一、cadence的安装及入门教学(反相器的设计与仿真)

一、Cadence的安装

1、安装VMware虚拟机

2、安装带有cadence软件的Linux系统

注:网盘链接

分享链接:https://disk.ningsuan.com.cn/#s/8XaVdtRQ

访问密码:11111

所有文件压缩包及文档密码: Cadence_ic

3、安装tsmc18工艺库

二、反相器的原理图绘制及仿真验证

注:参考教学

模拟IC——Cadence软件入门操作(1)_哔哩哔哩_bilibili

模拟IC——Cadence软件入门操作(2)_哔哩哔哩_bilibili

1、打开cadence

(1)右击鼠标,点击Open in Terminal。

(2)输入virtuoso,按回车键。

2、建立自己的库

(1)点击软件上方菜单栏里的Tools,点击Library Manager。

(2)点击菜单栏里File,点击New里的Library。

(3)输入mylib,点击OK。

3、绘制反相器的schematic原理图

注:滑动鼠标滚轮可以放大或缩小视野;按下鼠标滚轮不松手,即可移动视野;按鼠标左键是选择;按鼠标右键拖动是单独放大每一部分;按F键可将视野调整为适应大小。

(1)新建一个名为inv的Cellview。点击OK。反相器所用到的元器件包括一个pmos和一个nmos。 

(2)按I键,点击Browse,选择台积电的工艺库tsmc18,选择一个nmos,点击Hide,鼠标箭头出现器件虚影,左击鼠标即可引入元器件。pmos同理。

(3)按P键引入Pin脚,输入vdd。vss、vin、vout同理。

(4)按w键,鼠标箭头变换为连线工具,在元器件一端点击一下松开,再移动至想要与之连接的地方,再次点击,即可完成连接。同理按照下图进行连接。

(5)点击File下方的Check and Save图标,如未出现警告或报错,则继续进行。

4、创建symbol

(1)点击菜单栏Create,点击Cellview,点击From Cellview。

(3)点击OK,出现下图。修改各个Pin脚为想要的位置,此处设为左边vin,右边vout,上面vdd,下面vss。点击OK。

(3)选中symbol中的绿框,右击鼠标,点击Delete,利用菜单栏下两行的直线和圆形工具画出反相器的符号。

(5)点击保存。至此inv已经绘制完成,下面进行仿真验证。

5、设置激励源并仿真验证

(1)新建名为inv-text的Cellview。

(2)按I键,点击Browse,点击mylib,引入inv。

(3)按I键引入analoglib理想库中的vdc理想电压源、vpulse理想方波发生器、cap理想电容。分别设置成如下参数:

(4)设置交流地:按L键,输入gnd!,点在需要接地的wire上。也可以引入analoglib中的gnd元件。

(5)按下图进行连线。

(6)点击保存。

(7)点击菜单栏中Launch,点击ADE L。出现下图:

(8)在Analyses框中右击鼠标,点击Edit。

(9)点击tran瞬态分析,Stop Time设置为10u,选择moderal精度,点击OK。

(10)点击ADE L菜单栏中的Setup,点击Model Library。

(11)选中如下图所示的模型文件,工艺角设置为tt。点击OK。

(12)点击最右侧的小绿标Run,如下图所示:

6、仿真波形图

(1)点击Result,点击Direct Plot,点击Main Form。

(2)此时点击自己先要显示波形的那条线,此处点击了输出线和vpluse所在的线。

注:如果想要显示一条wire的不同参数的曲线,如电压V和电流I,在上图Function里选择Current,点击下方Replot即可。

(2)点击菜单栏下一行family后面的第一个图标分离所有图像。

(3)拖动曲线上方的框选(Name的同行右侧),可以查看局部图像,也可以鼠标右击选中查看局部图像。

(4)点击Session,点击Save State。

(5)保存类型选择Cellview,Description里可以写一些概述,点击OK。

至此,反相器的电路设计及仿真验证全部完成。

### Virtuoso 中 `tran` 命令详解 #### 解析 `tran` 命令的作用 在 Cadence Virtuoso 平台中,`tran` 是用于执行瞬态 (Transient) 仿真的命令。该命令允许用户设定仿真时间步长、总仿真时间和初始条件等参数[^4]。 #### 使用方法概述 通过 ADE XL 或者 Spectre 输入文件来配置 `tran` 参数。具体来说: - **语法结构** ```plaintext tran <final_time> [step_size=initial_step] [maxstep=<maximum_step>] [minstep=<minimum_step>] [errpreset={conservative|moderate|aggressive}] ... ``` - **主要选项说明** | 参数名 | 描述 | |------------|-------------------------------------------------------------| | final_time | 定义整个仿真的结束时刻 | | step_size | 初始的时间增量,默认情况下由程序自动决定 | | maxstep | 设置最大可能的时间步长 | | minstep | 设定最小允许的时间间隔 | | errpreset | 控制误差估计策略的选择,影响计算精度和速度之间的平衡 | #### 实际应用案例展示 下面给出段简单的例子,演示如何利用 `tran` 进行 MOSFET 反相器的瞬态响应分析: ```spectre // 定义输入信号源 V1, 波形为脉冲序列 V1 n_in gnd pwl(0ps 0v 1ns 3.3v) // 加载已有的反相器模型 inv_model.scs include "inv_model.scs" // 执行瞬态仿真直到 5纳秒位置停止 tran 5n // 输出节点电压随时间变化情况至指定路径下的 CSV 文件内 print v(n_out) to "output_waveform.csv" ``` 此脚本首先定义了个从接地电平跳变到 3.3伏特 的阶跃激励作为输入;接着包含了预先准备好的反相器 SPICE 模型;最后指定了总的仿真时间为 5纳秒,并指示软件记录输出端口处的电压波形数据以便后续处理或绘图显示.
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