cadence中测输出功率方法

题主本周需要解决问题:

利用cadence测量电感翻转整流器的输出功率随输出电压变化曲线

法1、用输出电压*avearge(电流)  

利用瞬态仿真tran,在输出处输入公式

waveVsWave(?x VT("/net03") ?y (VT("/net03") * average(IT("/V0/PLUS"))))

必须用wave vs wave函数  直接参数扫描得到横坐标时间纵坐标输出功率的几组随着X变化的图像

法2、输出电压电流乘积的积分再除以仿真时间  注:仿真时间必须是周期的整数倍,且必须小于总瞬态仿真时间

(integ((VT("/net3") * IT("/V0/PLUS")) 0.001 0.0014) / 0.0004)

不需要用wave vs wave函数 输出位置直接输入公式再参数扫描即可

两种方法对比法2更好:可以看一段时间之后的稳定输出功率,排除了前面输出不稳定的情况

仿真电感和开关支路的电压翻转情况:

由上图也可以看出刚开始电压翻转明显不稳定,法一测量有一定误差,法2更准确!

接下来可以改变电感值,来仿真不同电感下的输出功率曲线如下图,可以看出电感值越大输出功率的最大值越大 

 

### Cadence 功耗仿真工具及其使用方法 Cadence 是一种广泛应用于集成电路设计的EDA软件套件,其功能强大且灵活。对于数字电路功耗仿真的需求,可以利用 **Spectre** 和 **Virtuoso Analog Design Environment (ADE)** 来完成相关任务。 #### 平均电流法计算功耗 数字电路的总功耗通常由动态功耗和静态功耗组成。其中,动态功耗主要来源于电容充放电过程中的能量损耗,而静态功耗则来自于漏电流等因素。为了精确评估整个系统的功耗表现,可以通过量平均电流并将其与电源电压相乘来得到最终结果[^1]: \[ P_{total} = V_{dd} \times I_{avg} \] 这里的 \(I_{avg}\) 表示在特定时间段内的平均电流值。 #### Virtuoso 中的具体操作流程 当使用 Cadence 的 Virtuoso 进行功耗分析时,需注意以下几点配置事项以及具体的操作步骤[^2]: - 首先确认已正确定义好所有的功率供应节点(Power Supply Pins),比如 `VDD` 和 `GND`。 - 在启动瞬态(Transient, TRAN)或者直流扫描(DC Sweep)类型的仿真之前,确保启用了功率信号输出选项。这一步骤至关重要,因为只有这样后续才能获取到准确的能量消耗数据。 一旦完成了上述准备工作之后,则可按照如下方式处理所得的数据集: 1. 完成仿真运行后,在新弹出的结果浏览界面里定位至对应的 `.psf` 文件; 2. 寻找标签名为 “TRAN” 的部分,这里存储着随时间变化的各种变量记录; 3. 利用内置 Tools -> Calculator 功能加载先前标记好的功率信号曲线作为输入源; 4. 应用 Average 函数对该选定区间上的采样点执行统计运算得出期望值;最后导出该数值用于进一步分析或报告撰写用途之中。 另外还有一种更为简便直观的方法就是直接观察波形图上标注出来的峰值/谷底位置坐标信息从而估算局部区域内的近似解。 #### 更精准的方式——基于 Tran 仿真的全局视角 除了简单的支路汇总外,还可以借助长时间跨度下的传输级仿真(Transmission-Level Simulation),通过对指定时段内供电轨(VDD pin)流入流出的实际电量积分后再除以其持续秒数实现更加细致入微的效果展示[^3] 。这种方法虽然耗费更多资源但也提供了更高的可信度水平给工程师们参考采纳。 ```python # Python伪代码表示如何计算平均电流 def calculate_average_current(current_samples): total_time = current_samples[-1][0] - current_samples[0][0] integrated_charge = sum([i * t for i,t in current_samples]) average_current = integrated_charge / total_time return average_current ``` 以上便是关于如何运用Cadence平台开展高效能芯片产品开发过程中涉及到的一些基本概念和技术要点介绍。
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