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2.4
Spectre的基本操作

本节对Cadence Spectre的启动设置、命令行窗口(Command Interpreter Window,CIW)、设计库管理器(Library Manager)、电路图编辑器(Schematic Editor)和模拟设计环境(Analog Design Environment,ADE)做一个详细介绍。

2.4.1 Cadence Spectre启动设置

目前Cadence Spectre的运行平台主要包括x86 32bit环境下的Redhat Enterprise V5或V6版本、SUSE Linux 9或10版本,x86 64bit环境下的Redhat Enterprise V4、V5和V6版本、SUSE Linux 9和10版本以及Sun Solaris 10环境。

Cadence Spectre正确地安装在以上环境后,还需要对下列文件进行配置。

(1)启动配置文件:.cdsinit

.cdsinit文件是在Cadence Spectre中启动时运行的SKILL脚本文件。该文件配置了很多Cadence Spectre的环境配置,包括使用的文本编辑器、热键设置、仿真器的默认配置等。如果Cadence Spectre没有找到.cdsinit文件,软件中的快捷键等功能都不能使用。Cadence Spectre搜索.cdsinit文件时,首先会搜索程序的启动路径,然后搜索的是用户的主目录。默认配置文件路径:<Cadence工具目录>/tools/dfII/samples/local/cdsinit。

(2)其他配置文件

如果需要,在程序的运行目录建立其他的启动配置文件,如.cdsenv、.cdsplotinit、display.drf等。这些配置文件分别有自己的用途。

.cdsenv:用于设置启动时的环境变量;

.cdsplotinit:包含Cadence Spectre打印和输出图形的设置;

display.drf:版图编辑器中显示颜色等的配置;

这些配置文件的搜索路径首先是程序启动目录,其次是用户的主目录。这些配置文件的样本位置如下:

.cdsenv:<Cadence安装目录>/tools/dfII/samples/.cdsenv;

.cdsplotint:<Cadence安装目录>/tools/plot/samples/cdsplotinit.sample;

display.drf:<Cadence安装目录>/share/cdssetup/dfII/default.drf。

(3)设置设计库配置文件:cds.lib

设计库配置文件放置在Cadence Spectre程序的运行路径下,比如要在~/project目录下运行Cadence Spectre,则需要在该目录下建立cds.lib文件。这个文件设置的是Cadence Spectre中的设计库的路径。

常用命令格式:

◆DEFINE

格式:DEFINE<库名><库路径>。

◆INCLUDE

格式:INCLUDE<另外一个cds.lib的全路径>。

◆“#”

行注释符,在行首加入则该行无效。

如果cds.lib文件是空文件,则Cadence Spectre的设计库中就会是空的。为了添加基本元件库,需要一些基本元件。可以在cds.lib文件中加入一行:INCLUDE <Cadence安装目录>/share/cdssetup/cds.lib。

2.4.2 Spectre主窗口和选项介绍

完成上节中的设置之后,就可以在命令行下运行Cadence Spectre软件了,通过键盘敲入命令:icfb &,此时Cadence Spectre的命令行窗口就会自动弹出,如图2.2所示。

图2.2 Cadence Spectre的命令行窗口

该窗口主要包括菜单栏、输出窗口、命令行、鼠标命令、提示栏。菜单栏中又包括“File”“Tools”和“Options”三个主选项,对应每个选项下还有一些子选项,下面对图2.3中的一些重要子选项进行介绍。

1.File菜单选项

(1)File→New

建立新的设计库或者设计的电路单元。

(2)File→Open

打开已经建立的设计库或者设计的电路单元。

图2.3 “File”“Tools”和“Options”三个主选项及相应子选项

(3)File→Import

导入文件,可以导入包括GDS版图、电路图、cdl网表、模型库、Verilog-A及Verilog代码等不同的文件。

(4)File→Export

与导入文件相反,导出文件可以将Cadence设计库中的电路或者版图导出成需要的文件类型。

(5)File→Exit

退出icfb工作环境。

2.Tools菜单选项

(1)Tools→Library Manager

图形化的设计库浏览器,界面如图2.4所示,其中,可以看到cds.lib文件添加的工艺库和设计库。

(2)Tools→Library Path Editor

Library Path Editor可以用来修改设计库配置文件(cds.lib),如图2.5所示。在这个界面中可以直观地对cds.lib文件进行修改和添加。

(3)Tools→Analog Environment

该子选项用于模拟电路仿真,里面的选项包括:

