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3.1 Spice简介

Spice(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)是一种功能强大的通用模拟电路仿真软件,最初的版本由美国加州大学伯克利分校开发,主要用于集成电路分析。由于集成电路一经制造就不可更改,因此在流片前最大限度地了解电路的功能,调整和优化电路的各项技术指标就显得十分必要,在这种情况下Spice仿真器的出现就成为了历史的必然,Spice为模拟集成电路的发展做出了巨大贡献,并且在未来还将发挥不可替代的作用。

Spice始于1971年,第一版为Spice1,它通过MOS管电压和电流方程来计算电路的行为,称为模拟仿真或电路级仿真,当时只能仿真100个以内MOS管的电路;1975年Spice2发布,开始正式实用化 [15] ;1983年发布的Spice2g.6被长期公认为一种工业标准;1985年以C版本推出的Spice3f5得到了更加广泛的应用 [16] ;1988年Spice被定为美国国家标准,标志着Spice开始走向成熟。

Spice仿真的基本思想就是用计算机求解电路,但是不断增加的电路规模,日益复杂的器件模型,以及对含有电抗元件的电路微分方程组的求解计算等,要求Spice算法必须不断创新和优化,以保证在现有CPU速度及有限的存储容量下,能够快速而准确地计算出仿真结果。

由于Spice仿真程序采用完全开放的政策,所以用户可以按自己的需要进行修改,很多EDA公司看准了Spice市场前景,基于Spice的开源代码进行了大量的算法改进和优化工作,推出了许多商用Spice工具。比较常见的商用Spice工具有HSPICE、PSpice、Spectre和Aeolus-AS等,它们不仅功能强大,而且还加入了图形界面,其中HSPICE是Synopsys公司的产品,Spectre是Cadence公司的产品,Aeolus-AS是华大九天公司的产品,它们都是目前模拟集成电路领域最主流的Spice仿真工具。 qWMsYjoII8FO+lhZc7RTgTb6ix/x8VEJI5D5R9KUW7LQbDHpBZ5H5Pb5sVNRK8Vg

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