在 Cadence 设计套件(特别是针对集成电路设计的 Virtuoso ADE - Analog Design Environment)中,使用 SPICE 模型 进行电路仿真是核心功能。以下是关键概念和操作步骤的中文说明:
1. SPICE 模型是什么?
- SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) 模型是一种基于文本的描述性语言,用于定义电子元器件(如晶体管、二极管、电阻、电容、电感、电压/电流源等)的电气特性和行为。
- 它包含器件的基本参数(如电阻值
R=1k)、物理方程(如 MOS 管的Vth,KP,Lambda)、行为描述或复杂的子电路拓扑。 - Cadence 的仿真器(如 Spectre, APS, UltraSim)能够读取这些模型文件并进行电路仿真(直流、交流、瞬态、噪声、参数扫描等)。
2. Cadence 中主要的 SPICE 模型格式
- *Spectre 格式 (`.scs`)**: 这是 Cadence 原生的、推荐使用的模型格式。语法兼容并扩展了传统 SPICE 语法,功能更强大,支持更多高级功能和更好的收敛性。
- *SPICE/HSPICE 格式 (`.model
,.lib,.sp,.ckt,.inc`)**: Cadence 工具(尤其是 Spectre)通常也支持直接读取或转换使用传统 SPICE/HSPICE 语法的模型文件。语法可能需要进行少量调整或通过转换工具处理。 - Verilog-A: 主要用于描述模拟或混合信号行为级模型,也可以看作是广义的“模型”。Cadence 的仿真器能编译和仿真 Verilog-A 模型。
3. 在 Cadence Virtuoso ADE (L/XL/Explorer/GXL) 中使用 SPICE 模型
关键步骤:设置模型库 (Model Libraries)
- 这是最常见和推荐的方式。
- 操作路径:
- 打开你的测试电路图 (Schematic)。
- 启动 ADE (L, XL, Explorer 或 GXL)。
- 转到
Setup菜单 ->Model Libraries...(或Model Path->Edit Model Libraries...,取决于版本)。
- 对话框内容:
- Section: 通常选择
spectre(即使模型文件后缀是.lib或.sp, Spectre 通常也能处理;显式指定后缀.scs更好)。 - Library File Name: 点击
Browse找到你的模型文件在磁盘上的位置。模型文件可以是:- 单个模型文件 (
model.scs,tech.lib) - 或包含多个模型定义的库文件。
- 单个模型文件 (
- Stop View List: 通常保持默认 (
spectre)。 - View: 通常保持默认 (
spectre)。 - Usage: 通常保持默认 (
Prepend或Append,影响多个文件的加载顺序)。 - 点击
Add: 将选中的文件路径添加到列表中。 - 可选 - 条件包含: 如果你的模型文件中有针对不同仿真条件(如
TT- 典型,FF- 快,SS- 慢,MC- 蒙特卡洛)的section定义(常见于工艺库模型),在Section列对应的行里手动输入模型文件中定义的section名称 (例如tt,ff,ss,mc)。这样仿真器就知道加载模型的哪个部分。如果模型文件中只有一个section或没有显式定义,这里通常留空。
- Section: 通常选择
- 示例条目:
Section: spectre Library File Name: /path/to/your/models/t18.scs Stop View List: spectre View: spectre``` Section: tt (如果模型文件中有定义 section 'tt') Library File Name: /path/to/your/models/process.lib Stop View List: spectre View: spectre ```
方式二:在网表中直接包含 (Include)
- 在原理图仿真中,这种方法不如设置模型库常用,但在网表仿真或更高级设置中可行。
- 可以在 ADE 的
Setup->Simulation Files->Include Files中添加你的模型文件路径。这等效于在 SPICE 网表中加入.include "/path/to/your/model.scs"语句。 - 如果模型文件有
section,可能需要额外设置变量或使用其他方式指定。
方式三:原理图器件属性直接指定
- 仅适用于简单模型:对于非常简单的模型(如一个电阻的
