Virtuoso Schematic Editor电路仿真
一、Virtuoso Schematic Editor
实验目的：掌握电原理图（schematic）设计输入方法。
[1]启动 IC Design 软件:
开机后运行VMware，选择Power on this virtual machine
启动Linux系统，进入登录界面，输入用户名和密码
用户名：cj， Password：cj
cj> startx 回车，启动图形界面
Shell窗口，命令行模式
cd cj
icfb &
出现“icfb-log：/…”窗口（CIW：Command Interpreter Window）
[2]建立新库、新单元以及新视图（view）:
在 CIW中，File->New->Library，
在弹出的“New Library”窗口，Name 栏中：mylib
选中右下方：* Don’t need techfile
OK
查看 CIW窗口：Tools->Library Manager，在 Library中应有 mylib，单击它。
在 Library Manager 窗口，File->New->Cellview，
在弹出的“Create New File”窗口 Cell Name 栏中，nand2
Tool 栏中，选 Composer-Schematic
OK
[3]添加元件（实例 instance）
在弹出的“Virtuoso Schematic Editing:…”窗口中，左边为工具栏，选 instance 图标（或 i） 单击“Add instance”窗口Library栏最右侧 Browser, 弹出“Library Browser-…”窗口，Library选 analogLib，Cell 选nmos4, View选 symbol 鼠标回到“Add instance”窗口，Model name 栏：nch, width: 3.0u , Length: 0.5u，Hide 在“Virtuoso Schematic Editing:…”窗口, 鼠标左键单击一次，间隔一定距离再单击一次，这样就增加了 2 个nmos4 元件，ESC（试一试：先选中一个元件，再 q ，查看/改变属性）。
仿照上述方法，增加 pmos4 元件。在“Add instance”窗口，Model name 栏：pch,
width: 2.0u , Length: 0.5u；放置 2 个pmos4，ESC。（试一试热键 f，[，]的功能）
[4]添加管脚（PIN）
选“Virtuoso Schematic Editing:…”窗口左边工具栏中的 Pin 图标（或 p）
在“Add Pin”窗口中，Pin Names：INA INB，Direction 选 input, Usage 选 schematic，Hide
在“Virtuoso Schematic Editing:…”窗口, 鼠标左键单击一次，间隔一定距离再单击一次，
放置 2 个输入 PIN，
p，在“Add Pin”窗口中，Pin Names：OUT，Direction选 output, Usage选 schematic，在“Virtuoso
Schematic Editing:…”窗口放置输出 PIN，
[5]添加电源和地：
i (或单击instance 工具图标)
弹出“Add instance”窗口，Browse，Library选 analogLib，Cell栏：vdd, View选 symbol 在“Virtuoso Schematic Editing:…”窗口放置 vdd， 回到“Add instance”窗口，Browse，Cell 栏：gnd, 在“Virtuoso Schematic Editing:…”窗口放置 gnd， ESC , Cancel掉“Add instance”窗口。
[6]摆放元件并加网线：
参照下图放好元件（symbol）：（移动用 m键，删除用 Delete键，取消命令用 ESC 键）
选“Virtuoso Schematic Editing:…”窗口左边工具栏中的 Wire(narrow)，连好网线，ESC
[7]保存文件：“Virtuoso Schematic Editing:…”窗口左上角 Check and Save 工具。
在 mylib 库中建立 amplifier单元（Cell）如下图所示。
可用 q 查看/改变属性，另外可能使用 m (移动)，（旋转）r，（全屏）f，先 m 再 shift + r (左右翻转)，先 m 再 Ctrl + r (上下翻转)等命令。 ESC（终止操作）
如发生了错误删除，用“Virtuoso Schematic Editing:…”窗口左边中间的 undo 工具（或 u），注意：只能恢复前一个被删除的对象。最后 check and save.
