模拟设计环境介绍

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：图2.15 ADE的仿真界面下面我们着重介绍一下采用ADE仿真的基本流程。设置工艺库模型在不同的设计时，会采用不同特征尺寸的工艺库。设置方法是，在工具栏上选择Variables→Copy from Cell View，则电路图中的设计变量都自动出现在ADE设计变量框中。图2.17 设置变量窗口设置输出输出控制的是仿真结束后需要用波形或者数值体现出来的结果。

Analog Design Environment（ADE）是Cadence Spectre的图形化仿真环境，电路图完成后，都要通过这个界面进行仿真参数设置，这也是Ca-dence Spectre最重要的功能。可以用以下两种方式打开ADE：在命令行窗口中选择菜单Tools→Analog Environment→Simulation，这样打开的ADE窗口中没有指定进行仿真的电路；在电路编辑器中选择菜单Tools→Analog Environment，这时打开的ADE窗口中已经设置为仿真调用ADE的电路图。ADE的仿真界面如图2.15所示。

图2.15 ADE的仿真界面

下面我们着重介绍一下采用ADE仿真的基本流程。

（1）首先我们已经完成了电路图的绘制，并处于电路图编辑器窗口中，在菜单栏中选择Tools→Analog Environment命令，弹出“Analog Design Environment”对话框，如图2.15所示。

（2）设置工艺库模型

在不同的设计时，会采用不同特征尺寸的工艺库。而且每个晶圆厂因为制造的工艺各不相同，因此器件模型参数也各有不同。设置工艺库模型库，可以在菜单中选择Setup→Model Librarie，然后有如图2.16所示的窗口出现。

图2.16 设置工艺模型库窗口

在这个窗口中可以在“Model Library File”栏输入需要使用的工艺库文件名，在Section栏输入该模型文件中需要的工艺角（Section），如TT、SS、FF等。也可以单击右下角的“Browse”按钮。打开文件浏览器查找需要的工艺库文件。在文件浏览器中选定需要的文件之后单击“OK”按钮，文件的路径就会自动填在“Model Library File”栏，这时单击“Add”按钮，这个库文件就被加入到中间的列表中。这时，可以继续添加新的模型库文件，也可以在模型库文件列表中选择一个或几个对其做禁用、启用、修改或删除操作。

（3）设置变量

在设计中经常会对一些电路参数或者器件进行扫描，以确定最优值。因此经常会在电路中定义一些变量作为参数。例如可以将一个电阻值定义为R1，则R1就成为一个设计变量。这些设计变量在仿真中都需要赋值，否则仿真不能进行。设置方法是，在工具栏上选择Variables→Copy from Cell View，则电路图中的设计变量都自动出现在ADE设计变量框中。这时选择Variables→Edit或在ADE界面中双击任何一个变量，如图2.17所示的窗口就会出现。在该窗口中可以完成对设计变量的添加、修改、删除等操作。

（4）设置仿真分析

在不同的设计中，根据不同的需要，我们可以对电路进行不同类型的分析。常用的有直流分析、交流小信号分析、瞬态分析、噪声分析、零极点分析等。设置仿真分析时，选择工具栏中的Analyses→Choose，如图2.18所示的仿真分析窗口就会打开。

图2.17 设置变量窗口

（5）设置输出

输出控制的是仿真结束后需要用波形或者数值体现出来的结果。主要有两种方式进行设置：

1）在工具栏中选择Out-put→To be ploted→Select on the Schematic，电路图窗口自动弹出，用箭头在电路图中选择连线会在输出中添加该线的电压；选择一个器件的端口则会添加这个端口的电流作为输出；直接选择一个器件则会把该器件的所有端口电流都加入输出。

2）也可以手动添加输出，在工具栏中选择Output→Edit，打开窗口如图2.19所示。

图2.18 仿真分析窗口

图2.19 手动添加输出窗口

在该窗口中可以添加需要的输出的表达式。如果表达式比较复杂，还可以单击“Calculator”栏的“open”按钮，打开Calculator，在其中编辑好表达式后，在图2.19所示窗口中单击“Calculator”栏的“Get Expression”按钮，表达式就会出现在Expression栏中。

（6）仿真

以上设置完成后，单击工具栏Simulation→Netlist&Run开始仿真。在仿真过程中，如果需要可以单击工具栏Simulation→Stop中断仿真。仿真结束后，设置的输出会自动弹出波形文件。也可以通过选择工具栏Result→Plot Outputs来选择需要观测的节点或者参数。

（7）保存和导入仿真状态

选择工具栏Session→Save State可以保存当前的仿真分析配置。选择工具栏Session→Load State可以导入之前保存的仿真分析配置。选择工具栏Session→Save Script可以将现在的仿真分析设置保存成OCEAN脚本，利用该脚本，可以在命令行执行仿真分析。

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