如何在CST中進行HSPICE仿真
CST的電路是支持IBIS和SPICE模型的,這個大家都知道。但是,SPICE模型僅限于控制符為.subckt,就是黑盒子式的子電路模型。這期我們看看更多的未直接支持的情況,比如HSPICE。
HSPICE的輸入是一個.sp文件,包含電路的線路信息“netlist”,也叫Input netlist file或SPICE netlist。
舉個傳輸線仿真的HSPICE例子:
* Stripline circuit
.Tran 50ps 7.5ns
.OPTION post Probe
VIN 1 0 PWL 0 0v 250ps 0v 350ps 3.3v
Rsource 1 2 50
Tfirst 2 0 3 0 ZO=50 TD=0.17ns
C2 3 0 2p
Tsecond 3 0 4 0 ZO=50 TD=500ps
Rtermination 4 0 50
.Probe v(1) v(2) v(3) v(4)
.End
注意,這個.sp案例中的控制符是.OPTION,其他可能用到的控制符包括.Tran,.PARAM, .INC, .LIB,.MODEL. 等等。我們在每一句后面加上解釋:
* Stripline circuit 帶星的是信息, comment而已
.Tran 50ps 7.5ns 瞬態(tài)仿真7.5納秒
.OPTION post Probe 控制部分:開始
VIN 1 0 PWL 0 0v 250ps 0v 350ps 3.3v VIN是個線性電壓源,位于線路節(jié)點1和0(地)之間,t=0時 V=0V, t=250皮秒時,V=0V,t=350皮秒時,V=3.3V。PWL是piecewise linear source, 就是不同時間段不同信號。
Rsource 1 2 50 節(jié)點1和2之間的內阻50
Tfirst 2 0 3 0 ZO=50 TD=0.17ns 節(jié)點2和3之間傳輸線,阻抗50歐,延時0.17ns;
C2 3 0 2p 節(jié)點3和地之間的電容C2;
Tsecond 3 0 4 0 ZO=50 TD=500ps 又一個傳輸線;
Rtermination 4 0 50 負載阻抗50歐
.Probe v(1) v(2) v(3) v(4) 在四個線路節(jié)點1234放探針
.End 結束
然后我們想一想這個電路如果畫出來應該是什么樣的?用CST的電路模塊畫大概是這樣的(示意拓撲而已):
如果把這個.sp文件拖拽到CST中,則報錯“Subcircuit not found”,也就是我們剛才說的,目前CST只支持子電路,而這個HSPICE是包含仿真設置的文件,并不是個單純子電路。
那么問題來了,我們如何將這個.sp文件拆成子電路和仿真設置,然后用在CST的電路仿真呢?答案是用到SPICE分割宏工具:
Browse選中.sp文件,定義想要提取的子電路節(jié)點(可以很多個):
這里的circuit negative filter是負過濾,意思是我們不讓subcircuit包括某些toplevel的內容,一般都是電壓源,電流源,內阻。
這樣就把HSPICE拆成了控制文檔和電路文檔兩部分了,還有個log:
運行宏的CST電路中自動導入了這個子電路SPICE,自動添加了Tran瞬態(tài)任務,自動選好“HSPICE導出“的仿真模式:
拆分的幾部分SPICE內容:
有人可能問了,這不是已經導出SPICE了嗎?為什么還要Tran任務HSPICE Export?這是因為用戶可以在CST這里繼續(xù)添加其他電路部分,或者3D仿真部分,然后整體再作為HSPICE模型導出。舉個例子:
隨便激勵個信號(比如高斯),就導出HSPICE了,位置是項目文件夾->Results->DS,打開查看:
可見HSPICE中,我們生成的OPTION內容更多,SUBCKT也更多,有端口信息,也有端口激勵的信號(高斯signal),然后就可以拿去做HSPICE仿真了。
最后一點,如果CST與其他HSPICE仿真工具都有安裝在同一臺機器,可以用下面這個宏工具明確HSPICE.exe的位置,這樣Tran任務中就會出現新的選項,可以直接調用HSPICE仿真工具仿真并返回結果,免去以上HSPICE分割和導出sp文檔的步驟哦!
小結:
1. CST雖然不能直接仿真HSPICE,但是可以處理HSPICE,拆成子電路仿真;還可以配合三維電磁仿真,場路結合,電路任務,最后導出新系統(tǒng)的HSPICE。
2. 拆出來的或導出新的HSPICE可以直接或間接地在其他HSPICE仿真工具中使用。
3. SPICE拆分宏工具也適用于PSPICE,LTSPICE,支持其他SPICE后綴,*.cir;*.net; *.txt",可多次使用。
4. 常見場景是DDR供應商提供HSPICE用來SI仿真。