R=1k),可以直接在原理图器件的属性 (Properties窗口) 中找到Model Name或Value之类的字段直接输入值或模型名称字符串。 - 不推荐用于复杂器件:对于晶体管(MOSFET, BJT)、二极管等复杂器件,强烈建议使用模型库文件定义其详细的物理参数。在器件属性里通常指定的是
Model Name(例如nmos18),而这个Model Name必须在加载的模型库文件中定义了对应的model nmos18 (...)语句。
4. 模型来源
- 工艺厂商提供:这是最主要的来源。当你获得某个半导体工艺的设计套件 (PDK) 时,其中一定会包含该工艺下所有标准器件(MOS, BJT, Diode, Res, Cap, etc.)的 SPICE/Spectre 模型文件(通常是
.scs或.lib,附带文档说明section名称)。 - 器件供应商提供:对于分立器件(如功率 MOS、二极管、运算放大器 IC),其官网通常会提供 SPICE 模型(格式可能是
.lib,.mod,.cir或 PSpice 格式)。 - 自行创建:你可以使用 Spectre 语法或 Verilog-A 编写自定义的器件模型或行为级模型。
- Cadence 自带基础模型库:包含一些非常基础的理想器件模型。
5. 重要注意事项
- 模型格式兼容性:如果厂商提供的是 HSPICE 格式 (
.lib,.sp),Spectre 通常可以直接读取,但细微语法差异可能导致问题。Cadence 提供sp2sp或sp2sp3等工具进行格式转换,或者需要手动微调。 - Section (工艺角/条件): 工艺库模型通常会定义多个
section(如tt,ff,ss)。在Model Libraries设置中或在仿真变量中明确指定你需要仿真的section至关重要。仿真条件(温度、电压)也经常在模型文件或仿真设置中定义。 - 仿真器选择:在 ADE
Setup->Simulator/Directory/Host...中选择合适的仿真器(如spectre,aps,ultrasim)。它们都支持 SPICE/Spectre 模型。 - 模型路径:确保你输入的模型文件路径是正确的。使用绝对路径最可靠,相对路径有时可行但需要注意工作目录。
- 日志文件检查:仿真运行后,务必查看仿真输出日志文件(通常在
netlist或results目录下)。它会明确指出加载了哪些模型文件、是否找到所需的模型名 (model)、是否有语法错误等关键信息。
总结:
在 Cadence 中使用 SPICE 模型进行仿真的核心步骤是 在 ADE 环境的 Setup -> Model Libraries 对话框中添加包含所需器件模型的 Spectre/SPICE 格式文件 (*.scs, *.lib 等),并正确指定工艺角 Section(如果需要)。工艺厂商提供的 PDK 中的模型文件是设计和仿真成败的关键基础。理解模型文件的格式和内容对于调试仿真问题非常重要。
利用SPICE模型能不能进行PCB的SI仿真?
现想用Cadence做PCB的的SI仿真,但是AD8139没有IBIS仿真模型,只有SPICE模型,请问利用SPICE模型能不能进行PCB的SI仿真?谢谢
guotong1984
2023-11-22 08:11:44
如何将adi的spice模型(.cir文件)添加到pspice里?
我在用cadence的pspice仿真电路时,需要一个AD620器件,后来虽然我在cadence自带的库中找到了。但还是留了很多疑问: 1.ad620是adi公司出的,网站上有spice模型
国名英雄XXX
2023-11-28 06:58:06
高压MOSFET与IGBT SPICE模型
,SPICE级的功率MOSFET模型是以简单分立式子电路或性能模型为基础的。简单的子电路模型常常过于简单,不足以捕获所有器件性能,如IV(电流与电压)、 CV(电容与电压)、瞬态和热性能,且不包含任何器件结构
kingnet_52040
2019-07-19 07:40:05
使用LTspice导入SPICE模型
有些工程师在模拟仿真时,可能会想使用一些在 LTspice 中没有的模型。LTspice 支持 SPICE 的基本语法,因此以常见的 SPICE 格式 (如 Pspice) 提供的 SPICE 模型
2023-07-02 10:38:33
ADCMP580为什么没有SPICE模型?
我想问一下,ADCMP580为什么没有SPICE模型?还是忘了给链接了(虽然这种可能性很小),而且很多快速比较器都没有给出SPICE模型是什么原因?
fejlkel
2023-11-23 06:51:00
请问在spectre仿真器中怎么去使用spice模型?
