Hspice仿真电路不收敛解决办法

li205212021

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) I( L5 b( J  ~, n4 p6 FHspice仿真电路不收敛，说白了就是就是计算机解矩阵解不出来了。
不收敛的原因可能有三个方面造成：
（1）.hspice的计算上面.以上换算法，换options都是根据这一点来的。一般说来，这样的情况占绝大多数
. o& s+ O7 T! f! c（2）.Model的问题。比如产生负的电导,或者模型不连续性造成。
  [* O& y' c5 Z4 C3 d% {' F（3）.电路本身问题
/ p" j, P& C2 G0 ^) x 比如网表不完整,有悬空点;反馈不正确(不一定都不收敛,hspice的parser 部分对这种情况只给warning,不给error message)等等。电路本身的问题属于设计上的了，具体只能自己分析。对于hspice运行通过，功能性能都过的去，一般多运行些corner 情况， worstcase情况或者做 MonteCaro分析，有问题的话应该可以抓出，没问题的话，流片后出问题概率也不大。
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解决的办法可以通过以下各种手段：
; v! }# ]' X' N* ]( v (1).换个算法
# N7 G6 c2 L' ^: i* p. I* u) v  hspice提供两种基本算法,Gear和Trap.学过数值分析的应该明白这两种解方程的方法。默认值是Trap,遇到不收敛问题一般先换个算法看看,更改为Gear.方法是加一个:.options method=gear        不过这个换算法能解决的情况不是很多。假如画出解方程的那个图形来看，是需要恰好避开那个不收敛的点才能解决。因此有一定凑巧性。
/ d- U7 p1 F. u9 v" D  K6 J2 t4 Q(2.)改变tolerance.                  
  计算机解方程时，都是设定一个容忍度。这个容忍度可以是叠代次数，可以是精确度，可以是计算时间，而且还可能和accuracy配合起来，有大概20个tolerance可以更改。根据不同的需要，看一下需要改哪个。hspice有个附带的options table,非常好用。
! l- X6 O4 z0 a* J(3).改变步长
  相信大家看到的最多的是intenal timestep too small这个提示。内部时钟间隔太小。这个timestep不是所设定的分析step,不过那个step也是timestep的一个因子.影响timestep的因此很多，有12个之多。(比如数值变换平缓时,timestep自动取的大些以增快仿真时间)更改timestep的方法也可以查上述options列表.
: v0 r  C6 |; O(4).改变初始条件
( J& h3 u  E2 \+ Z' [  用.ic设定。方程解不出来，就改变一下条件。使用得当一般不会影响结果.
(5).在一些节点加很大的电阻（不影响电路性能），来改变节点方程。这种方法不会影响电路的模拟结果。
8 V8 C$ X2 q6 @$ i(6).在.option 语句中加入改善收敛的语句。
! O; {$ P0 f  C- W% k+ c0 k. ^4 s比如对收敛精度降低迭代次数加大等。其中的参数有RELVDC，RELH,CONVERGE,DCON等。在hSPICE的手册里有很多改善的措施，可以看DC or AC中CONVERGENCE那部分。HSPICE在模拟的速度，精度，收敛性三方面进行折衷。
其中常用的是： 对每个节点都加一个很大的电阻或电容。
: B. x7 g' H" k$ }' H       .OPTION  GSHUNT=1E-11 CSHUNT=1E-11等。但这会降低模拟精度。
(7). 改变电源的波形。在电路起动时让恒流源缓慢上升。在HSPICE中也有这样的OPTION,不过你可以自己来改。在不影响电路的情况下这种方法对收敛的改善最好。
(8).改变电路
  去掉或者替换一些没什么用的部分。可以加个非常小的电阻比如1u欧姆(等于加了个节点，方程维数多了一个)。

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改变电源的波形。在电路起动时让恒流源缓慢上升