清华大学Hspice讲义：MOS管模型设置与电路仿真流程

在清华大学的Hspice电路仿真实验讲义中，主要讲解了如何设置MOS管的模型语句，这对于理解和应用Hspice进行电路仿真至关重要。首先，MOS管模型是电路仿真中的核心部分，它决定了模拟的精度和速度。MOS管有多种模型级别可供选择： 1. **模型级别设置**： - `LEVEL=1`：常用于数字电路设计，这种模型简化计算，提供较低的精度但较快的仿真速度，适合于大规模的逻辑设计。 - `LEVEL=2`：考虑了衬底电荷效应，提供了一定程度的改进，适用于对精度要求较高的情况。 - `LEVEL=49`：这是模拟电路的标准级别，精度极高但计算量大，适合于小信号分析和高频电路建模，可能会牺牲一定的仿真速度。 2. **模型实例**： - 使用`.model`语句来定义MOS管模型，如`.MODEL N_18_G2 PMOS LEVEL=2 wp=l`，其中`N_18_G2`是模型名称，`PMOS`表示PMOSFET类型，`LEVEL=2`指定模型级别，`wp`代表宽度-长度比，`l`是长度参数。 3. **电路描述**： - 讲义中提到了`.protect`和`.unprotect`语句，用于保护和恢复电路的完整性，以及`.lib`命令引用外部工艺库，如`L18U18V_TT`，这是电路设计中必不可少的部分。 4. **Hspice网单结构与语法**： - Hspice的电路仿真通常包括`.title`、`.options`、`.analysis`、`.print`等关键字，这些是构成网单的基本组成部分。例如，`.title`用于设定电路文件的标题，`.options`设置了模拟条件和输出选项，`.analysis`指定分析类型，而`.print`则用于控制输出结果。 5. **数字电路设计流程**： - 该讲义还涵盖了数字电路设计的完整流程，包括功能定义、行为设计、逻辑级和电路级设计，以及版图设计验证。Hspice在此过程中扮演了关键角色，用于电路级别的功能验证和性能评估。 6. **激励源描述**： - 激励源是电路仿真中的重要部分，通过`.V`或`.I`指令来设定电压源或电流源，如`.V1 0 DC 0`，表示一个直流电压源，电压为0V。 通过学习并掌握这些模型设置语句和Hspice网单结构，用户可以有效地利用Hspice进行精确的电路仿真，从而优化设计，提高效率，并确保电路性能符合预期。