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Cadence cdsSPICE 使用说明第一章． Cadence cdsSPICE 的使用说明 Cadence cdsSPICE 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 主窗口图 1.1 Candence 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： start method 选择 REXEC（TCP-IP） ,Programm 选择 Xwindow。Host 选择 10.13.71.32 或 10.13.71.33。host type 选择 sun。并点击后面的按钮，在弹出菜单中选择 command tool。确认选择完毕后，点击 run！ 3）在提示符 ZDASIC22> 下键入:setenv DISPLAY 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 setevn DISPLAY ZDASIC22:0.0 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（Command Mode），另一是插入态（Insert Mode）。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；第 1 页共 97页

Cadence cdsSPICE 使用说明以下是一些基本插入命令（须用到的）的用法： 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 New Library 窗口， Cellview 项打开 Create New File 窗口，如图 1-2-1 和 1-2-2 所示。图 1-2-1 New Library 窗口第 2 页共 97页

Cadence cdsSPICE 使用说明图 1-2-2 Create New File 窗口 1）建立库(library):窗口分 Library 和 Technology File 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’t need a techfile 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 Compile a new techfile(建立新的 techfile)或 Attach to an existing techfile(使用原有的 techfile)。 2）建立单元文件(cell)：在 Library Name 中选择存放新文件的库，在 Cell Name 中输入名称，然后在 Tool 选项中选择 Composer-Schematic 工具(进行 SPICE 模拟)，在 View Name 中就会自动填上相应的 View Name——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 Library path file 中，是系统自建的 library path file 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 Open File 窗口，如图 1-2-3 所示。在 Library Name 中选择库名，在 Cell Names 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。 Exit 项退出 Cadence 软件包。图 1-2-3 Open File 窗口二．Tools 菜单在 Tools 菜单下，主要的菜单项有 Library Manager、Library Path Editor 等。 Library Manager 项打开的是库管理器（Library Manager）窗口，如图 1-2-4 所示。第 3 页共 97页

Cadence cdsSPICE 使用说明图 1-2-4 Library Manager 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 library manager 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。 Library Path Editor 项打开的是 Library Path Editor 窗口，如图 1-2-5 所示。从 File 菜单中选择 Add Library 项，填入相应的库名和路径名，即可包括入相应的库。三．Technology File 菜单图 1-2-5 Library Path Editor 窗口这个菜单中的最后一项 Edit Layers 可以使用在版图编辑中，用来修改原始图层的一些属性。第 4 页共 97页

Cadence cdsSPICE 使用说明 § 1－3 编辑可进行 SPICE 模拟的单元文件选择主窗口的 File→Open→Open file，打开相应的文件，即进入了 Composer-Schematic Editing 窗口，如图 1-3-1 所示。窗口左边的按钮分别(从上到下)为 Check and Save（检查并存盘）、Save（存盘）、Zoom out by 2（放大两倍）、Zoom in by 2（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）、Cmd options、Repeat（重复），这些分别可以在菜单中找到相应的菜单项。图 1-3-1 Composer-Schematic Editing 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 library manager 窗口，一些常用的元器件都在 Analoglib 库中。 View Name 一般选择 symbol，instance Names 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 model name，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，系统会有警第 5 页共 97页

Cadence cdsSPICE 使用说明告，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→Analog Artist 项可以打开 Analog Artist Simulation 图 1-4-1 Analog Artist Simulation 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 Schematic Window、Save State、Load State、Options、Reset、Quit 等菜单项。Schematic window 项回到电路图；Save State 项打开相应的窗口，保存当前所设定的模拟所用到的各种第 6 页共 97页

Cadence cdsSPICE 使用说明图 1-4-2 Save State 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。 Load State 打开相应的窗口，加载已经保存的状态。 Reset 重置 analog artist。相当于重新打开一个模拟窗口。二．Setup 菜单包括 Design、Simulator/directory/host、Temperature、Model Path 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 Model Path 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 model name 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。第 7 页共 97页

Cadence cdsSPICE 使用说明图 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，不过它们设置与 cdsSpice 不同。Tran 的设置只需填入模拟停止时间即可。 ac 和 dc 分析的设置则更具特点：spectreS 提供了变量扫描功能（和参量扫描有些类似），其中可供选择的变量（parameter）有 frequency（ac 分析）、temperature、component parameter 和 model parameter。以下一一说明：在 ac 分析扫描频率（常规分析）时，只需填入起始频率和终止频率即可。而在扫描其他参数时，必须将整个电路固定在一个工作频率（at frequency）上，然后进行其它选择。要进行 component parameter 扫描时，先点击 select component，然后在电路图上选择所需扫描的器件，这时会弹出一个列有可供扫描参量名称的菜单，在其上选择即可。进行 model parameter 扫描时只需填入 model name 和 parameter name 即可。当然，以上扫描都免不了要填写扫描范围，就不多说了。以下是一些图示：第 8 页共 97页

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