CadencecdsSPICE使用说明第1页共97页第一章.CadencecdsSPICE的使用说明CadencecdsSPICE也是众多使用SPICE内核的电路模拟软件之一。因此他在使用上会有部分同我们平时所用到的PSPICE相同。这里我将侧重讲一下它的一些特殊用法。§1-1进入Cadence软件包一.在工作站上使用在命令行中(提示符后,如:ZUEDA22)键入以下命令icfb&↙(回车键),其中&表示后台工作。Icfb调出Cadence软件。出现的主窗口如图1-1-1所示:图1-1-1Candence主窗口二.在PC机上使用1)将PC机的颜色属性改为256色(这一步必须);2)打开Exceed软件,一般选用xstart软件,以下是使用步骤:startmethod选择REXEC(TCP-IP),Programm选择Xwindow。Host选择10.13.71.32或10.13.71.33。hosttype选择sun。并点击后面的按钮,在弹出菜单中选择commandtool。确认选择完毕后,点击run!3)在提示符ZDASIC22下键入:setenvDISPLAY本机ip:0.0(回车)4)在命令行中(提示符后,如:ZUEDA22)键入以下命令icfb&↙(回车键)即进入cadence中。出现的主窗口如图1-1-1所示。以上是使用xstart登陆cadance的方法。在使用其他软件登陆cadance时,可能在登录前要修改文件.cshrc,方法如下:在提示符下输入如下命令:vi.cshrc↙(进入全屏幕编辑程序vi)将光标移至setevnDISPLAYZDASIC22:0.0处,将“ZDASIC22”改为PC机的IP,其它不变(重新回到服务器上运行时,还需按原样改回)。改完后存盘退出。然后输入如下命令:source.cshrc↙(重新载入该文件)以下介绍一下全屏幕编辑程序vi的一些使用方法:vi使用了两种状态,一是指令态(CommandMode),另一是插入态(InsertMode)。当vi处于指令态时,打入的内容会视作指令来解释;而当vi处于插入态时,就可以打入正文(text)文件;大多数vi指令是单字符的。由插入态改变为指令态,按〈Esc〉键;而由命令态转为插入态,则可以使用下面的插入令,直接打入,无需再按〈Return〉键。在vi的指令态下,用h,j,k,l键移动光标,具体如下:h——光标左移一个字符;j——光标向下一行;k——光标向上一行;l——光标右移一个字符;以下是一些基本插入命令(须用到的)的用法:图1.1Candence主窗口CadencecdsSPICE使用说明第2页共97页i——在光标处插入正文;x——删除光标处的字符;:wq——存盘退出;要记著一点,在插入态处,不能打入指令,必需先按〈Esc〉键,返回指令态。假若户不知身处何态,也可以按〈Esc〉键,不管处于何态,都会返回指令态其它的一些命令请读者自己参阅有关的书籍。§1-2建立可进行SPICE模拟的单元文件主窗口分为信息窗口CIW、命令行以及主菜单。信息窗口会给出一些系统信息(如出错信息,程序运行情况等)。在命令行中可以输入某些命令。如我们调用Cadence的命令icfb和一些其它命令,比较重要的有调出帮助文件的openbook&等。一.File菜单在File菜单下,主要的菜单项有New、Open、Exit等。在具体解释之前我们不妨先理顺一下以下几个关系。library(库)的地位相当于文件夹,它用来存放一整个设计的所有数据,像一些子单元(cell)以及子单元(cell)中的多种视图(view)。Cell(单元)可以是一个简单的单元,像一个与非门,也可以是比较复杂的单元(由symbol搭建而成)。View则包含多种类型,常用的有schamatic,symbol,layout,extracted,ivpcell等等,他们各自代表什么意思以后将会一一提到。New菜单项的子菜单下有Library、Cellview两项。Library项打开NewLibrary窗口,Cellview项打开CreateNewFile窗口,如图1-2-1和1-2-2所示。图1-2-1NewLibrary窗口图1-2-2CreateNewFile窗口CadencecdsSPICE使用说明第3页共97页1)建立库(library):窗口分Library和TechnologyFile两部分。Library部分有Name和Directory两项,分别输入要建立的Library的名称和路径。如果只建立进行SPICE模拟的线路图,Technology部分选择Don’tneedatechfile选项。如果在库中要创立掩模版或其它的物理数据(即要建立除了schematic外的一些view),则须选择Compileanewtechfile(建立新的techfile)或Attachtoanexistingtechfile(使用原有的techfile)。2)建立单元文件(cell):在LibraryName中选择存放新文件的库,在CellName中输入名称,然后在Tool选项中选择Composer-Schematic工具(进行SPICE模拟),在ViewName中就会自动填上相应的ViewName——schematic。当然在Tool工具中还有很多别的工具,常用的象Composer-symbol、virtuoso-layout等,分别建立的是symbol、layout的视图(view)。在Librarypathfile中,是系统自建的librarypathfile文件的路径及名称(保存相关库的名称及路径)。Open菜单项打开相应的OpenFile窗口,如图1-2-3所示。在LibraryName中选择库名,在CellNames中选择需要打开的单元名。Mode项可以选择打开方式——可编辑状态或者只读状态。图1-2-3OpenFile窗口Exit项退出Cadence软件包。