为了验证pcb板的性能,我将pcb的参数提取出来后,用sigrity导出了s参数网络及spice模型1,在用Analoglib中的nport导入s参数进行瞬态仿真时,不收敛一直解决不了,所以尝试
双11
2021-06-24 06:04:25
如何采用SPICE模型加密
在上一篇文章《活学活用 LTspice 进行电路设计 — 自动生成原理图符号》中,我们分享了在导入新的 SPICE 模型时,使用原理图符号自动生成功能的方法。本文将介绍如何采用 SPICE 模型加密。
2023-07-15 09:20:17
请问在哪里可以找到spice模型?
你好, 我在哪里可以找到spice模型? 我真的很感激,并提前感谢! 问候 拉斯#L6598-香料模型.SUBCKT-的.mod
60user186
2019-08-20 13:17:01
电子电路仿真基础:SPICE模型的种类
SPICE仿真的模型有不同种类。此前已经使用“器件模型”这个术语做过几次介绍,在本文中将介绍SPICE模型的种类。SPICE模型的种类:SPICE模型分为“器件模型”和“子电路模型”两种。
2023-02-14 09:26:28
AD539没有spice模型,该如何仿真?
最近需要用到AD539乘法器,由于Multisim里面没有该仿真器件,在ADI官网上找AD539的spice模型也没有找到,无法仿真。根据数据手册上的电路图在面包板上进行测试,输入1mv,1KHZ
哎呀2015
2023-11-21 08:03:20
什么是SPICE模型?
SPICE模型是一种数字文件(文本格式),使用这种模型,不用实际测试LSI也可以通过在计算机上进行电路分析(仿真)来获得同等的电气特性。
2023-02-08 13:43:23
SPICE模拟器和SPICE模型的下载
本文将介绍基于Spice的模拟器和SPICE模型的下载地址。还是实际试用一下更容易理解。由于这些软件在通用的PC和OS条件下即可运行,所以请先尝试使用一下。免费版Spice模拟器,下表中是提供免费版模拟器的供应商和下载地址。
2023-02-14 09:26:28
ADS软件导入spice模型仿真出现问题?
我用ADS软件想对ADA4937差分放大器进行S参数仿真,我在ADI官网上下载了ADA4937的spice模型,并搭好了测试电路,但是进行S参数仿真的时候报错,说其中的r11应该要是一个实数,难道是spice模型有问题?求各位大神解答?
Postar_sc123
2019-05-26 17:43:21
用Cadence Sigrity仿真DDR模组,怎么提取出.ckt的MCP头文件
在做一个集成DDR4内存条模组的硬件项目,需要对DDR4模组的信号进行板级仿真,在镁光有下载到内存条的spice模型(.sp格式)和DDR芯片的.ibs模型;参考了Cadence Sigrity
狼279972
2021-05-27 18:14:00
inc格式的HSPICE模型怎么转换成ciir或sp或mod或lib或net格式的spice模型?
inc格式的HSPICE模型怎么转换成ciir或sp或mod或lib或net格式的spice模型?需要spice模型,但只找到inc格式的hspice模型,打开的时候显示有些乱码。不知道怎么解决。
panzeyuqingyu
2019-09-12 16:02:48
使用ADI官方的Spice模型进行仿真时,如何对模型的引脚名称和原理图符号进行编辑?
最近在使用ADI官方的Spice模型进行仿真时,发现有一些元器件的官方Spice模型在LTSpice中导出仿真文件时,元件符号是一个矩形,引脚上也没有对应的引脚序号和名称,如:“AD8638
kghfh
2023-11-14 08:23:18
AD8422的spice模型使用报错是什么原因?
在ADI官网下载AD8422的spice模型,在multisim中使用一直报错,信息如下: SPICE 网列列表在示意图 RefDes *** *** 中出错, 元素 ***: 无效
jackhui
2023-11-23 07:39:00
如何用SPICE模型仿真失调电压?
失调电压对电路的影响并不是都很明显。直流失调电压很容易利用OP放大器的SPICE模型来仿真,但是一般只能预测到某个芯片的失调电压的影响。在不同的器件之间,结果又会有怎样的变化呢?
mapleasdf
2021-04-06 07:54:53