设计师指南：SPICE与Spectre仿真解析

“Designers-Guide to Spice and Spectre” 是一本由 Ken Kundert 在1995年编写的关于电路仿真软件 Spice 和 Spectre 的指南，由许建超翻译，西安交通大学出版。这本书旨在帮助读者理解和优化模拟器的使用，提高仿真结果的可靠性和精确度。 1.1 绪论 这本书主要针对那些想要深入理解电路仿真器操作和结果分析的设计师。通过阅读，读者将能够： 1) 理解仿真器如何计算电路结果。 2) 识别并处理仿真中的错误。 3) 提升仿真精度。 4) 解决不收敛的问题。 5) 识别并处理特殊电路可能出现的错误。 6) 掌握收敛性、误差控制的重要参数。 7) 能够定位和解决仿真器中的错误信息。 2. 电路仿真软件的发展历史 电路仿真软件经历了不同的发展阶段： 1) 直接方法：通过数值积分和牛顿迭代法求解电路的微分方程组，这种方法最准确、可靠且通用。 2) 显式积分方法：这种方法存在一些问题。 3) 放松方法：同样存在问题，可能不如直接方法稳定。 3. Spice 选项 Spice软件提供了多种可配置选项来影响仿真行为： 1) Global Options： - Abstol 控制电流误差，默认为1pA。 - Vntol 控制电压误差，默认为1uV。 - Reltol 是相对误差，默认为10^-3，对于重要电路应设得更小，如10^-5或10^-6。 - Gmin 防止非线性器件关闭后节点浮空，默认为10^-12 Ω^-1。 - Limpts, Pivrel, Pivtol 对于某些情况可能无用。 2) DC Analysis Options： - ltl1 是 DC 工作点最大牛顿迭代次数，默认100。 - ltl2 是 DC Sweep 最大牛顿迭代次数，默认50。 - ltl6 是 Source Stepping 的最大步长数。增加这些值可以改善 DC 牛顿迭代的收敛性，但可能降低仿真速度。 3) Transient Analysis Options： - maxn, npred, nQ, tQ, Trtol, reltolQ, Chgtol, α 等参数用于控制瞬态分析的精度和收敛性。 "Designers-Guide to Spice and Spectre" 是一本深入解析电路仿真技术的宝贵资源，涵盖了从基本概念到高级设置的广泛内容，对于任何想要提升 Spice 和 Spectre 使用技巧的工程师来说都是不可或缺的参考书籍。通过学习，读者能够更好地理解和优化其仿真工作流程，确保获得更准确、可靠的仿真结果。