virtuoso做JK触发器，仿真波形有问题，这是怎么回事?

Question

第一波形图是直接仿真，第二波形的图是数模仿真的，为什么出不来图。

Answer 1

晚上好🌙🌙🌙
本答案参考通义千问

在使用 Virtuoso 进行 JK 触发器 的仿真时，如果发现 仿真波形有问题 或者 数模仿真无法显示波形，这可能是由多个原因引起的。下面我将详细分析可能的原因，并提供解决方案。

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一、常见问题及原因分析

1. 仿真设置不正确

• 问题表现：直接仿真可以出图，但数模仿真不出图。
• 原因：
  • 数模仿真（如 spectre）可能没有正确配置仿真参数。
  • 没有指定正确的仿真类型（如 tran 用于瞬态分析）。
  • 没有定义合适的激励信号或初始条件。

2. 电路设计或连接错误

• 问题表现：波形异常，如输出不变化、出现毛刺等。
• 原因：
  • JK 触发器的逻辑连接错误（如 J 和 K 输入未正确连接）。
  • 时钟信号未正确输入或触发条件未满足。
  • 电源或地线连接错误。

3. 模型库选择不当

• 问题表现：数模仿真无法识别器件或出错。
• 原因：
  • 使用了错误的器件模型（如未选择 CMOS 模型）。
  • 模型库路径未正确配置。

4. 仿真文件或脚本错误

• 问题表现：仿真后无波形或报错。
• 原因：
  • .cdslib 文件中未正确引用模型库。
  • 仿真脚本（如 spectre 脚本）中缺少必要的命令（如 run, save, plot 等）。

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二、解决方案（有序列表）

1. 检查并配置仿真设置

• 确保仿真类型为 tran（瞬态仿真）：

  set simType tran
  set simTime 10n
  

• 设置合适的仿真时间，确保能观察到完整的触发过程。

2. 验证电路设计和连接

• 检查 JK 触发器的结构是否正确：
  • 确保 J、K、CLK、CLR、PRE 等引脚连接正确。
  • 特别注意 CLK 的上升沿/下降沿触发方式是否匹配。
• 添加测试激励：
  • 在仿真中加入脉冲信号作为 CLK 输入。
  • 可以使用 pulse 或 pwl 信号源。

3. 确认模型库和器件型号

• 检查器件模型是否可用：
  • 在 Virtuoso 中打开 Library Manager，确认所用模型（如 nmos, pmos）存在。
• 确保模型路径正确：
  • 在 cdslib 文件中，确认模型库路径指向正确的目录。

4. 检查仿真脚本和输出设置

• 确保仿真脚本包含以下关键命令：

  run
  save
  plot V(CLK) V(Q) V(Qbar)
  

• 查看仿真日志文件（如 sim.log），检查是否有错误提示。

5. 检查仿真环境配置

• 确认数模仿真工具已正确安装（如 Spectre）。
• 在 Virtuoso 中配置仿真选项：
  • 打开 Analog Environment → Simulation → Spectre。
  • 设置仿真器路径和选项。

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三、示例代码（修改后的仿真脚本）

如果你使用的是 Spectre，以下是一个简单的仿真脚本示例：

# 定义仿真类型和时间
set simType tran
set simTime 10n

# 定义信号源
vclk vclk 0 pulse(0 1 0 1n 1n 5n 10n)
vj j 0 pulse(0 1 0 1n 1n 5n 10n)
vk k 0 pulse(0 1 0 1n 1n 5n 10n)

# 定义电源
vdd vdd 0 1.8
vss vss 0 0

# 运行仿真
run

# 保存数据
save

# 绘制波形
plot V(vclk) V(j) V(k) V(Q) V(Qbar)

注意：请根据实际电路调整信号源名称和节点名。

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四、其他建议

• 使用 Analog Artist 的仿真功能进行调试，它会自动绘制波形。
• 使用 View > Waveform 查看仿真结果。
• 尝试重新生成网表（Generate Netlist）后再仿真，避免因网表错误导致波形异常。

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五、总结

| 问题 | 原因 | 解决方案 | |------|------|----------| | 波形异常 | 仿真设置错误、电路连接错误 | 检查仿真类型、信号源、电路连接 | | 数模仿真无图 | 模型库未加载、脚本错误 | 配置模型库、检查仿真脚本 | | 仿真失败 | 仿真器未正确安装或配置 | 安装 Spectre，配置仿真环境 |

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如你愿意提供具体的电路图或仿真脚本，我可以进一步帮你排查问题！