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【HSPCIE仿真】输入网表文件（5）基本仿真输出

news 2025/9/16 8:34:52

仿真输出

  • 1. 概述
    • 1.1 输出变量
    • 1.2 输出分析类型
  • 2. 显示仿真结果
    • 2.1 .print语句
      • 基本语法
      • 示例
    • 2.2 .probe 语句
      • 基本语法
      • 示例
    • 2.3 子电路的输出
    • 2.4 打印控制选项
      • .option probe
      • .option post
      • .option list
      • .option ingold
    • 2.5 .model_info打印模型参数
  • 3. 仿真输出参数的选择
    • 3.1 直流和瞬态输出变量
      • 节点电压
      • MOS端口电压
      • 元件电流
      • 子电路引脚电流
    • 3.2 元件参数
    • 3.3 使用 .option list 输出MOSFET信息

在完成仿真之后，通过输出描述语句可以格式化输出仿真相关的各项内容，如上升时间、下降时间、slew rate、放大倍数、电流密度等

1. 概述

输入网表文件中的输出描述语句包括：.PRINT, .PROBE, .MEASURE, .DOUT, 和 .STIM。使用这些命令之后，会对相应的参数做一个输出（display）。

在使用option post选项之后，HSPICE会把.PRINT, .PROBE, .MEASURE, .DOUT, 和 .STIM涉及的所有的输出变量放到HSPICE输出文件中。

基本输出指令如下：

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1.1 输出变量

输出格式语句需要特殊的输出变量，以打印或绘制节点电压和支路电流的分析结果。HSPICE使用的输出变量类型可以分为以下几种：

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对于直流和瞬态分析，HSPICE可以输出：

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交流分析显示节点电压或支路电流的虚分量和实分量，以及节点电压或支路电流的幅值和相位。交流分析结果还打印阻抗参数，以及输入和输出噪声。

对于 Element template 分析，可以输出元件特定节点的电压、分支电流、元件参数等。

.measure语句变量定义了在.measure语句分析中要测量的电气特性。

参数分析变量是数学表达式，它对节点电压、支路电流、元件模板变量(仅限HSPICE)或您指定的其他参数进行操作。在执行仿真结果的行为分析时使用这些变量。

1.2 输出分析类型

输出语句与它前面的网表中的最后一个分析命令匹配。

如果在没有包含分析类型的输出语句之前没有分析语句，HSPICE仿真器会自动为输出语句分配.TRAN分析类型。它还会在输出列表文件中添加一条消息，告诉你已将.TRAN类型分配给没有分析类型的.meas/.probe/.print/.plot语句，而且这些语句前面也没有分析语句。

如下示例：

在这里插入图片描述

.meas会和第二个 .tran 语句匹配，并且只生成一个measure输出文件。

如下示例二：

在这里插入图片描述
输出语句之前没有分析语句，并且输出语句本身也没有指定分析类型。此时，HSPICE仿真器会把.tran分析类型给到输出语句.meas和.print。因为该文件中的分析类型只有.dc，所以在交流分析中不会从输出语句得到任何输出结果。

2. 显示仿真结果

显示仿真结果的语句如下：

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2.1 .print语句

.PRINT语句指定HSPICE打印值的输出变量，相关结果会保存在输出列表文件中。

为了简化对输出列表文件的解析，HSPICE工具会打印一个x表示.print输出语句的开始，打印一个y表示该输出语句的结束。

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基本语法

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① 该命令中可以包含通配符（wildcards）

② 默认情况下，.print命令按照.tran中定义的时间步长来作为打印仿真输出数据的时间间隔。

③ .print语句中使用iall关键字，可以输出设计中的二极管、BJT、JFET或者MOSFET的全部分支电流。如下，

如果电路中包含四个MOSFET（分别为 m1, m2, m3, m4），那么.PRINT iall (m*)等同于 .PRINT i(m1) i(m2) i(m3) i(m4)，会打印输出四个MOSFET的电流。

示例

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2.2 .probe 语句

.probe语句是把输出变量以图形的形式保存，不会出现在输出列表文件中。

HSPICE通常会保存所有的电压、电流和输出变量（就是把所有这些数据都保存到输出列表文件中）。使用option probe命令可以只保存.probe中指定的变量。（使用了命令后，只有.probe中指定的变量会被保存到输出列表文件中）

（probe在英文中有取样的意思）

基本语法

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① .probe命令在保存波形文件的时候，不受option probe 和 option putmeas的影响

② 使用.probe 的时候，如果该语句前面没有分析语句，那么该语句中必须指定分析类型

示例

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2.3 子电路的输出

如果子电路的端口名称与实例节点名称不同，则可以直接使用.print命令打印子电路的电压值。

但是对于如下示例，
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默认情况下，HSPICE只会打印输出顶层instance的节点名称，而不会输出子电路端口。

如果想要输出子电路的in和out端口，就需要option probe和.probe的配合使用，如下所示：

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2.4 打印控制选项

.option probe

该选项的作用是将分析后的输出变量限定为 .probe和 .print中指定的变量。

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.option post

保存的仿真结果可以使用波形查看器打开查看。

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.option list

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.option ingold

指定输出列表文件中数据的格式。（不影响.measure的输出数据格式）

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2.5 .model_info打印模型参数

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输出文件的内容主要包实例信息和模型信息两部分，实例信息包含实例名称和使用的模型，模型信息包含所有模型参数。

对于重复使用的模型，只会保存一次参数。

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3. 仿真输出参数的选择

前面介绍了可以使用.print，.probe命令进行仿真输出，但是没有说可以输出哪些内容，这里就来介绍这些命令可以输出哪些内容。

仿真输出参数主要包括如下四部分：

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3.1 直流和瞬态输出变量

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更加具体的包括如下内容：

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节点电压

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MOS端口电压

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元件电流

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（关于电流方向问题，后续如果需要可以查手册）

子电路引脚电流

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3.2 元件参数

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3.3 使用 .option list 输出MOSFET信息

如果网表文件中包含了 .option list语句，工具会打印输出MOSFET缩放后的有效长度和宽度，如下所示：

在这里插入图片描述

每个MOS实例，都可以看到有效宽度和长度w eff 和 l eff（scaled）。

1:mn1中的 1 表示的是子电路实例标号，如下所示：

在这里插入图片描述

还可以给输出列表中数据进行命名，如下所示：

在这里插入图片描述

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