Vývoj SPICE pokračuje s PSPICE pro IT
Základní obvod pouze s několika komponentami lze pochopit a vyhodnotit ručně pomocí základních elektronických vět. Jak však začínáme rozšiřovat své obvody a přidávat další uzly, více komponent a složitější, je téměř nemožné (nebo alespoň nesnesitelně únavné) provádět ruční analýzu. Proto jsou simulátory v designu velmi důležité. obvodů.
Interní komponenty operačního zesilovače ukazují, jak obtížná může být manuální analýza obvodů. Obrázek použit s laskavým svolením Learning About Electronics
Jeden z prvních a nejvýkonnějších obvodových simulátorů byl původně vyvinut pro analýzu integrovaných obvodů. Simulační program s důrazem na integrované obvody, v oboru známější jako SPICE, se objevil koncem šedesátých let. SPICE je od SPICE po PSPICE od svého založení a nový vývoj od Texas Instruments LTSPICE: PSPICE pro IT.
SPICE základy
Původní verze SPICE byla plně textový simulátor, který vyžadoval, aby návrháři obvodů definovali své obvody v tzv. Netlistu. Netlist je textová reprezentace obvodu, který popisuje všechny komponenty a jejich komponenty. S dobře definovaným seznamem připojení k parametrům a dalším součástem obvodu vytváří SPICE matici pomocí klasických vět, jako jsou Kirchoffovy zákony o napětí a proudu, které lze poté použít k řešení napětí a proudů uzlů.
Příklad seznamu SPICE sítí. Obrázek použit s laskavým svolením Visionics
Některé komponenty však rozhodně nelze vyřešit pomocí uzlového řešení. Například komponenty jako tranzistory nejsou lineární zařízení, a proto je nelze přesně reprezentovat Kirchhoffovým současným zákonem (KCL) a Kirchhoffovým zákonem napětí (KVL). Místo toho jsou řešeny složitějšími metodami, které závisí na věcech, jako jsou parametry modelu a provozní podmínky. SPICE může také poskytovat věci jako přechodná analýza pomocí diferenciálních rovnic. SPICE má samozřejmě svá omezení. Výpočetní složitost seznamu sítí SPICE se zvyšuje s rostoucím počtem uzlů. Velké obvody proto možná budou muset kvůli složitosti času obětovat přesnost výsledků. SPICE také nemůže dělat věci jako EM analýza, která vyžaduje jiný specializovaný software.
Další aktualizace: PSPICE a LTSPICE
Kromě výpočtových problémů byla jednou z největších nevýhod původního textového SPICE nepohodlí při generování seznamu odkazů. Psaní celého okruhu v textovém formátu a jeho ruční definování byl velmi časově náročný a pracný úkol.
Příklad schématu LTSPICE a odpovídajícího seznamu sítí. Screenshot poskytl Tim Dean
Následně se objevily SPICE variace jako PSPICE a LTSPICE. Tyto verze SPICE poskytují grafické uživatelské rozhraní, které pomáhá návrhářům vytvořit schéma zapojení pomocí symbolů komponent. Tato schémata jsou poté převedena do seznamu zákulisních sítí, což jim umožňuje fungovat jako tradiční seznam sítí SPICE, měnič her, který umožňuje intuitivnější a rychlejší návrh obvodů.
PSPICE je pro vás
Společnost Texas Instruments nedávno oznámila svůj nejnovější produkt PSPICE pro TI, aby dále zlepšila možnosti PSPICE. Jedním ze skutečných vylepšení v PSPICE pro TI je, že software nabízí plnohodnotnou simulaci obvodů s knihovnou. Více než 5 700 analogových integrovaných obvodů TI umožňuje konstruktérům snadno vyhodnotit komponenty pro nové designy. Toto návrhové a simulační prostředí umožňuje uživatelům simulovat složité návrhy smíšených signálů pomocí vestavěné knihovny.
PSPICE pro ukázkové použití IT. Obrázek s laskavým svolením společnosti Texas Instruments
Tento nový software také zahrnuje automatizovaná měření a následné zpracování, analýzu Monte Carlo, analýzu nejhorších případů a termickou analýzu.
SPICE je pokračující dědictví
Téměř 60 let po svém vzniku je SPICE stále používán a aktualizován jako důkaz své hodnoty a všudypřítomnosti v designu obvodů. Díky vylepšením, které PSPICE nabízí pro IT, mohou návrháři snadněji vytvářet návrhy a prototypy, než je věnují designu a výrobě, době uvedení na trh. a snížení nákladů na vývoj.
