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每种分析方式都以直流操作点分析开始，由于Hspice有很少的关于偏置点的信息，所
以进行DC OP分析是很困难的，分析结果将输出到。ic文件中。
对DC OP分析不收敛的情况，解决方法是：删除。option语句中除acct，list，node，
post之外的所有设置，采用默认设置，查找。lis文件中关于不收敛的原因；使用。nodeset
和。ic语句自行设置部分工作点的偏置；DC OP不收敛还有可能是由于model引起的，如在亚
阈值区模型出现电导为负的情况。
②直流扫描分析：
在开始直流扫描分析之前，Hspice先做DC OP计算，引起直流扫描分析不收敛的原因可
能是快速的电压或电流变化，模型的不连续。
解决的方法是：对于电压或电流变化太快，通过增加ITL2 来保证收敛，。option ITL2
是在直流扫描分析中在每一步允许迭代的次数，通过增加迭代次数，可以在电压或电流变
化很快的点收敛。对于模型的不收敛，主要是由于MOS管线性区和饱和区之间的不连续，
Newton…Raphson算法再不连续点处进行迭点计算产生震荡，可以通过增减仿真步长值或改
变仿真初始值来保证收敛，如：。dc vin 0v 5v 0。1v的直流分析不收敛，可以改为。dc vin
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0v 5v 0。2v增大步长值，。dc vin 0。01v 5。01v 0。1v改变仿真的范围。
③AC频率分析：
由于AC扫描是进行频率分析，一旦有了DC OP，AC分析一般都会收敛，造成不收敛的原
因主要是DC OP分析不收敛，解决的方法可以参看前面关于DC OP的分析。
④瞬态分析：
瞬态分析先进行直流工作点的计算，将计算结果作为瞬态分析在T0 时刻的初始值，再
通过Newton…Raphson算法进行迭代计算，在迭代计算过程中时间步长值是动态变化
的，。tran tstep中的步长值并不是仿真的步长值，只是打印输出仿真结果的时间间隔的值，
可以通过调整。options lvltim imax imin来调整步长值。
瞬态分析不收敛主要是由于快速的电压变化和模型的不连续，对于快速的电压变化可
以通过改变分析的步长值来保证收敛。对模型的不连续，可以通过设置CAPOP和ACM电容，
对于给定的直流模型一般选择CAPOP=4，ACM=3，对于level 49，ACM=0。对瞬态分析，默认
采用Trapezoidal算法，精度比较高，但容易产生寄生振荡，采用GEAR算法作为滤波器可以
滤去由于算法产生的振荡，具有更高的稳定性。
1。8 输入语句
对于。param语句，。param PARHIER=GLOBAL是默认的，使得参数可以按照Top…Down变
化。param PARHIER=LOCAL，可以是参数只在局部有效。
对于。measure语句，可以采用的模式有rise，fall，delay，average，rms，min，
peak…to…peak，Find…When，微分和积分等。对Find…When语句，。measure
result find val when out_val=val ，对微分和积分语句，。measure
result val 。
对于。ALTER语句，可以通过改变。ALTER来改变使用不同的库，其中。ALTER语句可以包
含element语句、。data、。lib、。dellib、。include、。model、。nodeset、。ic、。op、
。options、。param、。temp、。tf、。dc、。ac语句，不能包含。print、。plot、。graph
或其他I/O语句，同时应该避免在。ALTER中增加分析语句。
1。9 统计分析仿真
主要是对器件和模型进行Monte Carlo分析，随机数的产生主要依赖Gaussian、
Uniform、Limit分析，通过。param设置分布类型，将dc、ac、tran设置为Monte Carlo分析，
用。measure输出分析结果，如：
。param tox=agauss（200，10，1）
。tran 20p 1n sweep MONTE=20
。model … tox=tox …
其中，对Gaussian分析。param ver=gauss（nom_val，rel_variation，sigma，mult），
。param ver=agauss（nom_val，abs_variation，sigma，mult），
对Uniform分析，。param ver=unif（nom_val，rel_variation，mult），
。param ver=aunif（nom_val，abs_variation，mult），
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对Limit分析，。param ver=limit（nom_val，abs_variation），如果你拼错Gauss或
Uniform、Limit，不会产生警告，但不将产生分布。
1。10 HSPICE 仿真示例
