hspice一些注解(进阶)

实用文档

runlvl

用来设置仿真速度与精度

最高精度级别

runlvl=6 , 1=fast(

事实上设为零，将回到早先的未加入些功能的

版 本

)

6=most accurate

。默认的值是

r unlvl=3

。较低数值适合于纯数字电路或大部分数字电路。

Hspice

使用的是最好保存的

runlvl

设置。

通常是结合

.option runlvl=5

If you set

.option ACCURATE

then HSPICE limits the RUNLVL value to 5 or 6.

p1

input1 0 z0=50 port=1 pulse(0 1.5 100p 40p 40p)

Psource dut_in 0 z0=zref port=1 pulse(vlo vhi td tr tf)

p

代表

port

元件

Psource dut_inp dut_inn 0 z0=zref port=1 pulse(vlo vhi td tr tf)

这里定义的是差分的

port

元件

对输出部分，没有源， 所以无须加

source

部分。

Pterm dut_out 0 z0=50 port=2

这里要区别在

.meas p(m1)

,p()

组合是表现

功率。

t

无损传输线，结点，阻抗，延迟

T1 dut_in 0 node1 0 Z0=50 td=1n

par

可复用

par(..)

输出作为其他端口的输 入

电压

Reusing the PAR(...) Output as Input to Other Elements

可使用于

.print .probe

的输出

.print tran v(5) par('5*cos(6.28*v(10)*v(5)*k/360)')

式子要加单引号括起来

IBIS

模型使用

Input buffer:

B_INPUT nd_pc nd_gc nd_in nd_out_of_in

Output buffer:

B_OUTPUT nd_pu nd_pd nd_out nd_in [nd_pc nd_gc]

Input ECL Buffer:

B_INPUT_ECL nd_pc nd_gc nd_in nd_out_of_in

Output ECL Buffer:

B_OUTPUT_ECL nd_pu nd_ou t nd_in [nd_pc nd_gc]

Tri-state buffer:

标准文案

实用文档

B_3STATE nd_pu nd_pd nd_out nd_in nd_en [nd_pc nd_gc]

Input/Output buffer:

B_IO nd_pu nd_pd nd_out nd_in nd_en nd_out_of_in [nd_pc nd_gc]

（

pu and pd are pull-up and pull-down; pc and gc are power clamp and ground clamp; nd simply stands for

node.

）

例子如下：

b_out1 nd_pu nd_pd out1 in1

+ file = ''

+ model = 'AT16245_OUT'

Search

组合使用

.option search (

自动寻找库以及包含文件所在的路径

)

file sets th e default search paths. (sa_146)

例子：

.OPTION SEARCH='$$installdir/parts/signet'

定位到安装路径下去扫描寻找

S

参数

与外部电路连接

< br>（

si_69

）

Sxxx nd1 nd2 ... ndN ndRef

所有的节点，其中最后一个点为地参考节点，除地结点共

n

，共有

n

个结

点。当各 结点参考结点不同时，可写成

nd1+ nd1- nd2+ nd2- ... ndN+ ndN-

形式

+ [

MNAME

=Smodel_name]

s

参数标号

+ [TYPE=s|y] [Z0=value|vector_value]

s

参数

/y

参数

特征阻抗

+ [FBASE = base_frequency] [FMAX= maximum_frequency]

时域运算，傅里叶运算的基带频率，默认为瞬

态响应单位间隔的倒数

FMAX

取

2

倍

Knee frequency

可以保证相对的准确

+ [INTERPOLATION=STEP|LINEAR|SPLINE|HYBRID]

运算数据外推方式

+ [INTDATTYP=RI|MA|DBA]

数据类型：

RI

复数

MA

幅度角

DBA

分贝

+ [HIGHPASS=1|2|3|4] [LOWPASS=0|1|2|3]

低频为了抽取接近

DC

的响应

+ [DELAYHANDLE=1|0|ON|OFF] [DELAYFREQ= val ]

对于类似传输线延迟时，为准确，选

on

+ [MIXEDMODE=0|1] [DATATYPE= data_string]

其中

data_string d _diff

c_comm

s_sing n_n port

+ [NOISE=[1|0]] [NoiPassiveChk=1|0] [DTEMP= val ]