二、层次化设计——symbol 生成
[1]symbol 生成
进入“Virtuoso Schematic Editing：mylib nand2 schematic”窗口。
Design -> Create Cellview->From Cellview
在 Cellview From Cellview窗口，From View Name 栏为：schematic，Tool / Data
Type 栏为
Composer-Symbol。 OK
在“Symbol Generation Options”窗口，单击 Load/Save 按纽，OK
出现“Virtuoso Schematic Editing：mylib nand2 symbol”窗口，Design->Check and Save 改变 symbol 形状：用 m命令将 Symbol 的上边界位置和 INA管脚向上移动一网格，得到下图：
用 m 命令将 3 个 cdsParam(n)移到方框外面的下方，将 cdsName()移到方框外面上方，将字符 OUT 移到方框外面右方，删除内部绿色方框。
参照下图，单击菜单 Add -> Shape -> Circle，加个小圆圈，Add -> Shape -> Arc，加个圆弧（先确定上下 2 点，如出现 angle not allowed 不必紧张，稍微移动鼠标试一试，你会发现如何画弧），用m将左边的红色外框右移（缩短原 symbol 外框），2 个 PIN以及连线（INA和INB）同样右移，用 Line工具画出缺少的 3 边。上述步骤中，均使用 ESC取消操作命令。
画好后，Design -> Check and Save
[2]创建amplifier的 symbol：
仿照前述步骤，得到如下 symbol：
提示：在“Symbol Generation Options”窗口，将 iref 管脚（Pin）设置为 Bottom Pin。
然后删除 cdsParam(3), r旋转 pin 名iref，
（选做）删除红色外框，选择 Selection Box 工具，在“Add Selection Box”中，Automatic
添加 Text：Add -> Note -> Note Text，在“Add Note Text”窗口的 Note Text文本框中：Amp 将鼠标移至“Virtuoso Symbol Editing：mylib amplifier symbol”窗口，在你希望的位置单击，回到“Add Note Text”窗口，Cancel。
Save。
（如果你无法画斜线，鼠标右键点击 1、2 次就可切换成功）
二、 Spectre Simulation
进入Cadence 系统：
cd cj
icfb &
实验内容与步骤：
一、nand2 电路仿真
[1]、创建激励信号电路模块：
在 CIW窗口（icfb-Log:/…）：Tools->Library Manager，弹出 Library Manager 窗口，在Library中应有 mylib，点击它。 File->New->Cellview，
在弹出的“Create New File”窗口 Cell Name 栏中，testnand2 Tool 栏中，选 Composer-Schematic， OK
在“Virtuoso Schematic Editing:…”窗口中，按下图加入单元（Instance）、Pin并连线。
点击 Check and Save
[2]、编写仿真文件
1．设置仿真环境。点击 Tools->Analog Environment
2．设置仿真模型文件路径。在弹出的“Analog Design Environment”（ADE）窗口，点击
Setup->Simulation Files
在 Include Path 中加上 ./Models ， ->OK
3．输入模型文件名。在 ADE 窗口，点击 Setup->Model Libraries
在 Model Library File 栏中：testmodels.scs,->add->OK
4．选择需要查看的信号。ADE 窗口，点击 Outputs->To Be Plotted->Select On
Schematic
在 Schematic原理图中点击 3 个 Pin 的连线（线会变颜色）。相应地，此时 ADE 窗口 Outputs框中就有了你所要观察的信号。
再选择Analyses－choose…，设置仿真tran，100us，Enabled，OK
5. 保存仿真激励文件。点击 ADE 窗口的 Session->Save State
Save As 栏：state1
OK
（可以关掉“Analog Design Environment”窗口）。
[3]、将激励模块加入被仿真电路。
1．回到 Schematic 窗口，生成 testnand2 单元的 symbol
Design -> Create Cellview->From Cellview
在 Cellview From Cellview窗口，From View Name 栏为：schematic，Tool / Data Type 栏为
Composer-Symbol。 OK
在“Symbol Generation Options”窗口，将“Top Pins”栏中的“OUT INB INA”