二.Tools菜单在Tools菜单下,主要的菜单项有LibraryManager、LibraryPathEditor等。LibraryManager项打开的是库管理器(LibraryManager)窗口,如图1-2-4所示。CadencecdsSPICE使用说明第4页共97页图1-2-4LibraryManager窗口在窗口的各部分中,分别显示的是Library、Category、Cell、View相应的内容。双击需要打开的view名(或同时按住鼠标左右键从弹出菜单中选择Open项)即可以打开相应的文件。同样在librarymanager中也可以建立library和cell。具体方法是点击file,在下拉菜单中选择library或cell即可。LibraryPathEditor项打开的是LibraryPathEditor窗口,如图1-2-5所示。从File菜单中选择AddLibrary项,填入相应的库名和路径名,即可包括入相应的库。图1-2-5LibraryPathEditor窗口三.TechnologyFile菜单这个菜单中的最后一项EditLayers可以使用在版图编辑中,用来修改原始图层的一些属性。CadencecdsSPICE使用说明第5页共97页§1-3编辑可进行SPICE模拟的单元文件选择主窗口的File→Open→Openfile,打开相应的文件,即进入了Composer-SchematicEditing窗口,如图1-3-1所示。窗口左边的按钮分别(从上到下)为CheckandSave(检查并存盘)、Save(存盘)、Zoomoutby2(放大两倍)、Zoominby2(缩小两倍)、Stretch(延伸)、Copy(拷贝)、Delete(删除)、Undo(取消)、Property(属性)、Component(加元件)、Wire(Narrow)(画细线)、Wire(Wide)(画粗线)、Pin(管脚)、Cmdoptions、Repeat(重复),这些分别可以在菜单中找到相应的菜单项。图1-3-1Composer-SchematicEditing窗口选择Add/Component菜单,打开相应添加元件的窗口,如图1-3-2所示。点击Browse,会弹出librarymanager窗口,一些常用的元器件都在Analoglib库中。ViewName一般选择symbol,instanceNames不用自己填,系统会自己加上去。添加完元件后需设定元件的模型名称(如果必须的话)以及一些参数的值,特别是mos管和三极管,一定要填modelname,图1-3-2添加元件窗口否则在模拟时会出错(我们一般使用华晶的元件model)。填好后,就可以将元件添加到Editing的编辑窗口中去了。其它的一些连线、移动、删除、复制的操作和一般的EDA工具差不多,这儿就不一一再说了。还有一点要提到的是,对于交叉相连的两条线,系统会有警CadencecdsSPICE使用说明第6页共97页告,可对连线稍作修改去除这个警告。注:以下是一些常用的快捷键:i——添加元件,即打开添加元件的窗口;[——缩小两倍;]——扩大两倍;w——连线(细线);f——全图显示;p——查看元件属性。从一种状态转为另一种状态,按escape,或直接点击图标或使用快捷键。为了使电路图更加明了,一般在电路的输入输出部分加上pin脚。这在后面的例子中将会提到。§1-4模拟的设置(重点)Composer-schamatic界面中的Tools→AnalogArtist项可以打开AnalogArtistSimulation图1-4-1AnalogArtistSimulation窗口窗口,如图1-4-1所示。这是模拟时用到的主要工具,接下去主要介绍一下有关的内容。一.Session菜单包括SchematicWindow、SaveState、LoadState、Options、Reset、Quit等菜单项。Schematicwindow项回到电路图;SaveState项打开相应的窗口,保存当前所设定的模拟所用到的各种CadencecdsSPICE使用说明第7页共97页图1-4-2SaveState窗口参数。如图1-4-2所示。窗口中的两项分别为状态名和选择需保存的内容。LoadState打开相应的窗口,加载已经保存的状态。Reset重置analogartist。相当于重新打开一个模拟窗口。二.Setup菜单包括Design、Simulator/directory/host、Temperature、ModelPath等菜单项:Design项选择所要模拟的线路图。Simulator/directory/host项选择模拟使用的模型,系统提供的选项有cdsSpice、hspiceS、spectreS等等。我们一般用到的是cdsSpice和spectreS。其中采用spectreS进行的模拟更加精确。下面我们只以这两种工具为例说明。Temperature打开如图1-4-3的窗口,可以设置模拟时的温度。图1-4-3温度设置窗口ModelPath打开如图1-4-4的窗口,设置元件模型的路径。系统会自动在所设定的路径下寻找器件modelname对应的model模型。图1-4-4模型路径设置窗口三.Analyses菜单选择模拟类型。在cdsSpice下有ac、dc、tran、noise四个选项,分别对应的是交流分析、直流分析、瞬态分析和噪声分析。我们知道:交流分析是分析电流(电压)和频率之间的关系,因此在参数范围选择时是选择频率。直流分析是分析电流(电压)和电流(电压)间的关系。Tran分析是分析参量值随时间变化的曲线。他们分别的窗口如下图所示。其设置很直观,这里就不在赘述。CadencecdsSPICE使用说明第8页共97页图1-4-5瞬态分析设置图1-4-6交流分析设置图1-4-7直流分析设置而在spectreS中,可供选择的分析类型有很多,常用的还是ac、dc、tran和noise,不过它们设置