2.2 Spectre的仿真设计方法

Spectre可以帮助设计者进行模拟、射频和混合信号等电路的设计和仿真，其仿真方法大致可分为瞬态仿真、直流仿真、稳定性仿真、交流小信号仿真、零极点分析、噪声分析和周期稳定性分析。

1.瞬态仿真

瞬态仿真是Spectre最基本，也是最直观的仿真方法。该仿真功能在一定程度上类似于一个虚拟的“示波器”，设计者通过设定仿真时间，可以对各种线性和非线性电路进行功能和性能模拟，并且在波形输出窗口中观测电路的时域波形，分析电路功能。

2.直流仿真

直流仿真的主要目的是为了得到电路中各元件以及电路节点的直流工作点。在该仿真中，所有独立和相依的电源都是直流形态，而且将电感短路及电容断路。利用直流仿真中的扫描参数功能，还可实现电路参数与温度、输入信号、工艺参数的扫描分析。

3.稳定性仿真

稳定性仿真主要针对反馈回路中面临的系统稳定性问题，考察的是反馈回路的频域特性。仿真通过在反馈回路中加入仿真元件，对电路频域内的环路增益和相位裕度进行仿真。稳定性仿真与交流小信号仿真中频域仿真的区别在于两者分别是面向闭环和开环电路应用的。

4.交流小信号仿真

交流小信号仿真是Spectre的另一项重要功能，主要用于计算电路在某一频率范围内的频率响应。交流小信号仿真首先计算出电路的直流工作点，再计算出电路中所有非线性元件的等效小信号电路，进而借助这些线性化的小信号等效电路在某一频率中进行频率响应分析。该仿真的主要目的是要得到电路指定输出端点的幅度或相位变化。因此，交流仿真的输出变量带有正弦波性质。

5.零极点分析

零极点分析对于网络分析和模拟电路（如放大器、滤波器）的设计尤其重要。利用该分析可得到网络或系统的零极点分布情况，进而分析系统的稳定性。或者利用分析结果配合电路补偿技术，如改变频宽或增益，从而达到设计的要求。

6.噪声分析

噪声分析是基于电流直流工作点的条件下，用来计算交流节点电压的复数值。仿真中认为噪声源与其他的电路噪声源相对独立，总输出噪声是各噪声源贡献的方均根之和。利用噪声分析可以对电路的等效输出噪声、等效输入噪声、噪声系数等进行仿真分析。

7.周期稳定性分析

周期稳定性分析采用大信号分析的仿真方法，来计算电路的周期稳定性响应。在周期稳定性分析中，仿真时间独立于电路的时间常数，因此该分析能快速地计算如高Q值滤波器、振荡器等电路的稳定性响应。在应用了周期稳定性分析之后，Spectre仿真器还可以通过附加其他周期小信号分析来为频率转换效应建立模型，特别是在诸如混频器转换增益、振荡器噪声和开关电容滤波器等电路的仿真中尤其重要。