Simulation:打开Virtuoso ® Analog Design Environment(ADE)仿真环境。

Calculator:用于对仿真结果进行公式计算的计算器工具。

Result Browser:仿真结果浏览器。

图2.4 Library Manager窗口

图2.5 Library Path Editor窗口

Waveform:仿真结果绘图程序。

(4)Tools→Technology File Manager

用于管理设计库所采用的工艺库文件,包括版图设计时所需要的技术文件和显示文件等。

3.命令行窗口中的其他部分

(1)输出窗口:主要显示一些操作的输出信息和提示,包括一些状态信息和警告信息、错误提示。这些提示有助于分析操作中的问题。

(2)命令行:在这一栏中可以运行SKILL语言的命令,利用命令可以对界面上的任何项目进行控制,从电路编辑到仿真过程,都可以用SKILL语言控制。

命令行窗口中的输出窗口和命令行合在一起实际上就是一个命令界面。命令语言是SKILL语言。图形界面只是在命令行基础上的扩展。在图形界面上的任何操作或者快捷键都是通过命令行来最终实现的。命令行的好处是可以采用语言控制复杂的操作,并且可以进行二次开发,将命令与界面整合起来,有效提高了整个软件的可扩展性和易用性。

(3)鼠标命令:这一栏显示的是鼠标单击左、中、右键分别会执行的SKILL命令。

(4)提示栏:这一栏显示的是当前Cadence Spectre程序运行中的功能提示。

2.4.3 设计库管理器介绍

设计库管理器(Library Manager)的窗口如图2.6所示,包括“Library”“Category”“Cell”和“View”4栏,在平时的应用中“Category”一般收起,不做显示。以下对这4栏的含义做简要介绍。

1.Library

Library中存在的库是在cds.lib文件中定义的,包含设计时所需要的工艺厂提供的工艺库以及设计时建立的设计库。一个设计库中可以含有多个子库单元。通常在做不同的设计时,建立不同的设计库,可以对电路进行有效的修改和管理。

2.Category

Category是将一个设计库中的单元分为更加详细的子类,以便在调用时进行查找。当一个设计库的规模比较大时,可以用分类的方式管理设计库中单元的组织。在小规模的设计中分析往往不必要,这时可以在面板显示选项栏取消显示分类(Show Categories)选项,分类就会被跳过。如图2.6中,在“analogLib”中就对库中的子单元进行分类,可以看到有“Actives”(有源器件)“Passives”(无源器件)和“Sources”(激励源)等。

3.Cell

Cell可以是一个器件,也可以是一个电路模块或者一个组成的系统顶层模块。

4.View

一个“Cell”在电路设计中,我们需要不同的方法进行显示,例如一个模拟电路模块,在设计内部结构的时候可能需要将它表示为电路图;而在引用该模块的时候则需要将其表示为一个器件符号;在绘制版图的时候可能需要将该模块表示为版图的一个部分。又例如一个Verilog-A数字代码生成的电路,又可以显示为代码形式,或者电路符号形式以方便调用。因此一个单元就必须有多种表示方式,称为“Views”。通常模拟模块有电路图(schematic)、器件符号(symbol)、版图(lay out)三个View,而数字模块就有电路符号(symbol)、代码(Verilog-A)两个View。

