ΑΝΑΛΥΣΕΙΣ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΞΟΔΟΥ

 

Οι ακόλουθες γραμμές εντολών είναι για τον προσδιορισμό αναλύσεων ή γραφικών μέσα στο αρχείο περιγραφής του κυκλώματος. Παράλληλες εντολές υπάρχουν στο διαλογικό μεταφραστή εντολής (λεπτομέρειες στην επόμενη ενότητα). Ο προσδιορισμός αναλύσεων και γραφικών (ή πινάκων) είναι χρήσιμος για ομαδικό τρέξιμο. Ο ομαδικός τρόπος εισάγεται είτε όταν δίνεται η –b επιλογή ή όταν η default πηγή εισόδου επανακατευθύνεται από ένα αρχείο. Στον ομαδικό τρόπο, οι αναλύσεις που προσδιορίζονται από τις γραμμές ελέγχου στο αρχείο εισόδου (π.χ. “.ac”, “.tran”, κ.λ.π) εκτελούνται αμέσως (εκτός αν υπάρχουν οι “.control” γραμμές). Αν δίνεται η –r rawfile επιλογή τότε όλα τα παραγόμενα δεδομένα εγγράφονται σ’ ένα Spice3 rawfile. Το rawfile μπορεί να διαβασθεί από είτε το διαλογικό τρόπο του Spice3 ή από το nutmeg. Σ’ αυτή τη περίπτωση, η .SAVE γραμμή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εγγραφή της τιμής μεταβλητών εσωτερικού εξαρτήματος.

Αν ένα rawfile δεν καθορίζεται, τότε οι γραφικές εξόδου (σε “line-printer” μορφή) και οι πίνακες μπορούν να εκτυπωθούν σύμφωνα με τις .PRINT, .PLOT και .FOUR γραμμές ελέγχου, που περιγράφονται μετά. Οι .PRINT, .PLOT και .FOUR γραμμές ελέγχου έχουν συμβατότητα με το Spice2.

 

ΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ ΕΞΟΜΟΙΩΣΗΣ (.OPTIONS)

Διάφοροι παράμετροι των εξομοιώσεων που διαθέτονται στο Spice3 μπορούν να τροποποιηθούν για να ελέγξουν την ακρίβεια, την ταχύτητα ή τις default τιμές για ορισμένα εξαρτήματα. Αυτοί οι παράμετροι μπορούν ν’ αλλάξουν μέσω της εντολής “set” ή μέσω της “.OPTIONS” γραμμής :

Γενική μορφή :

. OPTIONS OPT1 OPT2 … (ή OPT = OPTVAL…)

Παράδειγμα :

. OPTIONS RELTOL =. 005 TRTOL=8

Η γραμμή επιλογών επιτρέπει στο χρήστη να reset το πρόγραμμα ελέγχου και τις επιλογές χρήστη για καθορισμένους σκοπούς εξομοίωσης. Πρόσθετες επιλογές για το Nutmeg μπορούν επίσης να προσδιοριστούν και να φέρουν αποτέλεσμα όταν το Nutmeg διαβάζει το αρχείο εισόδου. Επιλογές καθορισμένες στο Nutmeg μέσω της εντολής “set” επίσης περνάνε στο Spice3 εφόσον προσδιορίζονται σε μια .OPTIONS γραμμή. Ανατρέξτε στη επόμενη ενότητα στο διαλογικό μεταφραστή εντολής για τους παραμέτρους για τις παραμέτρους οι οποίοι μπορούν να τεθούν με μια OPTIONS γραμμή και τη μορφή της εντολής “set”. Μπορεί να περιλαμβάνεται οποιοσδήποτε συνδυασμός από τις παρακάτω επιλογές, με οποιαδήποτε σειρά. Το ‘x’ (παρακάτω) αντιπροσωπεύει κάποιο θετικό αριθμό.

 