Hspice 可以执行各种模拟电路仿真，它的精度很高。通过点击桌面快捷方式Hspice，
启动Hspice。
Hspice模拟步骤如下：
①由电路图提取网表或手工编写网表，注意网表文件以。sp结尾。例如，电路网表文件
为eyediag。sp；标题为：*Eye Diagrams；输出报告文件：eyediag。lis。
②运行模拟，完成后检查输出报告文件后缀。lis文件察看模拟结果。
③ 运行AvanWave查看输出波形。
以下我们通过几个例子了解Hspice的网表文件格式，以及如何进行仿真。
（1）简单 RC 网络电路 AC 分析
如图所示为一个有DC和AC源的简单的RC网络。电路包含两个电阻，R1 和R2，电容C1
和电源V1。节点 1 接在电源正端和R1 之间。节点 2 处R1、R2 和C1 连在一起。Hspice 接地
端总是节点 0。
它的网表文件如下，文件名为quickAC。sp
A SIMPLE AC RUN
。OPTIONS LIST NODE POST
。OP
。AC DEC 10 1K 1MEG
。PRINT AC V（1） V（2） I（R2） I（C1）
V1 1 0 10 AC 1
R1 1 2 1K
R2 2 0 1K
C1 2 0 。001U
。END
注释：
第一行A SIMPLE AC RUN 为标题行；
第二行。OPTIONS LIST NODE POST 为可选项设置，LIST 打印出元件总结列表；NODE
打印出元件节点表（element node table）；POST 表示用何种格式储存模拟后的数据，以
便与其它工具接口。
第三行。OP 计算直流工作点。
第四行。AC DEC 10 1K 1MEG （指从 1K到 1MEGHZ范围，每个数量级取 10 点，交流小信
号分析）
第五行。PRINT AC V（1） V（2） I（R2） I（C1） 打印交流分析类型的节点 1，2 的电压，
以及R2，C1 的电流
第六行V1 1 0 10 AC 1 表示节点 1 与 0 间，加直流电压 10v 和幅值为 1v 的交流电
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压。
第七至九行为电路描述语句。
第十行为结束语句。
接下去的程序是执行此RC网络电路的AC分析，如下的新文件出现在你的运行目录下：
quickAC。ac0
quickAC。ic
quickAC。lis
quickAC。st0。
使用一个编辑器去看。lis和。st0 文件以检查仿真的结果和状态。
运行AvantWaves并且打开。sp文件。从结果浏览器窗口中选择quickAC。ac0 文件以观察
波形。显示节点 2 的电压，在x轴使用一个对数刻度。图 1－3：显示了 2 节点输入频率自
1KHz至 1MHz变化时扫描响应所产生的波形。
图 1…3 RC 网络节点 2 的频率响应
quickAC。lis显示了输入网表，详细组成和拓扑图，工作点（operating point）信息和
当输入至 1KHz至 1MHz变动时的请求表。quickAC。ic和quickAC。st0 分别包含一些直流工作
点信息和Star…Hspice的运行状态信息。工作点情况可以用作后面的使用。LOAD语句的仿真
运行。
RC 网络的瞬态分析
使用同一个RC网络运行瞬态分析，但是增加了一个脉冲源到DC和AC源。
①输入如下相当的网表到一个名叫quickTRAN。sp的文件中。
A SIMPLE TRANSIENT RUN
。OPTIONS LIST NODE POST
。OP
。TRAN 10N 2U
。PRINT TRAN V（1） V（2） I（R2） I（C1）
V1 1 0 10 AC 1 PULSE 0 5 10N 20N 20N 500N 2U
R1 1 2 1K
R2 2 0 1K
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C1 2 0 。001U
。END
注释：
V1 源规范增加了一个脉冲源。
②运行Star…Hspice。
③使用编辑器去看。lis文件和st0 文件以检查仿真的结果和状态。
④运行AvantWaves并且打开。sp文件。从结果浏览器窗口中选择quickTRAN。tr0 文件以
观察波形。在x轴显示节点 1 和 2 的电压。
图 1…4：RC 网络节点 1 和节点 2 电压
（2）反相器电路
它的网表文件如下，文件名为inv。sp
Inverter Circuit
。OPTIONS LIST NODE POST
。TRAN 200P 20N
。PRINT TRAN V（IN） V（OUT）
M1 OUT IN VCC VCC PCH L=1U W=20U
M2 OUT IN 0 0 NCH L=1U W=20U
VCC VCC 0 5
VIN IN 0 0 PULSE 。2 4。8 2N 1N 1N 5N 20N
CLOAD OUT 0 。75P
。MODEL PCH PMOS LEVEL=1
。MODEL NCH NMOS LEVEL=1
。END
注释：第三行。TRAN 200P 20N 表示瞬态分析步长为 200ps，时间为 20ns
第四行。PRINT TRAN V（IN） V（OUT）表示打印节点in，out 电压瞬态分析