图2.6 设计库管理器窗口

下面介绍一些在设计库管理器菜单中的命令选项。

1.Files菜单

Files→New→Library/Cell View/Category:该命令与命令行窗口中的选项完全相同,可以通过这个命令新建设计库、电路单元或者分类。

Files→Save Defaults/Load Defaults:将设计库中的库信息设置保存在.cdsenv文件中。

Files→Open Shell Window:打开Shell命令行窗口,在命令行中进行文件操作。

2.Edit菜单

Edit→Copy:设计备份,如图2.7所示。通过选择来源库和目标库,可以很方便地将子单元电路复制到目标库中。选中“Copy Hierarchical”选项,复制一个顶层单元时,就将该顶层单元下所有的子电路一起复制到目标库中。“Update Instances”选项保证在对来源库中子单元电路进行修改时,目标库中被复制的子单元电路也同时被更新。

Edit→Copy Wizard:高级设计备份向导,如图2.8所示,这个向导支持多个模式,可以在界面的第一行的复选框选择简单模式(Simple)。在这个模式上面的“Add To Category”栏可以指定复制过去的单元或设计库被自动加入某个分类。“Destination Library”下拉菜单指定了复制的目标设计库。

层次备份“Hierarchical”通过指定顶层单元,将一个顶层文件单元连同其中直接或间接引用的所有单元一起复制。精确层次备份“Exact Hierarchical”与层次备份“Hierarchical”功能基本相同。唯一不同的是,层次结构备份时将包括这些单元中的所有“View”;而精确层次备份中只有指定单元的“View”会被复制。

图2.7 Copy窗口

“By View”备份,将按照指定的过滤(Filter)选项复制某些设计单元。

“By Configuration”备份,将根据“config view”中的配置来选择需要复制的单元和View。

Edit→Rename:对设计库进行重新命名。

Edit→Rename Reference Library:对设计库进行重新命名的同时,还可以用于批量修改设计中的单元之间的引用。

Edit→Delete:删除设计库管理器中的设计库。

Edit→Delete by view:在删除设计库管理器中的设计库的同时,这个菜单命令还提供了一个过滤器用于删除设计库中指定的“View”。

Edit→Access Permission:用来修改设计单元或者设计库的所有权和权限。

Edit→Catagories:包括了对分类进行建立、修改、删除的命令。

Edit→Library Paths:调用Library Path Editor,在Library Path Editor中可以删除、添加或者对现有设计库进行属性修改。

图2.8 高级设计备份向导窗口

3.View菜单

View→Filter:显示视图的过滤。

View→Refresh:刷新显示。

2.4.4 电路图编辑器介绍

模拟电路的设计主要是依靠电路图编辑器(Schematic Editor)来完成的。电路图编辑器是一个图形化的界面,设计者可以很方便地在窗口中添加器件和激励源等来完成电路的构建。电路图编辑器可以通过在命令行窗口或者设计库管理器中新建或者打开单元的电路图“View”打开,其基本界面如图2.9所示。下面介绍电路图编辑器的使用方法。

电路图编辑器界面主要包括状态栏、菜单栏、工具栏、工作区、鼠标命令栏、提示栏。

状态栏:内容包括正在运行的命令、选定的器件数、运行状态、仿真温度和仿真器类型。

菜单栏和工具栏:分别位于状态栏下方和屏幕的左边缘,里面的选项是电路设计中的命令。

工作区:就是中间区域部分,是用来绘制电路图的部分,其中有网格显示坐标。

鼠标命令栏:提示鼠标的左、中、右键分别对应的命令。

图2.9 电路图编辑器窗口

提示栏:显示的是当前命令的提示信息。

下面重点介绍一下工具栏中的操作,我们在设计中主要通过这些操作来实现电路图的绘制。这些操作也可以通过键盘快捷键来实现,首先要保证快捷键文件已经包含在.cdsinit文件中。

1.保存

分别是检查完整性并保存(Check & Save)、保存(Save)。

键盘:X和S键分别是保存、检查完整性并保存。

菜单栏:Design→Save/Check and Save来实现保存、检查完整性并保存。通常在绘制电路图时,会出现一些连接错误,如短路、断路的情况。这时候就需要依靠电路图编辑器的检查功能查找一些明显的错误,所以一般应该使用检查完整性并保存选项,而不要强行保存。