option effect
ABSTOL=x resets the absolute current error tolerance of the program.The default value is 1 picoamp.
BADMOS3 Use the older version of the MOS3 model with the "kappa" discontinuity.
CHGTOL=x resets the charge tolerance of the program. The default value is 1.0e-14.
DEFAD=x resets the charge tolerance of the program. The default value is 1.0e-14.
DEFAS=x resets the value for MOS source diffusion area; the default is 0.0.
DEFL=x resets the value for MOS source diffusion area; the default is 0.0.
DEFW=x resets the value for MOS channel width; the default is 100.0 micrometer
GMIN=x resets the value of GMIN, the minimum conductance allowed by the program. The default value is 1.0e-12.
ITL1=x resets the dc iteration limit. The default is 100.
ITL2=x resets the dc transfer curve iteration limit. The default is 50.
ITL3=x resets the lower transient analysis iteration limit. the default value is 4. (Note: not implemented in Spice3).
ITL4=x resets the transient analysis timepoint iteration limit. the default is 10.
ITL5=x resets the transient analysis total iteration limit. the default is 5000. Set ITL5=0 to omit this test. (Note: not implemented in Spice3).
KEEPOPINFO Retain the operating point information when either an AC, Distortion, or Pole-Zero analysis is run.This is particularly useful if the circuit is large and you do not want to run a (redundant) ".OP" analysis.
METHOD=name ets the numerical integration method used by SPICE. Possible names are "Gear" or "trapezoidal" (or just "trap"). The default is trapezoidal.
PIVREL=x resets the relative ratio between the largest column entry and an acceptable pivot value. The default value is 1.0e-3.In the numerical pivoting algorithm the allowed minimum pivot value is determined by EPSREL=AMAX1(PIVREL*MAXVAL, PIVTOL) where MAXVAL is the maximum element in the column where a pivot is sought (partial pivoting).
PIVTOL=x resets the absolute minimum value for a matrix entry to be accepted as a pivot. The default value is 1.0e-13.
RELTOL=x resets the relative error tolerance of the program. The default value is 0.001 (0.1%).
TEMP=x Resets the operating temperature of the circuit. The default value is 27 deg C (300 deg K). TEMP can be overridden by a temperature specification on any temperature dependent instance.
TNOM=x resets the nominal temperature at which device parameters are measured. The default value is 27 deg C (300 deg K). TNOM can be overridden by a specification on any temperature dependent device model.
TRTOL=x resets the transient error tolerance. The default value is 7.0. This parameter is an estimate of the factor by which SPICE overestimates the actual truncation error.
TRYTOCOMPACT Applicable only to the LTRA model. When specified, the simulator tries to condense LTRA transmission lines' past history of input voltages and currents.
VNTOL=x resets the absolute voltage error tolerance of the program. The default value is 1 microvolt.
Οι παρακάτω επιλογές έχουν το ίδιο αποτέλεσμα όταν λειτουργούν σε spice2 emulation mode:
option effect
ACCT causes accounting and run time statistics to be printed
LIST causes the summary listing of the input data to be printed
NOMOD suppresses the printout of the model parameters
NOPAGE suppresses page ejects
NODE causes the printing of the node table.
OPTS causes the option values to be printed.

 

ΑΡΧΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ

. NODESET: Προσδιορισμός πιθανοτήτων αρχικής τάσης κόμβου

Γενική μορφή :

. NODESET V (NODNUM)=VAL V (NODNUM)=VAL…

Παράδειγμα :

. NODESET V (12)=4.5 V (4)=2.23

Η NODESET γραμμή βοηθά το πρόγραμμα να υπολογίσει την dc ή την αρχική transient επίλυση κάνοντας μια προκαταρκτική διέλευση με τους καθορισμένους κόμβους να διατηρούν τις δεδομένες τάσεις. Ο περιορισμός τότε άρετε και η επανάληψη συνεχίζει μέχρι την πραγματική επίλυση. Η NODESET γραμμή μπορεί να είναι απαραίτητη για σύγκλιση σε δισταθές ή ασταθές κυκλώματα. Γενικά αυτή η γραμμή δεν είναι απαραίτητη.

 

. IC: Ορισμός Αρχικών Συνθηκών

Γενική μορφή :

. IC V (NODNUM)=VAL V (NODNUM)=VAL…

Παράδειγμα :

. IC V (11)=5 V (4)=-5 V (2)=2.2

Η IC γραμμή είναι για τοποθέτηση transient αρχικών συνθηκών. Έχει δύο διαφορετικές ερμηνείες, που εξαρτάται από το αν η UIC παράμετρος είναι καθορισμένη στη .TRAN γραμμή ελέγχου. Επίσης, μη συγχέεται αυτή τη γραμμή με τη .NODESET γραμμή. Η .NODESET γραμμή είναι μόνο για να βοηθήσει τη dc σύγκλιση και δεν επηρεάζει τη τελική επίλυση πόλωσης (ή απόκλισης) (εκτός από κυκλώματα με περισσότερες από μια σταθερές λειτουργίες). Οι δύο ερμηνείες αυτής της γραμμής είναι οι παρακάτω:

