1、1重庆大学通信工程学院 IC 设计实验专用实验二 Virtuoso ADE 仿真环境的基本使用目录1.实验目的2.瞬态仿真3.熟悉 Cadence 模拟仿真环境下波形显示窗口界面4.学会使用波形计算器计算电路的各种参数5.直流仿真6.交流仿真1.实验目的本实验主要介绍使用模拟仿真器 spectreS 进行几种常用的仿真，包括瞬态仿真，直流仿真和交流仿真。本实验直接使用在实验一创建的反相器，所以要求完成实验一后才能开始本次实验。2.瞬态仿真从 iclabs 文件夹中启动 Cadence，进入到 Library Manager，在 IClab1 库中创建一个新的原理图 Cell View，取名为
2、invertersim 如下图所示：2重庆大学通信工程学院 IC 设计实验专用瞬态仿真反映输出与时间的关系。使用 Virtuoso 原理图编辑器创建如下图所示电路，其中的反相器符号是在实验一创建的，它位于 IClab1 库中，而直流源和脉冲信号源则位于 AnalogLib 库中的 Voltage_Sources 分类栏目中。名称分别为vdc 和 vpulse。其中直流源的直流电压设为 5V，脉冲信号源的详细参数设置如下图：3重庆大学通信工程学院 IC 设计实验专用检查并保存刚创建的原理图，点击 LaunchAD L 打开仿真环境窗口。首先需要选择仿真器，点击 SetupSimulator/Di
3、rectory/Host 选择 spectre 仿真器，如下图：之所以选择 spectre 仿真器是因为我们关联的工艺库中器件模型是按照 spectre 仿真器要求的格式建立的，选定它后模拟设计环境界面将看上去如下图：现在即可开始瞬态仿真，点击 AnalysesChoose 打开一对话窗，按下图完成。4重庆大学通信工程学院 IC 设计实验专用现在还需要点击 SetupModel Libraries 来确认模型所在的路径，如下图：设置完成后的模拟仿真环境界面如下：5重庆大学通信工程学院 IC 设计实验专用点击绿色交通灯图标开始仿真，若仿真有错则会在 CIW 窗口中显示，若仿真成功，则可点击菜单
4、ResultsDirect PlotTransient Signal，然后会自动进入到仿真电路原理图编辑器，并在窗口底部提示要求你选择要观察电路中哪些节点的波形，本次实验只需选择反相器输入输出端两个节点。这些节点会被标示出来，按 Esc 键退出选择并自动打开波形显示窗口。6重庆大学通信工程学院 IC 设计实验专用上面的图形是将输入输出波形重叠显示出来的，你若不习惯这种模式，可按图标（菜单下顺数第 5 个图标）即可得到以下显示模式。3.熟悉 Cadence 模拟仿真环境下波形显示窗口界面首先要熟悉 zoom 功能。对于 zoom 来说，掌握 zoom in 和 zoom fit 就够用了。最方便
5、的 zoom in 方法就是在需要放大的位置单击鼠标右键，拖动鼠标形成一个矩形窗口，位于窗口内的部分将被放大。可以用这种方法将放大的部分继续放大。若要回到原始大小，只需按 f 键即可。比如说要求出波形的上升和下降时间，我们需要将波形的上升沿和下降沿位置部分放大，下图即显示了这样一个部分。7重庆大学通信工程学院 IC 设计实验专用为了计算上升时间，需要定义上升沿的起始点位置，我们可以通过放置两个marker 来定义，点击菜单 MarkerPlaceVert Marker，点击输出波形的合适位置放置起始终止 marker。 4.学会使用波形计算器计算器工具的使用。计算器是基于堆栈操作的，也就是说先
6、把要进行操作的数据放在堆栈上，然后选择要进行的操作。操作一般是指对数据进行某种函数运算，计算器提供了大量的函数，它们显示在函数的窗口中。我们可以使用特殊函数 riseTime 来计算上升下降时间，点击 Calculator 图标打开计算器，选中8重庆大学通信工程学院 IC 设计实验专用wave，然后在波形显示窗口选中输出曲线，此时计算器对话框应显示如下：在函数窗口中点击 riseTime，在打开的窗口中 Initial Value Type 和 Final Value Type 选 y，初始值和最终值按 marker 位置显示的数值键入，在此即为初始值7.939n，最终值 5。点击 OK，再点
7、击 Eval 即可得到上升时间的计算结果 5.031221585679894E-10。9重庆大学通信工程学院 IC 设计实验专用下降时间的计算也是使用 riseTime 函数，不同之处在于 marker 的起始位置应定义在输出曲线的下降沿部分，见下图。在调用 riseTime 函数时此时键入的起始值会大于最终值。10重庆大学通信工程学院 IC 设计实验专用点击 OK，再点击 Eval 即可得到下降时间的计算结果 4.81352255997493E-10。计算传输延迟：它定义为输出 50%相对于输入 50%的时间间隔。我们利用特殊函数 delay 对其进行计算。点击 wave，先选输出曲线，再选输入曲线（注意先后次序） ，这表示输出相对于输入的延迟，否则就反过来了，延迟会为负值。再点击 delay 函数，阈值键入 2.5，它表示工作电压的 50%，边沿数保留默认值1，见图。