2.放大 缩小

分别是放大和缩小命令。

键盘:[键、]键、f键分别表示缩小、放大、适合屏幕。

菜单栏:Window→Zoom→Zoom out by 2/Zoom in by 2分别是缩小、放大。

Window→Fit是适合屏幕。

3.拖动 复制

分别是拖动和复制命令。

键盘:c、s、m分别表示复制、拖动、移动。

菜单栏:Edit →Copy/Stretch/Move分别是复制、拖动、移动。

这3个命令的操作基本相同:首先选定需要操作的电路部分,包括器件、连线、标签、端口等;然后调用命令,这时单击鼠标左键确定基准点,移动鼠标发现选定部分随鼠标指针移动,移动量相当于基准点到现在指针所在点之间的距离;再次单击鼠标左键放下选定的电路或者按ESC键取消。在确定基准点之后,拖动的过程中,可以按F3键选择详细属性。在3个命令中都有旋转、镜像、锁定移动方向的选项。另外,在复制的Array选项中可以设定为将选定部分复制为阵列形式,而在拖动的选项中可以选择选定部分与其他部分的连接线的走线方式。注意:可以用鼠标在工作区框选电路的一部分,按住Shift键框选表示追加部分;按住Ctrl键框选表示排除部分。可在同一个icfb环境中打开的不同电路图之间使用复制和移动命令,拖动命令只能在当前电路中进行。

4.删除 撤销

分别是删除和撤销命令。

键盘:删除和撤销分别是Del键和u键。

菜单栏:Edit→Delete、Edit →Undo分别是删除和撤销。

删除操作顺序:首先选择电路的一部分后调用删除命令,选定部分将被删除。或者先调用删除命令,然后连续选中要删除的器件,则选中的器件将被连续删除。

5.查看或修改器件属性

键盘:q键。

菜单:Edit →Properties→Objects。

选定电路的一部分,然后调用该命令,则会出现属性对话框,如图2.10所示。

图2.10 器件属性对话框

在应用栏的第一个下拉菜单中可以选择设置应用范围,可以只修改当前器件(only current),应用于所有选定器件(all selected)或者所有的器件(all);第二个下拉菜单可以选定需要修改的元素类型,是设置器件实例(instance)还是连接线(wire segment)。不同的器件有不同的属性特征,在“Model name”以下的器件属性按需要进行修改即可。

6.调用器件

键盘:i键。

菜单栏:Add→Instance。

调用命令之后,显示如图2.11所示的选项对话框。

图2.11 调用器件对话框

在Library和Cell栏输入需要引用的单元,也可以单击Browse按钮,打开一个设计库浏览器,从中选择希望引用的器件或者单元。输入器件类型之后,窗口中将会出现一些器件的初始参数设置,可以在其中直接输入需要的器件参数。

7.添加连接线

分别是添加细连线和粗连线命令。

键盘:w、W键分别是细连线、粗连线。

菜单栏:细连线、粗连线分别是Add→Wire(Narrow)和Add→Wire(Wide)。调用命令后,在工作区单击鼠标左键确定连线的第一个端点,然后拖动鼠标,将看到连线的走线方式。此时单击右键,可以在不同的走线方式之间切换;再次单击鼠标左键,确定第二个端点,连接线被确定。在确定第二个端点之前,如果按F3键会调出详细设置,如图2.12所示。其中可以设置走线方式、锁定角度、线宽、颜色、线型这几个选项。

图2.12 连线详细设置对话框

8.添加标签 (Label) 键盘:1键。

菜单:Add→Label。

调用命令之后,显示如图2.13所示的选项对话框。输入标签名字之后,再将鼠标指向电路图,则会出现随鼠标移动的标签;单击鼠标后标签位置被确定。

图2.13 添加标签对话框

9.添加端口 (Pin)

