Cadence电路模拟基础与Hspice分析

"AC频率分析-cadence基础及Hspice" 在电子设计自动化(EEDA)领域，Cadence是一款广泛使用的工具，它包含了多种设计和分析工具，如Verilog-XL(数字仿真)，AnalogArtist(电路模拟)，Virtuoso LayoutEditor(版图设计)等。Cadence Composer是一款电路图设计工具，常用于为Hspice仿真做前期准备。Hspice是一款高级的SPICE(Simulative Program with Integrated Circuit Emphasis)模拟器，用于精确的电路模拟。 在电路分析中，AC频率分析是确定电路对交流信号响应的重要方法。当DC OP(Direct Current Operating Point)分析收敛时，通常AC分析也会收敛。若DC OP不收敛，可能会导致AC分析的失败。DC OP分析是为了找到电路在直流状态下的工作点，即所有独立电压源和独立电流源为零时，电路的电压和电流值。 瞬态分析则是研究电路在随时间变化的情况下的行为。在瞬态分析中，首先会进行DC OP计算，得到的计算结果作为瞬态分析的初始条件。接下来，使用Newton-Raphson算法迭代求解，随着时间的推进，仿真步长会动态调整。`.tran tstep`参数设定的是打印输出仿真结果的时间间隔，并非实际仿真步长。仿真步长可以通过`.options`指令，调整`lvltim`, `imax`, `imin`等参数来控制，以确保分析的精度和效率。 在Hspice中，默认的仿真算法是Trapezoidal规则，这是一种数值积分方法，用于近似解决微分方程，尤其适合模拟电路的动态行为。它通过对时间轴上的一系列间隔进行线性插值，估算瞬态响应。 库管理是Cadence中的关键环节，库(Library)是包含特定工艺相关单元的集合，单元(Cell)是构建系统或芯片模块的基本设计对象。视图(View)则表示单元的不同方面，如电路图(schematic)，布局(layout)，符号(symbol)等。例如，`basic`库通常提供电源和地符号，而`sample`库包含常用电子元件如场效应管、晶体管、电阻和电容。 启动Cadence系统时，用户可以根据需求选择相应的命令，如`icfb&`用于启动前端到后端的大多数工具。库文件的管理可以通过Library Manager进行，这使得设计者能够方便地访问和管理所需的电路模型和组件。 Cadence和Hspice提供了强大的设计和分析能力，AC频率分析和瞬态分析是其核心功能，而库管理则确保了设计流程的顺畅和准确性。理解这些基本概念和操作对于任何电子设计工程师都是至关重要的。