hpice軟件主要用于模擬電路的仿真

1、HPICE軟件主要用于模擬電路的仿真。模擬電路仿真工具是以電路理論、數(shù)值計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的，由于模擬電路在性能上的復(fù)雜性和電路結(jié)構(gòu)上的多樣性，對(duì)仿真工具的精度、可靠性、收斂性以及速度等都有相當(dāng)高的要求。HSPICE程序由于收斂性好，適于做系統(tǒng)及電路仿真，又有工作站版和微機(jī)版本，在國內(nèi)外的用戶十分廣泛。一、一、HSPICE可模擬的內(nèi)容可模擬的內(nèi)容直流分析：直流分析：包括非線性電路的直流分析電路的直流工作點(diǎn)：電路的直流工作點(diǎn)：

2、分析時(shí)電路中的電感全部短路，電容全部開路，得到電路的每一節(jié)點(diǎn)的電流和電壓（相對(duì)參考點(diǎn)）值。直流小信號(hào)傳輸值：直流小信號(hào)傳輸值：傳輸函數(shù)的直流小信號(hào)值為直流小信號(hào)工作下的輸出變量和輸入變量之比值，包括電路的輸入電阻和輸出電阻。直流轉(zhuǎn)移曲線：直流轉(zhuǎn)移曲線：HSPICE可在用戶指定的范圍內(nèi)，逐步改變指定的獨(dú)立電壓或電流源，對(duì)每一個(gè)電源值的變化，都得到儲(chǔ)存的輸出變量。靈敏度分析：靈敏度分析：求出指定輸出變量對(duì)于電路參數(shù)（包括電路中所有的元件，器

3、件參數(shù)，直流電源的輸入電平）的直流小信號(hào)靈敏度。交流小信號(hào)分析：交流小信號(hào)分析：將交流輸出變量作為頻率的函數(shù)計(jì)算出來。先計(jì)算電路的直流工作點(diǎn)，決定電路中所有非線性器件的線性化小信號(hào)模型參數(shù)，然后在用戶所指定的頻率范圍內(nèi)對(duì)該線性化電路進(jìn)行分析。頻域分析：頻域分析：在用戶規(guī)定的頻率范圍內(nèi)完成電路的交流分析。噪聲分析：噪聲分析：HSPICE可計(jì)算每個(gè)頻率點(diǎn)上總的輸出噪聲電平及其等效輸入噪聲電平。失真分析：失真分析：計(jì)算電路交流小信號(hào)工作下電路

4、的失真特性，分析時(shí)是在輸入端加有一個(gè)或兩個(gè)頻率的信號(hào)，在用戶給定的輸出負(fù)載電阻時(shí)，求出在該負(fù)載上的輸出失真功率。瞬態(tài)分析瞬態(tài)分析瞬態(tài)響應(yīng)：瞬態(tài)響應(yīng)：是從時(shí)間為零開始，到用戶規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)進(jìn)行電路的瞬態(tài)特性分析。傅立葉分析：傅立葉分析：可以對(duì)輸出波形進(jìn)行傅立葉分析，得到在用戶指定的基頻及時(shí)間間隔范圍的傅立葉系數(shù)。電路的溫度特性分析：電路的溫度特性分析：HSPICE在用戶未說明時(shí)，是在27℃的標(biāo)稱溫度下進(jìn)行各種模擬的。當(dāng)用戶指定電路在什么

5、溫度下工作時(shí)，HSPICE也能進(jìn)行不同溫度下的電路特性分析，在溫度低于273℃時(shí)不予模擬。二、二、HSPICEHSPICE程序可輸入的元器件和電源程序可輸入的元器件和電源元件：元件：包括電阻、電容、電感、耦合互感、無損耗傳輸線及開關(guān)等。半導(dǎo)體器件：半導(dǎo)體器件：結(jié)型二極管、雙極型晶體管、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管、MOS場(chǎng)效應(yīng)管及MESFET等。電源：電源：獨(dú)立電流源、獨(dú)立電壓源、線性電壓控制電流源、線性電壓控制電壓源、線性電流控制電流源、線性電流控制

