是以“.”開頭的語句，由關(guān)鍵字.MODEL，模型名稱，模型類型和一組參數(shù)組成。 無源器件定義模型參數(shù)即可。電阻模型 ：.MODEL 模型名 R keyword=value NOISE，RX: 熱噪聲參數(shù)，inrSQRT(NOISE·4KT/R) 電容模型： .MODEL 模型名 C parameter=value 電感模型： .MODEL 模型名 L parameter=value二極管模型 .MODEL 模型名 D <LEVEL = val&

10、gt; <keyword = val> . 電阻、電容、電流參數(shù) 例：.MODEL D D (CO=2PF, RS=1, IS=1P) .MODEL DFOWLER D (LEVEL=2, TOX=100, JF=1E-10, EF=1E8) .MODEL DGEO D (LEVEL=3, JS=1E-4, JSW=1E-8)BJT管模型 .MODEL mname NPN <(> <pname1 = val1> . <)> .MODEL mname PNP <pname1 = val1> . 模型參數(shù)中一般包括LEVEL，說明哪種模型

11、，不同級的模型有不同的模型參數(shù)集。MOS管模型 .MODEL 模型名 PMOS <LEVEL=val> <parameters> .MODEL 模型名 NMOS <LEVEL=val> <parameters> LEVEL=1 常用于數(shù)字電路，精度低、速度快 LEVEL=2 考慮了襯底電荷對電流的影響 LEVEL=13,39,49模擬電路，精度高、速度慢二、分析類型描述語句.OP：直流工作點(diǎn)分析 嚴(yán)格來說，這不算一種仿真類型。計(jì)算直流工作點(diǎn)指令，對于分析電路很有用（要會看.lis文件），會在輸出文件中列出一些直流參數(shù)和各結(jié)點(diǎn)的工作點(diǎn)電壓與支路電流

12、、靜態(tài)功耗。 一般在任何其它仿真之前都需要計(jì)算直流工作點(diǎn)。 .op time看某一時刻的各個器件和電源的狀態(tài)。 .op vol time某一時刻所有節(jié)點(diǎn)電壓。 .op cur time某一時刻所有器件和電源的電流。 默認(rèn)狀態(tài)：.ac和.dc分析是初始工作點(diǎn)，.tran默認(rèn)時間是0。 .DC：直流分析 可以對參數(shù)和獨(dú)立電源掃描 .DC var1 START STOP STEP/<SWEEP var2 type np start2 stop2> 其中，type有DEC(十進(jìn)位）/OCT（倍頻）/LIN（線性）/DATAdatanm/POI(列表），Np是單位范圍內(nèi)的點(diǎn)數(shù)（依type而定

13、） 注意： 1）對獨(dú)立源掃描時，var為電源名，而非節(jié)點(diǎn)名 2）仿真遲滯特性要正、負(fù)雙向掃描， 如： .DC Vin 0 5 0.1 .DC Vin 5 0 -0.1 3） 注意對兩個量的掃描，后面的是外循環(huán) 4） SWEEP后的變量可是電壓、電流或溫度等變量.TRAN：瞬態(tài)分析 .TRAN var1 START=start1 STOP=stop1 STEP=incr1 例：.TRAN 1NS 100NS 注：以1ns的步長輸出到100ns.AC：交流分析 .AC type np fstart fstop <SWEEP var start stop incr> or .AC typ

14、e np fstart fstop <SWEEP var type np start stop> or .AC var1 START = start1 STOP = stop1 STEP = incr1 例：.AC DEC 10 1K 100MEG 注：一共有4種 DEC 十進(jìn)制的(decade variation) OCT 八進(jìn)制的(octave variation) LIN 線形的(linear variation) POI 列舉的(list of points).NOISE：噪聲分析 用來計(jì)算各個器件的噪聲對輸出節(jié)點(diǎn)的影響并給出其均方根并輸出，可完成.AC語句規(guī)定的各頻率的計(jì)

15、算，應(yīng)在.AC分析之后。 .NOISE ovv srcnam inter Ovv輸出變量，srcnam輸入源，inter頻率間隔三、控制語句.INCLUDE語句 .INCUDE語句：引用一個文件，被引用的文件置于引用文件前。 例：LNA .include “me98xxxx/model.sp“ .LIB 語句： .lib <filepath>filename entryname 該語句根據(jù)文件路徑和文件名來調(diào)用一個庫文件，一般該文件包含器件模型。 例：.lib MODELS cmos1 MODELS文件：.MODEL CMOS1 nmos ··· 我們

16、仿真中加庫的語句應(yīng)該是 .LIB 'D:TESTPROCESS0.6U BCD V0.1PHASE1.LIB' TT.PARAM 語句 .PARAM語句：定義一個變量。 .PARAM <parametername> = <Expression> 例子: .PARAM width = 20u .PARAM length = 'sqrt(width)*1.65' M1 3 2 0 0 NMOS width length .DATA 語句 .DATA語句：給一個數(shù)組賦值。 例子：.DATA D1 width length RL + 50u 20

17、u 1K + 60u 10u 10K + 100u 25u 1K .ENDDATA.ALTER語句 .ALTER語句：使用不同的參數(shù)和數(shù)據(jù)以返回一個仿真結(jié)果。 語法 ：.ALTER <title_string> title_string是任何最長至72個字母的字符串。.alter運(yùn)行所需的合適的字符串在每個輸出列表文件和圖形數(shù)據(jù)文件（.tr#）的標(biāo)題部分打印出來。.GLOBAL 語句 .GLOBAL語句：定義全局變量。 .GLOBAL parametername （XX） 例子: .GLOBAL VDD .GLOBAL VSS 注：上述語句會把所有命名為XX的節(jié)點(diǎn)連接起來，包括子電

18、路里面的節(jié)點(diǎn)。 Global的使用需格外小心，一般僅把電源定義成Global.Options 語句 .Options語句：可選設(shè)置語句，該語句允許用戶重新設(shè)置程序的參數(shù)或控制程序的功能。 .OPTIONS opt1 <opt2> <opt=x> 常用的一些如下： node: 列出個節(jié)點(diǎn)的元件端點(diǎn)，便于查錯； post: 使輸出數(shù)據(jù)使用 AvantWaves 瀏覽(即將數(shù)據(jù)輸出到post processor) list: 列出輸入元件列表；輸出語句 .PRINT:在輸出的list文件中打印數(shù)字的分析結(jié)果，如果.OPTIONS中有POST則同時輸出到post-processor中。 .PLOT:在輸出的list文件中打印低分辨率的曲線（由ASCII字符組成）,如果.OPTIONS中有POST則同時輸出到post-processor中。 .GRAPH：生成用于打印機(jī)或PostScript格式的高分辨率曲線。 .PROBE:把數(shù)據(jù)輸出到post-processor，而不輸出到list文件。 .MEASURE:輸出用戶定義的分析結(jié)果到mt0文件，如果.OPTIO