拷贝到
Right Pins 栏中，删除 Top Pins 栏中的原来内容，OK
出现“Virtuoso Schematic Editing：mylib testnand2 symbol”窗口，Design->Check and Save，
退出 testnand2 的 symbol窗口。
2． 在“Library Manager”窗口，打开 mylib 中你在实验一画好的 nand2 原理图，添加
testnand2 元件，按下图连线。
保存文件 Check and Save。
（不要退出 Schematic 窗口）
[4]、仿真
1．“Virtuoso Schematic Editing:…”窗口，Tools ->Analog Envienment
2．加激励。弹出 ADE（Cadence Analog Design envirnment）窗口，Session -> Load State。
在“Loading State”窗口，Library选mylib，Cell选 testnand2, Simulator 选 spectre；
State Name 框中选：state1, OK
3．设置分析模式和仿真时间。点击 ADE 窗口的 Analyses->Choose
Analysis选项中 tran应有效；Stop Time: 200n
Enabled有效， OK
4．计算。点击 ADE 窗口右边 Netlist and Run，弹出“Welcome to Spectre”窗口，OK
你应该看到 spectre.out 文件和仿真波形 Waveform。
5．选择 Waveform窗口上方菜单 Axes->Strips, 各信号波形分开显示。
6．用鼠标拖Waveform Window 的边界，放大显示区域。
7．试一试，怎样看波形数据？
完成后，在 ADE 窗口，Session -> Quit
二、amplifier 电路（运算放大器）仿真
[1]、打开你在实验一画好的 amplifier原理图，选中电容，Q，Capacitance值设为 800f，Save
and Check 退出。
[2]、新建testamplifier 单元
1、查看 CIW 窗口：Tools->Library Manager，在 Library中应有 mylib，点击它。
在 Library Manager 窗口，File->New->Cellview，
在弹出的“Create New File”窗口 Cell Name 栏中，testamplifier
Tool 栏中，选 Composer-Schematic
OK
2、添加元件如下图：Amp 单元（Cell）是你在实验一画好的 amplifier Cell 的 Symbol，
其余单元在 analogLib 库中。
3．将原理图check and save!
4．（选做）选 Amp 模块，e，Descend 窗口 OK，进入 Amp 模块(amplifier)，自选一个你希望检查的网线，q 查看网线属性，如果 net Name 是 netXX, 如何将它改为 tst?
Design ->Make Editable，左边工具图标全有效了， Save and Check
CTRL+e，退回到上一层。Save and Check
[3]、设置仿真环境
1．点击 Tools->Analog Environment，弹出 ADE 窗口
2．点击 Setup->Simulation Files
在 Include Path 栏中 ./Models ->OK
3．点击 Setup->Model Libraries
在 Model Library File 下输入：testmodels.scs->add->OK
4.点击 Outputs->To Be Plotted->Select On Schematic
在原理图中点击与 Amp 单元 4 个管角相连的信号线（假设是你希望观察的信号），线会变颜色，端口被圈；选 Amp 模块，e，Descend 窗口 OK，进入 Amp 模块(amplifier)，点击 gnode线，再选中一个你希望检查的网线；
5．此时 ADE 窗口 Outputs 下已有你需要观察的信号，点击 Session->Save State
Save As：state2->OK
[4]、仿真运算放大器的闭环增益
1．（如未退出 ADE，本步可以不做）在 ADE（Cadence Analog Design envirnment）窗口，
Session -> Load State。
在“Loading State”窗口，Library选mylib，Cell选 testampifier, State Name 为 state2, OK
2．点击 Analyses->choose 将 stop time 从 100n 改为10u ->OK
3．点击 ADE 窗口右边 Netlist and Run，弹出“Welcome to Spectre”窗口，OK
你应该看到 spectre.out 文件和仿真波形 Waveform。
4．在 Waveform窗口，查看波形，Axes -> Strips, 各信号波形分开显示。
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