热噪声

+ [RATIONAL_FUNC=[0|1]] [RATIONAL_FUNC_REUSE=[0|1|2]]

+ [PASSIVE=0|1] [PASSIVE_TOL=val ] [COLSUM_LIMIT=val ]

+ [ENFORCE_PASSIVE=0|1][STAMP=S|Y|YSTS|SSTS|DEEMBED]

+ [M=int ] [PRECFAC=val ] [FQMODEL=sp_model_name ]

为了提高精度，保持准确

1

外推

DC

响应，设置好

lowpass

2 max frequency

最好设置为

3

倍最快瞬变频率。

用

model

来描述指定

S

模型

.MODEL

Smodel_name

S

[

N

=dimension]

指定为

S

模型，为

N

端口。

+ [

TSTONEFILE=filename

| CITIFILE=filename

|

touchstone

文件是比较常用的模型，调用可见下边

+ RFMFILE= file_ | BNPFILE= filename ]

还有一个可用的

FQMODEL=SFQMODEL

+ [TYPE=s|y] [Z0=value | vector_value]

+ [FBASE=base_frequency] [FMAX= maximum_frequency]

组合示例

标准文案

实用文档

s1 n1 n2 n3 n_ref mname=

smodel

z0=100

.model

smodel

s

n=3

fqmodel=sfqmodel

or

(tstonefile=exp1.s3p

,

citifile=0)

z0=50

fbase=25e6

fmax=1e9

100

欧比

model

里的

5 0

欧级别更高

.sp

文件使用举例

.subckt sparam n1 n2 tsfile=str('ss_ts.s2p')

S1 n1 n2 0 mname=s_model

.model s_model S TSTONEFILE=str(tsfile)

.ends

x1 A B sparam tsfile=str('ss_ts.s2p')

S-element

data file mode

一个完整的以

p

端口来描绘的仿真网表

(91)

**S-parameter example

.OPTION post

.probe v(n2)

P1

n1 0 port=1 Z0=50 ac=1v PULSE 0v 5v 5n 0.5n 0.5n 25n

P2

n2 0 port=2 Z0=50

.ac lin 500 1Hz 30MegHz

.tran 0.1ns 10ns

* reference node is set

S1 n1 n2 0 mname=s_model

* S parameter

.model s_model S

TSTONEFILE = ss_ts.s2p

Rt1 n2 0 50

.end

S

参数的去嵌

消除由不需要的外部测量接口如探针、连接器带来的影响。

（

104

）

S1 1 2 3 4 5 6 7 8 mname= model_name …

+

STAMP=DEEMBED

or

.model model_name S …

+ STAMP=DEEMBED

SP model

小信号参数数据频率表格模型（描述频率变化特性）

.MODEL name

sp

[N=val

FSTART= val

FSTOP=val

NI=val

矩阵维度

（一个维度包含了实

/

虚两部分读数）

/

起始频率点

/

终止频率点

/

频率点每间隔，默认为

10

+ SPACING= val

MATRIX= val

VALTYPE=val

INFINITY= matrixval

spacing(lin , de log

poi,

nonuinform)

，

其中

matrix

数据类型（

symmetric

对称，仅显示左下边，

hermitian

共轭，

nonsymmetric

非对称，完整形）

Valtype(

数据类型

real ,Cartesian

，

polar

复极点

)

+ INTERPOLATION=val

EXTRAPOLATION= val

DC=val ]

内插：

step,linear, spline

外推：

none,step,linear

POI

non-uniform spacing

非一致间隔

DATA

标准文案

实用文档

对如下类型的不同列组的数据，即层数据。

File D

File E

File F

d1 d2 d3

e4 e5

f6

d1 d2 d3

e4 e5

f6

使用如下样板

.DATA dataname LAM

FILE=

‘file1’ p1=1 p2=2 p3=3

FILE=‘file2’ p4=1 p5=2

FILE=‘file3’ p6=1

.ENDDATA

传输线模型

（

si 125

）

其中

W

代表精确建模的传输线，包括了导体与介质损耗，

T

代表相对简单的无损传输线。

有关传输线损耗的两个公式：

趋肤损耗：

介质损耗：

对

W

模型，考虑频率相关性模型：

I NCLUDEGDIMAG=yes

开启了使用复杂介质损耗的模型

频率相关复介质旁路损耗

其中

wp

是与极化时间常数相关的角频率

Wtest win 0 wout 0 N=1 RLGCMODEL=WE1 L=0.3

+ INCLUDEGDIMAG=yes

.MODEL WE1

W

MODELTYPE=RLGC

, N=1

1

维矩阵，对于多维的情况，

L0=val1 val2 val3

…

.

