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高速互连SPICE仿真模型

SPICE(Simulation Program for Integrated Circuits Emphasis)是由美国加州大学伯克利分校的电子研究实验室于1975年开发出来的一种功能非常强大的通

SPICE(Simulation Program for Integrated Circuits Emphasis)是由美国加州大学伯克利分校的电子研讨实验室于1975年开发出来的一种功用十分强壮的通用模仿电路仿真器。正好像SPICE的姓名所表明的,它开始首要被用来验证集成电路中的电路规划,以及猜测电路的功用,因为这种仿真核算关于集成电路的规划是极其重要的。

SPICE模型开展至今,己经在电子规划业中得到了广泛的运用,而且还派生出许多不同的版别,其间最为首要的两个是HSPICE和PSPICE.其间由Avant公司(现己被Synopsys公司吞并)开发的HSPICE运转于作业站或大型机上,首要运用于集成电路的规划。而MicroSim公司(后来被OrCAD公司吞并,而OrCAD又被Cadence公司吞并)开发的PSPICE运转于PC上,首要运用于PCB板级和体系级的规划。

SPICE模型由两部分组成:模型方程式和模型参数。它是树立在电路根本元器材(如晶体管、电阻、电容等)的作业机理和物理细节之上的,是一个依据原理图中各元器材的衔接联系创立的网表文件,该网表由一系列子电路组成,用户经过调用相关的子电路模块就能够简略地树立模仿网表。原理图中各元器材的SPICE参数首要表征元器材的物理特性和电特性。参数描绘的充沛性和准确性将决议模仿成果的准确性。运用SPICE模型,能够准确地在电路器材一级,仿真体系的作业特性、验证体系的逻辑功用,因此在集成电路规划中得到了广泛的运用。因为它能够准确核算出体系的静态和动态等各种作业特性,所以也能够用来进行体系级的信号完整性剖析。

用SPICE模型能够完结多种类型的电路剖析,其间最为首要的有:

。直流剖析(DC Analysis):包括静态作业点、直流灵敏度、直流传输特性、直流特性扫描剖析;

。沟通剖析(AC Analysis):包括频率特性、噪声特性剖析:

。瞬态剖析(Transient Analysis):包括瞬态响应剖析和傅里叶剖析;

。参数扫描(Parametric and Temperature Analysis):包括参数扫描剖析和温度特性剖析;

。蒙特卡罗剖析(Monte Carlo Analysis);

。最坏状况剖析(Worst-case Analysis)。

此外,因为SPICE模型还包括了器材随温度改变的特性,所以以上这些剖析都能够设定在不同的温度下进行。

SPICE模型技能相对老练,模仿精度也比较高,可是运用SPICE模型有一些难以克服的缺陷:首要因为SPTCE模型是晶体管一级的模型,跟着现在集成电路规划越来越大,即便只树立各个引脚的SPICE模型,也会包括不计其数只晶体管一级的器材,所以其仿真速度必定很慢,这关于交互的PCB规划来讲是不行承受的;其次,因为SPTCE模型触及许多集成电路规划方面的细节,一般集成电路厂蔺都不乐意揭露供给,约束了它的广泛运用。这时需求引进IBIS模型来代替SPICE模型完结信号完整性剖析。

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