键盘:p键。

菜单栏:Add→Pin。

调用该命令后,将显示如图2.14所示的对话框。在对话框中,可以输入端口的名称、输入输出类型、是否是总线。

图2.14 添加端口对话框

10.重做

键盘:U键。

菜单栏:Edit →Redo重做最近一次的操作。

2.4.5 模拟设计环境介绍

模拟设计环境(Analog Design Environment,ADE)是Ca dence Spectre的图形化仿真环境,电路图完成后,都要通过这个界面进行仿真参数设置,这也是Cadence Spectre最重要的功能。可以用以下两种方式打开ADE:在命令行窗口中选择菜单Tools→Analog Environment→Simulation,这样打开的ADE窗口中没有指定进行仿真的电路;在电路编辑器中选择菜单Tools→Analog Environment,这时打开的ADE窗口中已经设置为仿真调用ADE的电路图。ADE的仿真界面如图2.15所示。

图2.15 ADE的仿真界面

下面我们着重介绍一下采用ADE仿真的基本流程。

(1)打开ADE对话框

首先我们已经完成了电路图的绘制,并处于电路图编辑器窗口中,在菜单栏中选择Tools→Analog Environment命令,弹出“Analog Design Environment”对话框,如图2.15所示。

(2)设置工艺模型库

在不同的设计时,会采用不同特征尺寸的工艺库。而且每个晶圆厂因为制造的工艺各不相同,因此器件模型参数也各有不同。设置工艺模型库,可以在菜单中选择Setup→Model Librarie,然后有如图2.16所示的窗口出现。

图2.16 设置工艺模型库窗口

在这个窗口中可以在“Model Library File”栏输入需要使用的工艺库文件名,在Section栏输入该模型文件中需要的工艺角(Section),如TT、SS、FF等。也可以单击右下角的“Browse”按钮。打开文件浏览器查找需要的工艺库文件。在文件浏览器中选定需要的文件之后单击“OK”按钮,文件的路径就会自动填在“Model Library File”栏,这时单击“Add”按钮,这个库文件就被加入到中间的列表中。这时,可以继续添加新的模型库文件,也可以在模型库文件列表中选择一个或几个对其做禁用、启用、修改或删除操作。

(3)设置变量

在设计中经常会对一些电路参数或者器件进行扫描,以确定最优值。因此经常会在电路中定义一些变量作为参数。例如,可以将一个电阻值定义为R1,则R1就成为一个设计变量。这些设计变量在仿真中都需要赋值,否则仿真不能进行。设置方法是,在工具栏上选择Variables→Copy from Cell View,则电路图中的设计变量都自动出现在ADE设计变量框中。这时选择Variables→Edit或在ADE界面中双击任何一个变量,如图2.17所示的窗口就会出现。在该窗口中可以完成对设计变量的添加、修改、删除等操作。

(4)设置仿真分析

在不同的设计中,根据不同的需要,我们可以对电路进行不同类型的分析。常用的有直流分析、交流小信号分析、瞬态分析、噪声分析、零极点分析等。设置仿真分析时,选择工具栏中的Analyses→Choose,如图2.18所示的仿真分析窗口就会打开。

图2.17 设置变量窗口

图2.18 仿真分析窗口

(5)设置输出

输出控制的是仿真结束后需要用波形或者数值体现出来的结果。主要有两种方式进行设置:

1)在工具栏中选择Outputs→To be ploted→Select on the Schematic,电路图窗口自动弹出,用箭头在电路图中选择连线会在输出中添加该线的电压;选择一个器件的端口则会添加这个端口的电流作为输出;直接选择一个器件则会把该器件的所有端口电流都加入输出。

2)也可以手动添加输出,在工具栏中选择Outputs→Edit,打开窗口如图2.19所示。

图2.19 手动添加输出窗口

在该窗口中可以添加需要的输出的表达式。如果表达式比较复杂,还可以单击“Calculator”栏的“Open”按钮,打开“Calculator”,在其中编辑好表达式后,在图2.19所示窗口中单击“Calculator”栏的“Get Expression”按钮,表达式就会出现在“Expression”栏中。

(6)仿真

以上设置完成后,单击工具栏Simulation→Netlist & Run开始仿真。在仿真过程中,如果需要可以单击工具栏Simulation→Stop中断仿真。仿真结束后,设置的输出会自动弹出波形文件。也可以通过选择工具栏Results→Plot Outputs来选择需要观测的节点或者参数。

