hspice讲义

### HSPICE讲义知识点详解 #### HSPICE概述 HSPICE，即**Hybrid SPICE**，是一款由Meta-Software开发，后被Synopsys收购的专业集成电路仿真软件。它以其丰富的模型库、高精度的仿真能力和强大的收敛性，在亚微米乃至深亚微米工艺的设计中占据了举足轻重的地位。 #### HSPICE的历史沿革 - **起源**：SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis），起始于1972年，由美国加州大学伯克利分校的电气工程与计算机科学系开发，旨在提供电路仿真的解决方案。 - **发展**：HSPICE作为SPICE的衍生产品，最初由Meta-Software公司研发，后续随着技术进步和市场需求的扩大，被全球领先的电子设计自动化（EDA）软件提供商Synopsys收购，进一步巩固了其在专业电路仿真领域的领先地位。 #### HSPICE的安装与配置 - **下载与安装**：HSPICE的安装通常涉及从指定服务器或网站下载安装包，如IME的FTP服务器上的`hspice_vA-2007.09_Win_setup.exe`及许可文件`hspice200709.lic`。安装过程中需注意软件应安装在全英文路径下，以避免可能的字符编码问题。 - **环境变量设置**：为了确保HSPICE能够正常识别许可证文件的位置，需要在系统的环境变量中设置`LM_LICENSE_FILE`为许可文件的路径。此外，还建议设置个人用户变量`installdir`和`installdir_A-2007.09`，分别指向HSPICE的安装目录，以增强软件的稳定性和兼容性。 #### HSPICE的使用流程 - **创建与编辑电路描述文件**：使用Windows记事本或类似文本编辑器创建一个新的`.sp`文件，例如命名为`inv.sp`。在此文件中，编写HSPICE的电路描述代码。 - **仿真执行与结果分析**：通过HSpuiA-2007.09或更高版本的界面，导入`.sp`文件并执行仿真。仿真完成后，可通过Avanwaves功能查看仿真结果，同时检查`.lis`输出文件以确认无错误存在，必要时对代码进行修正并重新仿真。 #### HSPICE输入文件结构解析 - **标题语句**：用于注释或简要描述电路功能，通常位于文件首行。 - **电源和信号源描述**：规定了电路中的电源电压、电流源或信号源的类型、参数及其连接方式。 - **元器件描述**：详述电路中各元器件的类型、参数和连接关系，包括电阻、电容、晶体管等。 - **仿真类型声明**：定义将进行的仿真类型，如直流（DC）、交流（AC）、瞬态（Transient）分析等。 - **模型语句**：指定元器件所采用的模型，可调用预设模型或自定义模型参数。 - **结束语句**：以`.end`标记文件的结尾，告知HSPICE编译器停止读取代码。 #### 元件库语句 - **.lib语句**：用于加载包含预定义元件模型的库文件，例如`lib"C:\synopsys\VLSI_HW\ms018_v1p8.lib"tt`。 - **.include语句**：引入外部文件，如模型文件，通过`include"C:\synopsys\VLSI_HW\ms018_v1p8.mod"`实现。 #### 输入行格式规范 - 行长限制：每行不超过256字符。 - 字符区分度：不区分英文大小写。 - 续行标识：使用加号（+）作为续行标记，且加号需为续行的首个非空格字符。 - 注释处理：星号（*）和美元符号（$）用于注释，其中星号需位于行首，而美元符号则通常跟在语句之后，两者之间至少隔一个空格。 #### 模型声明 - **.model语句**：用于定义元件模型，格式如`.MODEL模型名元器件类型元器件参数`。例如，定义一个NMOS晶体管模型：`.modelmod1nmosVTO=1.0KP=4.5E-5LAMBDA=0`，其中`VTO`代表阈值电压，`KP`为跨导系数，`LAMBDA`为通道长度调制因子。 通过深入理解HSPICE的工作原理、安装步骤、使用流程以及代码编写规范，设计者能够更高效地利用这一工具进行复杂电路的建模与仿真，从而加速产品的开发周期，提高设计的准确性和可靠性。