HSPICE软件的应用及常见问题解决
HSPICE常用分析类型
直流分析（DC Analysis）( 参见HSPICE User’s Manual （1）3-4 )
常用命令：
.OP 直流工作点分析
.NODESET 节点设置
.SENS 小信号灵敏度分析
.TF 小信号转移函数分析
.DC 直流扫描
.OP
计算直流工作点，但其不控制偏置点分析的方法和偏置计算的结果。
.NODESET
在计算直流偏置点时，为使直流分析收敛，电路的某些节点或所有节点可以用.NODESET命令设置初始估计值。一旦建立了工作点，.NODESET语句在直流扫描分析和瞬态分析中将不再其任何作用。注意.NODESET和.IC命令不同。.IC命令在电路进行瞬态分析作工作点计算时为电路设置初始状态。
Example：
.NODESET V(4)=1.5V V(6) = 0
.DC
格式：
.DC var1 start1 stop1 incr1 <var2 start2 stop2 inc2>
.DC var1 start1 stop1 incr1 <SWEEP var2 type np start2 stop2 >
.DC var1 start1 stop1 incr1 <SWEEP DATA＝datanm >
.DC DATA＝datanm <SWEEP var2 start2 stop2 incr2>
其中type可以为DEC、OCT、LIN或POI（List of Points）。
注意start的值可以比stop的值大，即扫描可以在两个方向上进行，但inc只能为正值。
Examples：
.DC VIN 0 10 1
.DC VIN 0 10 1 VGS 0 5 1
.DC XVAL 1K 10K 0.5K SWEEP TEMP LIN 5 25 125
.DC TEMP POI 5 0 30 50 100 125
该语句将在五个温度点进行直流扫描：0、30、50、100、150（单位：摄氏度）。
例1：直流参数扫描
电路图：
**** t6.cir
****直流参数扫描
M1 1 2 0 0 NSS
VGS 2 0 DC 0V
VDD 1 0 DC 12V
.MODEL NSS NMOS LEVEL=3 RSH=0 TOX=275E-10 LD=.1E-6 XJ=.14E-6
+ CJ=1.6E-4 CJSW=1.8E-10 UO=550 VTO=1.022 CGSO=1.3E-10
+ CGDO=1.3E-10 NSUB=4E15 NFS=1E10
+ VMAX=12E4 PB=.7 MJ=.5 MJSW=.3 THETA=.06 KAPPA=.4 ETA=.14
.DC VDD 0 5 0.1 VGS 0 2 0.5
.PLOT DC I1(M1)
.END
波形：
1、 交流分析（AC Analysis）
常用命令：
.AC 交流分析
.NOISE 噪声分析
.NET 网络特性分析
格式：
.AC 交流分析
.AC type np fstart fstop
.AC type np fstart fstop <SWEEP var type np fstart fstop >
.AC type np fstart fstop <SWEEP var fstart fstop incr>
.AC type np fstart fstop <SWEEP DATA=datanm >
其中，np是交流扫描的点数；fstart是起始频率；fstop是终止频率。type可以为DEC、LIN、OCT、POI。
LIN为线性扫描，是从起始频率到终止频率的线性扫描，np是扫描中的总点数。下一个频率值由当前一个频率值加上一个常量得到。LIN在带宽较窄时使用。
OCT为倍频扫描，频率以倍频程进行对数扫描。np是倍频程内的扫描点数。下一个频率值由当前值乘以一个大于一的常数产生。OCT用于带宽教窄的情形。
DEC为十倍频扫描，它进行对数扫描。np是十倍频程内的扫描点数。DEC用于带宽特别宽的情况。
Examples：
.AC DEC 10 1K 100MEG
.AC DEC 10 1 10K SWEEP cload LIN 20 1pf 10pf
.NOISE 噪声分析
.NOISE ovv srcnam inter
其中，ovv为节点电压输出变量，srcnam是产生等价输入噪声的独立电压源或电流源，inter是打印间隔。
.NET 网络特性分析
单端口网络：
.NET input <RIN = val>
.NET input <val>
双端口网络：
.NET Output Input < ROUT = val > < RIN = val >
Input 为输入交流电压源或电流源
Output 为输出端，可以是电压或电流
RIN 输入电阻或电源内阻，用于计算输出电阻
ROUT输出电阻或负载电阻，用来计算收入阻抗
（详细用法请参阅HSPICE User’s manual 3-14）
例：低通滤波器
***** t11.cir
.AC DEC 10 10 100MEG
vin 1 0 ac 1
r1 1 2 100
c1 2 0 30p
.end
波形如下：
2、 瞬态分析（Transient Analysis）
常用命令：
.IC 瞬态初始状态
其一般格式为：
.IC V(1)=V1 V(2)=V2 ……
这些偏置点不影响直流分析和直流扫描中固定偏置点的计算。为了使IC命令有效，应在.TRAN语句中指定UIC。IC语句也可写在元件后面，如C1 2 0 IC＝3。
.TRAN 瞬态分析
格式：
.TRAN tincr1 tstop1 <tincr2 tstop2 …><UIC>
.TRAN tincr1 tstop1 <tincr2 tstop2 …><SWEEP var pstart pstop pincr >
.TRAN tincr1 tstop1 <tincr2 tstop2 …><SWEEP var type np pstart pstop >
Examples:
.TRAN 1ns 100ns
.TRAN
例2：
**** t2.cir
****温度扫描*****
R1 1 2 100
R2 0 1 100 TC1=0.05
V1I3 2 0 dc 5v
.tran 1ms 10ms sweep temp 20 60 20
.plot v(1)
.END
波形：
例3：
**** t3.cir
******电阻参数扫描
R1 1 2 rload
R2 0 1 100
V1I3 2 0 dc 5v
.tran 1ms 10ms sweep rload poi 3 100 200 300
.END
波形：
例4：
**** t5.cir
****IC命令
R2 1 2 20
C1 2 0 2.5U
VIN 1 0 dc 5v
.IC V(2)=4V
.TRAN 5US 1MS
.END
使用.IC命令仿真波形：
不使用.IC命令仿真波形：
由此可见，对于含有记忆性元件的电路，为正确反映电路特性，可采取以下措施：
（1） 采用.IC语句
（2） 电源采用分段线性源
3、 其他常用语句
.DATA
格式：
.DATA datanm pnam1 < pnam2 pnam3 ……>
+ pval1 < pval2 pval3……>
+ pval1’ <pval2’ pval3’……>
.ENDDATA
Examples:
.TRAN 1n 100n SWEEP DATA=devinf
.AC DEC 10 1hz 10khz SWEEP DATA=devinf
.DC TEMP -55 125 10 SWEEP DATA=devinf
.DATA devinf width length thresh cap
+ 50u 30u 1.2v 1.2pf
+ 25u 15u 1.0v 0.8pf
+ 5u 2u 0.7v 0.6pf
.ENDDATA
再上例中，将分别利用给出的三组参数对电路进行瞬态、交流、直流扫描。
.ALTER
该语句用来对电路进行不同参数下的模拟，这些参数包括：电路拓扑结构、模型、库元件、参数值、选项、源激励、变量等。
Examples:
.PARAM A=4ns B=5ns