(7)保存和导入仿真状态

选择工具栏Session→Save State可以保存当前的仿真分析配置。选择工具栏Session→Load State可以导入之前保存的仿真分析配置。选择工具栏Session→Save Script可以将现在的仿真分析设置保存成OCEAN脚本,利用该脚本,可以在命令行执行仿真分析。

2.4.6 波形显示窗口介绍

仿真结束后,仿真结果的波形都将在波形显示窗口“Waveform”中显示。在“Waveform”窗口中可以完成图形的缩放、坐标轴的调整、数据的读取和比对,还可以调用计算器对仿真结果进行处理,例如进行快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)等。因此掌握“Waveform”窗口的使用,对仿真结果的分析有很大帮助。一个典型的波形显示窗口如图2.20所示。

图2.20 波形显示窗口

表2.1~表2.10对菜单栏中的选项功能进行了具体说明。

表2.1 菜单选项File具体功能描述

表2.2 菜单选项Edit具体功能描述

表2.3 菜单选项Frame具体功能描述

(续)

表2.4 菜单选项Graph具体功能描述

表2.5 菜单选项Axis具体功能描述

表2.6 菜单选项Trace具体功能描述

(续)

表2.7 菜单选项Marker具体功能描述

表2.8 菜单选项Zoom具体功能描述

表2.9 菜单选项Tools具体功能描述

表2.10 菜单选项Help具体功能描述

2.4.7 波形计算器介绍

波形计算器“Waveform Calculator”是Cadence Spectre中自带的一个科学计算器,通过波形计算器可以实现对输出波形的显示、计算、变换和管理,主要具有以下功能:

1)可以通过波形计算器以文本或者波形的形式显示仿真输出结果。

2)可以在波形计算器中创建、打印和显示包含带表达式的仿真输出数据。

3)在缓存中输入包含节点电压、端口电流、直流工作点、模型参数、噪声参数、设计变量、数学公式以及算法控制变量的表达式。

4)把缓存中的内容保存在存储器中,并可以把存储器中保存的内容重新读入缓存中。

5)把存储器中的内容保存到文件中,并可以把文件中保存的内容重新读入存储器中。

典型的波形计算器窗口如图2.21所示。

图2.21 波形计算器窗口

有以下3种方法可以启动波形计算器。

1)在波形显示窗口选择Tools→Calculator。

2)在CIW窗口中选择Tools→Analog Environment→Calculator。

3)在“Analog Design Environment”窗口中选择Tools→Calculator。

波形计算器功能介绍如下:

波形计算器最基本的功能之一就是可以在多个仿真结束之后,分类显示仿真的输出结果。如图2.22显示了波形计算器中常用的电路图表达式按键,这些按键已经按照仿真类型进行了分类。例如,在运行了瞬态仿真后,需要从电路图中获得节点电压的仿真数据,则在电路图表达式按键中首先选中“tran”选项,之后从“tran”子选项里选择“vt”,然后在电路图中选择相应的节点,即可获得输出结果波形。表2.11所示为各个表达式按键子选项获取的数据类型。

利用表达式按键在电路图中获得需要的数据的操作步骤如下:

1)仿真结束后,打开波形计算器窗口。

2)选择合适的电路表达式按键,并单击,使其保持选中状态。

3)从电路表达式按键中选择要进行观测的子选项,用箭头在电路图窗口中选择要观测的连线、节点或器件,显示仿真结果。

图2.22 波形计算器中常用的表达式按键

表2.11 表达式按键子选项获取的数据类型

4)完成数据获得后,在电路图窗口保持激活的状态下,按“Esc”键,退出数据获取模式。

波形计算器还可以以文本的形式输出缓存中表达式的值。单击波形计算器中部的“ ”按钮,可把缓存中表达式的值以列表的形式输出。

单击“ ”按钮后,“Dis play Results”窗口将弹出,如图2.23所示。单击“OK”按钮后将按照“Display Results”窗口中的设置,选择性地将缓存中表达式的值以列表的形式在“Results Display Window”窗口中输出。

