適用于TI的新型PSPICE使工程師能夠?qū)I電源和信號鏈產(chǎn)品進行無限分析,從而模擬復雜的模擬電路。
使用電子學的基本定理,可以手工理解和評估只有幾個組件的基本電路。但是,一旦我們開始擴展電路(增加更多的節(jié)點,更多的組件和更多的復雜性),幾乎就不可能(或至少難以忍受的繁瑣)進行手工分析。
因此,模擬器是電路設(shè)計中必不可少的。
最早,功能最強大的電路仿真器之一最初是為集成電路分析而開發(fā)的。具有集成電路重點的仿真程序,在業(yè)界稱為SPICE,在1960年代后期問世。
自成立以來,SPICE一直是該行業(yè)的支柱,從SPICE到PSPICE和LTSPICE到從德州儀器(TI)的新開發(fā):PSPICE的新發(fā)展,都得到了很大的改進和發(fā)展 。
SPICE的基礎(chǔ)
SPICE的原始版本是一個完全基于文本的模擬器,要求電路設(shè)計人員在所謂的網(wǎng)表中描述其電路。
網(wǎng)表是電路的基于文本的表示形式,定義了所有組件,它們的參數(shù)以及相對于其他電路組件的連接。有了定義明確的網(wǎng)表,SPICE然后使用經(jīng)典定理(例如基爾霍夫的電壓和電流定律)創(chuàng)建矩陣,然后可以將其用于求解節(jié)點電壓和電流。
但是,仍然無法使用嚴格的節(jié)點電路求解器來求解某些組件。例如,晶體管等組件不是線性器件,因此無法用基爾霍夫電流定律 (KCL)和基爾霍夫電壓定律 (KVL)準確表示 。相反,它們可以通過更復雜的方法來解決,這些方法取決于模型參數(shù)和操作條件。SPICE還可以提供諸如使用微分方程的瞬態(tài)分析之類的功能。
顯然,SPICE有其局限性。SPICE網(wǎng)表的計算復雜度隨著節(jié)點數(shù)量的增加而增加。由于這個原因,大型電路可能需要權(quán)衡結(jié)果的準確性以節(jié)省時間。此外,SPICE無法完成諸如EM分析之類的工作,而EM分析則需要其他專門的軟件。
下一次升級:PSPICE和LTSPICE
除了計算方面的問題外,原始的基于文本的SPICE的最大缺點之一就是創(chuàng)建網(wǎng)表的乏味。手動鍵入并以基于文本的格式定義整個電路非常耗時且費力。
然后出現(xiàn)了SPICE變體,例如PSPICE和LTSPICE。這些版本的SPICE提供了圖形用戶界面,可幫助設(shè)計人員使用組件符號創(chuàng)建電路原理圖。這些原理圖然后被轉(zhuǎn)換為幕后網(wǎng)表,使其可以像傳統(tǒng)的SPICE網(wǎng)表一樣運行。
這是改變游戲規(guī)則的游戲,可以實現(xiàn)更直觀,更快速的電路設(shè)計。
適用于TI的PSPICE
為了進一步提高PSPICE的功能,德州儀器(TI)最近宣布了其最新產(chǎn)品:TI的PSPICE。
用于TI的PSPICE的真正改進之一是,該軟件提供了全功能的電路仿真功能,其中包含5700多種TI模擬集成電路模型庫,使工程師更容易評估新設(shè)計的組件。這種設(shè)計和仿真環(huán)境使用戶可以使用內(nèi)置庫來仿真復雜的混合信號設(shè)計。
該新軟件還包括自動測量和后處理,蒙特卡洛分析,最壞情況分析和熱分析。
SPICE的持續(xù)遺產(chǎn)
自成立以來將近60年,SPICE仍在使用和升級,這證明了其在電路設(shè)計中的價值和普遍性。
通過PSPICE中針對TI的改進,設(shè)計人員可以更輕松地創(chuàng)建設(shè)計和原型設(shè)計,然后再進行布局和制造,從而縮短了上市時間和開發(fā)成本。
責任編輯:tzh
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