+ Lo = 3.8e-07

+ Co = 1.3e-10

标准文案

实用文档

+ Ro = 2.74e+00

+ Go = 0.0

+ Rs = 1.1e-03

+ Gd = 8.2e-12

+ wp= 0.07

不输入极化常数时，此项不要。

PRINTZO

输出

w

元件的复特征阻抗到

.wzo

格式的文件

(low half)

W1 N=2 in1 in2 gnd out1 out2 gnd RLGCMODEL=2_line l=0.1

+ PRINTZO=POI 3 1e6 1e9 1e12

其中

2_

保存输出

* w-element model [2_line] Characteristic Impedance Matrix:

.MODEL ZO

SP

N=2 SPACING=POI MATRIX=SYMMETRIC

+ DATA=3

+ 1.0e6

+ 175.362 -156.577

+ 3.54758 -2.53246

175.362 -156.577

+ 1.0e9

+ 48.7663 -1.3087

+ 1.69417 -0.0073233 48.7663 -1.3087

+ 1e12

+ 48.9545 0.238574

+ 1.66444 0.0348332

48.9545 0.238574

混合阻抗矩阵

标准文案

实用文档

对于一个简单的养分传输线

标准文案

实用文档

对于一个弱耦合的对称双微 带线，单线的特征阻抗

Z11=Z22=50

欧，

Z21=Z12=0

欧

传输线连接的系统模型

Delayopt

准确的建立延迟模型，以保证时域仿真的准确

DELAYOPT=0|1|2 to

deactivate, activate, and automatically determine

，默认设置为

0

不使用

DCACC

保证低频部分的准确与收敛

DCACC=0

为关闭

完整的

W

语法

（

si 125

）

其中

5

个例子在

128

页

Wxxx i1 i2 ... iN iR o1 o2 ... oN oR

N= val

L= val

输入（输出）

/

输入（输出）参考节点

+ [RLGCMODEL= name | RLGCFILE=name |

UMODEL

= name

+

FSMODEL

= name | TABLEMODEL=name |

SMODEL

= name]

fsmodel

来自场求解器

+ [ INCLUDERSIMAG=YES|NO FGD=val ] [ DELAYOPT=0|1|2|3 ] includersimag

默认考虑趋肤效应的虚部项

fdg

指定材料介质损耗的截止频率

+ [ INCLUDEGDIMAG=YES|NO] [NODEMAP=XiYj[DCACC=[1|0]]

+ [NOISE=[1|0]] [DTEMP= val ]

+ [PRINTZO=frequency_sweep MIXEDMODEZO=0|1]

printzo

输出复阻抗

可使用

lin deco ct poi

+ [SCALE_RS=val ]

一个完整的包含

W-

同时调用

W

的例子

* W-Element example, four-conductor line

W1

N=3 1 3 5 0 2 4 6 0 RLGCMODEL=

example_rlc

l=0.97

调用

W

元素

V1 1 0 AC=1v DC=0v pulse(4.82v 0v 5ns 0.1ns 0.1ns 25ns)