图2.23 文本显示“Display Results”窗口

Data选项功能如下:

1)若在“Data”中选择“Value”,则表示将缓存中表达式在横纵坐标轴上所有的值都显示。

2)若在“Data”中选择“Point”,那么“Display Results”窗口中的“X Intercept”栏将被激活,输入要观测的横轴“X”轴点,将显示缓存中表达式在该栏中所填入的坐标点上的数据值。

3)若在“Data”中选择“Range”,“Display Results”窗口中的“Start/End”“Step/Scale”和“Log”窗口被激活。在“Start/End”中填入坐标轴上的起始点和结束点,从而确定要观测的输出范围。

波形计算器最重要的一个功能,就是可以通过调用波形计算器中的数学表达式对输出数据进行计算和输出。这里介绍一下列表中的一些基本函数。

1.简单函数 (见表2.12)

表2.12 简单函数列表

2.三角函数

函数列表中有完整的三角函数,包括sin、asin、cos、acos、tan、atan、sinh、asinh、cosh、acosh、tanh和atanh,这里不再赘述。

3.特殊函数

特殊函数对于分析仿真结果有很大的帮助。通过选择特殊函数,我们可以对输出信号进行取平均值、3dB带宽等计算,下面对这些函数分别进行介绍。

(1)“average”函数

“average”函数用来计算整个仿真范围内波形的平均值。“average”的定义是在范围 x 内对表达式 f x )进行积分,然后除以范围 x 。例如,如果 y=f x ),那么average( y )= 。其中 b a 是窗口中设置的“to”和“from”,代表仿真范围起始和结束值。

(2)“bandwidth”函数

“bandwidth”函数计算仿真输出信号的带宽。具体操作步骤如下:

1)将要观测的节点电压表达式获取到缓存中。

2)在函数窗口中单击“bandwidth”函数。然后函数窗口将变为如图2.24所示的窗口。

图2.24 “bandwidth”窗口

在“bandwidth”窗口中:

“Signal”栏中填入的是需要处理的节点电压表达式。

“Db”栏填入的是我们要观测增益下降多少dB时的电路带宽,数据采用“dB”模式。

“Type”下拉菜单中,有3个选项:“low”为计算低通模式下的带宽;“high”为计算高通模式下的带宽;“band”为计算带通模式下的带宽。

3)单击“OK”按钮,完成对“bandwidth”函数的设置。

4)单击“ ”按钮,输出带宽值。

(3)“deriv”函数

“deriv”函数用来对缓存中的表达式求微分。在函数窗口中选择“deriv”函数,然后单击波形显示按钮“ ”输出微分后的表达式波形。

(4)“gainBwProd”函数

“gainBwProd”函数计算表达式的增益带宽积。它要求“Calculator”缓存中的表达式是一个频率响应,并且拥有足够大的频率扫描范围。增益带宽积通过如下的公式计算:

gainBwProd(gain)= A 0 f 2

式中, A 0 是直流增益; f 2 是增益大小为1/(2 1/2 )时的最小频率。

(5)“gainMargin”函数

“gainMargin”函数给出缓存中的频率响应表达式相移为180°时的增益大小(dB值)。

(6)“phaseMargin”函数

“phaseMargin”函数可以计算缓存中表达式的相位裕度,但是要求表达式是一个频率响应。

(7)“integ”函数

“integ”函数对“Calculator”缓存中的表达式对 X 轴上的变量进行定积分。积分结果是波形曲线在规定范围内和 X 轴所包围的范围。在“integ”函数设置对话框中“Initial Value”和“Final Value”中表示定积分的开始和结束值。上述两个值必须同时定义,或者都不定义。当没有限定积分范围时,“integ”函数将自动将积分范围设置为整个扫描范围。

4.最大值 最小值函数

波形计算器中有求最大值和最小值的函数,分别针对 X 轴和 Y 轴上的数据,这些函数为“xmax”“xmin”“ymax”和“ymin”。 BU9eW28/YfkGKOk8kMIgnvfIdArSHY6Hoq03y3eIm2X9BUGHAZDZor9b9lN+2/SD

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