6、電壓源以及相應(yīng)的非線性受控源。其中獨(dú)立源除直流源外還有脈沖源、交流正弦源、分段線性源、調(diào)幅信號(hào)源、調(diào)頻信號(hào)源等。子電路：子電路：HSPICE允許用戶用定義器件模型相似的形式自行定義一組元器件作含用該工藝制得的三極管的各個(gè)參數(shù)值，如單位漏電流，基區(qū)方塊電阻，值等(詳見HSPICE使用手冊(cè))。有源器件，如三極管，它們的尺寸是根據(jù)工藝的最小尺寸及電路的指標(biāo)要求來設(shè)定的，如發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū)的面積，網(wǎng)單文件中的各個(gè)管子后面area、areab

7、和areac分別標(biāo)明其面積因子。這樣，在模擬時(shí)，Hspice便會(huì)自動(dòng)根據(jù)庫文件和尺寸計(jì)算出具體各管子的參數(shù)。電阻、電容值等參數(shù)的確定則先測(cè)量它們的尺寸，然后根據(jù)所選工藝的方塊電阻和面電容的值計(jì)算得出。將網(wǎng)單文件和參數(shù)生成完畢以后，我們還要輸入激勵(lì)源和分析語句。輸入信號(hào)根據(jù)實(shí)際情況用調(diào)用相應(yīng)的信號(hào)。按各個(gè)功能塊模擬時(shí)，前一級(jí)的輸出作為后一級(jí)的輸入。分析語句則根據(jù)不同的需要選用。當(dāng)我們需要知道電路每一節(jié)點(diǎn)的電流和電壓時(shí)，選用靜態(tài)工作點(diǎn)分析.

8、op語句；如果需要了解在指定范圍內(nèi)，輸出變量值隨某個(gè)指定的獨(dú)立源變化的規(guī)律，選用.dc語句；如要知道某個(gè)電路的幅頻特性和相頻特性，選用交流小信號(hào)分析語句.ac；在要查看在指定的時(shí)間間隔內(nèi)，輸出波形的變化函數(shù)關(guān)系，選用瞬態(tài)分析語句.tran。還有其它語句，如噪聲分析語句.noise、頻域分析.four、和小信號(hào)傳輸函數(shù)分析.tf、小信號(hào)靈敏度分析.sens等，也能反映出電路性能的好壞。Hspice具有很強(qiáng)的查錯(cuò)功能，可對(duì)輸入的電路描述語句

9、進(jìn)行語法檢查，以及電路連接關(guān)系的拓?fù)錂z查。一旦發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，將輸出出錯(cuò)信息并停止程序的運(yùn)行，這時(shí)應(yīng)先檢查.lis文件中是否由出錯(cuò)信息。五、五、HSPICE的基本語法的基本語法1概述概述1.1文件命名文件命名StarHspice的輸入文件類型和標(biāo)準(zhǔn)命名列出如下：輸入文件類型輸入文件類型文件名文件名輸出配置文件meta.cfg初始化文件hspice.ini直流工作點(diǎn)初始狀態(tài)文件.ic輸入網(wǎng)表文件.sp庫輸入文件模擬轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)文件.d2a1.2輸入

10、網(wǎng)表文件（輸入網(wǎng)表文件（.sp）StarHspice讀入一個(gè)輸入網(wǎng)表文件，并將模擬結(jié)果存在一個(gè)輸出列表文件或圖形數(shù)據(jù)文件中。輸入文件包含以下內(nèi)容：●電路網(wǎng)表（子電路和宏、電源等）●聲明所要使用的庫（可選）●說明要進(jìn)行的分析（可選）說明所要求的輸出（可選）輸入網(wǎng)表文件和庫文件可以由原理圖的網(wǎng)表生成器或文本編輯器產(chǎn)生。輸入網(wǎng)表文件中的第一行必須是標(biāo)題行，并且.ALTER輔助模型只能出現(xiàn)在文件最后的.END語句之前，除此之外，其它語句可以按任