.AC lin 1000 0Hz 1GHz

.DC v1 0v 5v 0.1v

.tran 0.1ns 200ns

* RLGC matrices for a four-conductor lossy

.MODEL

example_rlc W

MODELTYPE=RLGC N=3

使用

.model

< br>对

W

进行详细地定义

标准文案

实用文档

+ Lo=

+ 2.311e-6

+ 4.14e-7 2.988e-6

+ 8.42e-8 5.27e-7 2.813e-6

+ Co=

+ 2.392e-11

+ -5.41e-12 2.123e-11

+ -1.08e-12 -5.72e-12 2.447e-11

+ Ro=

+ 42.5

+ 0 41.0 + 0 0 33.5

+ Go= + 0.000609

+ -0.0001419 0.000599

+ -0.00002323 -0.00009 0.000502

+ Rs=

+ 0.00135

+ 0 0.001303

+ 0 0 0.001064

+ Gd=

+ 5.242e-13

+ -1.221e-13 5.164e-13

+ -1.999e-14 -7.747e-14 4.321e-13

.end

UMOEDL

详情参考

（

157

）

U

模型中的

RL GC

是以

自

/

互阻

抗感抗的形式表示的。

W

格式中

R(f)=R0+sqrt(f)*(1+j)*Rs

U

格式中，

R=Rc+Rs

Rc

就是上式中的直流电阻。而

计算趋肤效应的起始频率

Fskin=1/(15*risetim e)

标准文案

实用文档

例子

* W Element example, four-conductor line, U model

W1 1 3 5 0 2 4 6 0 Umodel=

example

N=3 l=0.97

.MODEL

example

U LEVEL=3 NL=3 Elev=2 Llev=0 Plev=1 Nlay=2

+ L11=2.311uH

+ L12=0.414uH L22=2.988uH

+ L13=84.2nH L23=0.527uH L33=2.813uH

+ Cr1=17.43pF

+ C12=5.41pF Cr2=10.1pF

+ C13=1.08pF C23=5.72pF Cr3=17.67pF

+ R1c=42.5 R2c=41.0 R3c=33.5

+ Gr1=0.44387mS

+ G12=0.1419mS Gr2=0.3671mS

+ G13=23.23uS G23=90uS Gr3=0.38877mS

+ R1s=0.00135 R2s=0.001303 R3s=0.001064

V1 1 0 AC=1v DC=0v pulse(4.82v 0v 5ns 0.1ns 0.1ns 25ns)

.AC lin 1000 0Hz 1GHz

.DC v1 0v 5v 0.1v

.TRAN 0.1ns 200ns

.END

频率相关表格模型

Frequency-Dependent Tabular Model

见（

si 161

）

可用来模拟传输线的任意频率特性（不支持

RC

传输线）

Ｓ

model

Nodemap

端口节点表

近端

/

输入端用

I, I N

远端

/

输出 端使用

O ,F

示例如下：

NODEMAP = I1I2O1O2

**** W Element Example: S Model ***

rout out 0 50

vin in gnd

LFSR

(1 0 0 0.1n 0.1n 1g 1 [5,2] rout=50)

其中

LFSR < /p>

是伪随机序列产生器

or

线性反馈移位寄 存器？

*+ pulse(0 1 0 0.1n 0.1n 0.9n 2n)

W1 in gnd out gnd SMODEL=smodel N=1 l=0.3

+ NODEMAP

=I1O1

.MODEL

smodel

S

TSTONEFILE=w.s2p

+ XLINELENGTH=0.3

XLINELENGTH

表明的是所用

S

参数来自的系统模型的线长。

A must term

for .sp file

and

W

element

.opt

accurate

post

.opiton accurate

自动设置

RUNLVL value to 5 or 6.

.tran .01n 20n

.end

W-element passive noise model

无源噪声模型（热噪声）

( .NOISE and .LIN noisecalc=1 [

多端口时

]

+ [NOISE=[1|0]] [DTEMP= val ]

=1

时， 会产生

2N*2N

噪声

-

电流源

相关矩阵

标准文案

实用文档

T-element

阻抗和延迟（无损）

简单的示例

T1 in gnd t_out gnd model_name1 L=200m

U1 in gnd u_out gnd model_name1 L=200m

.model

model_name1

U

LEVEL=3

PLEV=1

ELEV=1

wd=2m

ht=2m

th=0.25m

几何描述

ELEV=1,planar

structure

即平面结构

PLEV=1 ,wd

导体宽度

ht,th

介质维度

+ KD=5

KD

为介质常数

标准文案

实用文档

理想传输线示例

Txxx in refin out refout

Z0=val

TD=val

[L=val ]

+

[IC

=v1,i1,v2,i2]

IC=

为设定传输线的初始条件，各端口初始输入电压，电流

Txxx in refin out refout

Z0=val

F

= val

[

NL

= val ]

F

与

NL

，

在频率

F< /p>

时，归一化电气长度

(

默认为