本书是基于作者多年的电路和显示面板仿真设计经验编写而成的。本书详细阐述了以SPICE为代表的电路仿真器的发展过程，以及仿真原理和技术。全书共6章。第1章阐述了电路仿真器SPICE的发展历程，及其在电路和面板仿真领域的应用情况。第2章分析并阐述了SPICE在进行电路仿真过程中所要经历的流程，以及需要建立并求解的方程组，包括针对电路连接特性所建立的方程组，以及用于描述器件电学特性的模型方程组。第3章主要阐述了SPICE在进行电路的直流、交流或瞬态分析的时候，所采用的数值计算方法。第4章主要阐述了SPICE仿真的收敛性、精度和速度。第5章专门针对目前电路仿真领域发展比较快的Fast-SPICE的快速仿真原理进行了较为深入的介绍。第6章对目前常用的SPICE及SPECTRE电路仿真的语法进行了较为详细的说明。本书适合显示面板设计及电路设计的相关从业人员阅读，也可以作为微电子相关专业的学生或研究人员的学习参考书。

第1章 SPICE的发展及其在显示面板设计中的应用 1

1.1 SPICE的发展 1

1.2 SPICE在显示面板设计中的应用 3

参考文献 7

第2章 电路的SPICE仿真流程与方程的建立 8

2.1 电路的SPICE仿真流程 8

2.2 节点分析法 10

2.2.1 线性电阻 11

2.2.2 电容 11

2.2.3 电感 12

2.2.4 独立的电流源 12

2.3 改进的节点分析法 15

2.3.1 独立电压源 16

2.3.2 压控电压源（VCVS） 17

2.3.3 压控电流源（VCCS） 18

2.3.4 流控电压源（CCVS） 19

2.3.5 流控电流源（CCCS） 19

2.4 器件模型与模型方程 20

2.4.1 线性电阻 21

2.4.2 电容 22

2.4.3 电感 23

2.4.4 独立电流源 24

2.4.5 独立电压源 25

2.4.6 压控电流源 25

2.4.7 二极管 26

2.4.8 场效应晶体管（MOSFET） 32

2.4.9 薄膜晶体管（TFT）的SPICE模型 38

参考文献 39

第3章 电路的SPICE分析 41

3.1 直流（DC）分析 41

3.1.1 线性电路的直流分析 42

3.1.2 非线性电路的直流分析 44

3.2 交流（AC）分析 51

3.3 瞬态（Tran）分析 52

3.3.1 欧拉法 52

3.3.2 欧拉法的截断误差 54

3.3.3 欧拉法的稳定性 55

3.3.4 梯形法及其稳定性 56

3.3.5 Gear法及其稳定性 58

3.3.6 对储能元件的分析 59

参考文献 60

第4章 SPICE仿真的收敛性、精度、速度与Fast-SPICE 61

4.1 SPICE仿真的收敛性 61

4.1.1 直流仿真的收敛性 62

4.1.2 交流仿真的收敛性 70

4.1.3 瞬态仿真的收敛性 70

4.2 SPICE仿真的精度 73

4.2.1 直流仿真的精度 73

4.2.2 交流仿真的精度 75

4.2.3 瞬态仿真的精度 75

4.3 SPICE仿真的速度与Fast-SPICE 80

4.3.1 稀疏矩阵技术 80

4.3.2 器件模型的处理 82

4.3.3 计算方法 84

4.3.4 快速仿真器Fast-SPICE 86

参考文献 88

第5章 Fast-SPICE仿真原理 89

5.1 电路分割（Circuit Partition） 89

5.1.1 电路分割的原则 89

5.1.2 对功率网络的划分 90

5.1.3 对晶体管栅极连接点的划分 92

5.1.4 对理想电压源的划分 92

5.2 Fast-SPICE中电路的层次仿真（Hierarchical Simulation） 94

5.2.1 层次仿真的基本概念 94

5.2.2 层次仿真中的节点 98

5.2.3 层次仿真中电路的存储方式 98

5.2.4 等效阻抗分割法 99

5.2.5 基于分割电路的层次仿真 103

5.3 寄生RC网络的压缩 118

参考文献 122

第6章 SPICE及SPECTRE电路仿真的语法 123

6.1 SPICE及SPECTRE电路仿真网表的结构 123

6.2 控制语句 127

6.2.1 电路初始条件控制 128

6.2.2 选项设置（OPTIONS） 128

6.3 器件（元件）及器件模型的SPICE语法 129

6.3.1 电源 129

6.3.2 器件 140

6.3.3 器件模型 150

6.4 参数与表达式 153

6.5 宏模型与子电路 154

6.6 电路分析的SPICE语法 156

6.7 仿真结果输出的SPICE语法 158

参考文献 162