【HSPICE仿真】输入网表文件（6）用户自定义分析输出(.measure)

news2025/1/23 11:45:47

.measure语句的基本用法

1. 语句顺序
2. 测量参数类型
3. Rise, Fall, Delay, and Power Measurements
4. FIND 和 WHEN 函数
5. Equation Evaluation/Arithmetic Expression
6. AVG, EM_AVG, INTEG, MIN, MAX, PP, and RMS
- 基本语法
- 示例
7. 输出文件格式
- MEASFORM
- MEASOUT
- MEASFILE
- MEASFAIL

.measure 处理对仿真输出的数据进行处理，对于成功完成的HSPICE仿真，可以使用.measure进行用户自定义分析，即输出一些自定义的电路电学特性。

可以输出的电学特性包括以下内容：

在这里插入图片描述

此外，.measure语句在电路的优化、模型参数拟合等方面也有特别的应用。

1. 语句顺序

measure语句会匹配该语句之前的最后一个分析命令，如下所示：

在这里插入图片描述
在上述实例中，meas会匹配第二个tran语句，并且只生成一个输出文件。

如果measure语句执行失败，HSPICE会在.mt#文件中写入0.0e0，在输出列表文件中写入 FAILED。可以使用.option measfail 来对失败提示语句做一些控制。

2. 测量参数类型

.measure 不能调用子电路中的参数。.measure 中的参数不能和标准参数重名。如果.measure 中定义的参数与.param 中的重名会报错。另外不同类型的参数重名不会引起错误。

（sa手册 P253 ,后面看完补充一下。）

3. Rise, Fall, Delay, and Power Measurements

measure语句的上升、下降和延迟测试模式可以独立变量（时间、温度或其他任意参数）在指定的起点和终点之间的差值，例如上升时间、下降时间，转换速率（slew rate）等。

基本语法：

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部分参数信息：

在这里插入图片描述

在瞬态分析中，你指定了起点和终点之后，就会测量者两个点之间的时间间隔。

对于延时、上升时间、下降时间的测量，还可以使用如下语法：

在这里插入图片描述
varname是用户自定义的变量名称，用于保存测量结果（TRIG和TARG所描述事件之间的时间间隔。）

TRIG_SPEC 和 TARG_SPEC 的语法如下：

在这里插入图片描述

TRIG是测量起始点的关键字，TARG是测量终止点的关键字。

var和 VAL=val指的是，当参数var（电压、电流等）达到val的时候，开始或结束测量。

RISE=r,FALL=f指的是第r个上升沿，第f个下降沿的时候开始或结束测量。

这个几个语句和起来就是，仿真开始后，当var第r次发生上升变化（或第f次发生下降变化）时，在其值达到val的时候，开始测量（或结束测量）。

而cross=c就是当var第c次达到val这个值的时候，开始或结束测量，这个就是就部分上升变化和下降变化了。

这里就涉及到从何时开始统计发生变化的次数，TD=time_delay的作用就是来定义次数统计的开始时间。默认情况下，从仿真的0时刻开始统计，如果指定了该该参数，就是从仿真开始的time_delay是开始定义。比如，如果是想要在仿真开始后的10ns才开始统计var的达到某一个val出现的次数，那么就可以将TD设为10ns。

AT=time则是直接测量开始的时间，比如，在瞬态分析中，就是指定了测量开始时间，而不是次数统计的开始时间，在DC分析中，可以指定某个参数达到某个值的时候就开始测量。

示例1：

.MEASURE TRAN tdlay TRIG V(1) VAL=2.5 TD=10n RISE=2 
+ TARG V(2) VAL=2.5 FALL=2

上例用节点 1 和 2 的电压对瞬态分析的结果进行测量。
测量起始值是这样设置的，TD=10n 指延迟 10ns 开始计数，当到 V(1)到第二个上升变化，且电压值达到 2.5V 的时候开始测量。
测量目标值是这样设置的，当 V(2)到达第二个下降沿，且电压值达到 2.5V 的时候测量结束。输出结果是 tdlay=value。

示例2：

.MEASURE TRAN riset TRIG I(Q1) VAL=0.5m RISE=3 
+ TARG I(Q1) VAL=4.5m RISE=3

示例3：
在这里插入图片描述

4. FIND 和 WHEN 函数

FIND 和 WHEN 函数允许当某些事件发生的时候，测量任何独立变量(时间、频率、参数)，非独立变量(电压、电流等)或者是非独立变量的微分值。对于测量单位增益带宽、相位等是有用的。

5. Equation Evaluation/Arithmetic Expression

对其它measure命令的测量结果做进一步的计算，方程的变量是measure声明所得的结果，一定不能是节点电压或者支路电流。

算术表达式的输入也需要是之前measure语句计算所得的结果。

6. AVG, EM_AVG, INTEG, MIN, MAX, PP, and RMS

这几种测量模式给出的是输出变量（电压、电流或功耗）的统计函数，而不是分析值。

AVG是平均值，计算的是输出变量下的面积除以指定的周期
RMS均方根值，计算的是输出变量下的面积的平方根除以指定的周期
MIN和MAX报告的分别是指定的时间间隔内输出函数的最小值和最大值
PP(peak to peak) 报告的是指定时间范围内，最大值和最小值的差值。
EM_AVG计算的是平均电迁移电流。

在DC数据扫描中，AVG,RMS,INTEG（积分）是无意义的，如果使用了，工具会给出 warning。