  1. Όταν η UIC παράμετρος καθορίζεται στην .TRAN γραμμή, τότε οι κόμβοι τάσης που καθορίστηκαν στην .IC γραμμή ελέγχου χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό των αρχικών συνθηκών του πυκνωτή, της διόδου, BJT, JFET και MOSFET. Αυτό είναι ισοδύναμο του καθορισμού της IC=… παραμέτρου σε κάθε γραμμή εξαρτήματος, αλλά είναι πολύ πιο πολύπλοκο. Η IC=… παράμετρος μπορεί ακόμα να προσδιοριστεί και παίρνει προτεραιότητα από τις .IC τιμές. Αφού καμία επίλυση dc πόλωσης (αρχική transient) δεν υπολογίζεται πριν την transient ανάλυση, μια πρέπει να φροντίσει τον καθορισμό όλων των dc πηγών τάσεων στην .IC γραμμή ελέγχου, αν αυτά πρόκειται να χρησιμοποιηθούν για τον υπολογισμό των αρχικών συνθηκών του εξαρτήματος.
  2. Όταν η UIC παράμετρος δεν καθορίζεται στην .TRAN γραμμή ελέγχου, η επίλυση dc πόλωσης υπολογίζεται πριν την transient ανάλυση. Σ’ αυτή τη περίπτωση, ο κόμβος τάσεων καθορισμένος στην .IC γραμμή ελέγχου εξαναγκάζεται στις επιθυμητές αρχικές τιμές κατά τη διάρκεια της επίλυσης πόλωσης. Κατά τη διάρκεια της transient ανάλυσης, ο περιορισμός σ΄ αυτό τον κόμβο τάσεων αναιρείται. Αυτή η μέθοδος είναι προτιμότερη αφού επιτρέπει στο SPICE να υπολογίσει μια σταθερή dc λύση.

 

ΑΝΑΛΥΣΕΙΣ

.AC : Μικρού-Σήματος AC Ανάλυση

Γενική μορφή :

. AC DEC ND FSTART FSTOP

. AC OCT NO FSTART FSTOP

. AC LIN NP FSTART FSTOP

Παραδείγματα :

. AC DEC 10 1 10K

. AC DEC 10 1K 100MEG

. AC LIN 100 1 100HZ

Το DEC συμβολίζει απόκλιση δεκάδας και το ND είναι ο αριθμός των σημείων ανά δεκάδα. Το OCT συμβολίζει απόκλιση οκτάβας και το NO είναι ο αριθμός των σημείων ανά οκτάβα. Το LIN συμβολίζει γραμμική μεταβολή και το NP είναι ο αριθμός των σημείων. Το FSTART είναι η αρχική συχνότητα και το FSTOP είναι η τελική συχνότητα. Αν αυτή η γραμμή περιλαμβάνεται στο αρχείο εισόδου, το Spice εκτελεί μια AC ανάλυση του κυκλώματος στη καθορισμένη περιοχή συχνότητας. Σημειώστε ότι για να είναι η ανάλυση σημαντική, πρέπει τουλάχιστον μια ανεξάρτητη πηγή να έχει καθοριστεί με μια ac τιμή.

 

.DC: DC Transfer Function

Γενική μορφή :

.DC SRCNAM VSTART VSTOP VINCR [SRC2 START2 STOP2 INCR2]

Παραδείγματα :

.DC VIN 0.25 5.0 0.25

.DC VDS 0 10 .5 VGS 0 5 1

.DC VCE 0 10 .25 IB 0 10U 1U

Η DC γραμμή ορίζει την dc πηγής καμπύλη μεταφοράς (transfer curve source) και τα όρια σάρωσης (sweep limits) ? πάλι με τους πυκνωτές ανοικτούς και τα πηνία βραχυκυκλωμένα. Το SRCNAM είναι το όνομα μιας ανεξάρτητης τάσης ή πηγής ρεύματος. Τα VSTART, VSTOP, και VINCR είναι οι αρχικές, τελικές και αυξημένες τιμές αντίστοιχα. Το πρώτο παράδειγμα αιτιολογεί ότι η τιμή της πηγής τάσης VIN θα κυμαίνεται από 0.25 Volts μέχρι 5.0 Volts με αυξήσεις των 0.25 Volts. Μια δεύτερη πηγή (SRC2) μπορεί προαιρετικά να προσδιοριστεί με συνδυασμό των παραμέτρων σάρωσης (sweep). Σ' αυτή τη περίπτωση, η πρώτη πηγή κυμαίνεται πέρα από την περιοχή της για κάθε τιμή της δεύτερης τιμής. Αυτή η επιλογή μπορεί να είναι χρήσιμη για την απόκτηση των χαρακτηριστικών εξόδου ημιαγωγού στοιχείου. Δείτε το δεύτερο παράδειγμα περιγραφής κυκλώματος στο Appendix A.

 

. DISTO: Distortion Analysis

Γενική μορφή :

. DISTO DEC ND FSTART FSTOP F2OVERF1

. DISTO OCT NO FSTART FSTOP F2OVERF1

. DISTO LIN NP FSTART FSTOP F2OVERF1

Παραδείγματα :

. DISTO DEC 10 1kHz 100Mhz

. DISTO DEC 10 1kHz 100Mhz 0.9

Η Disto γραμμή πραγματοποιεί μια μικρού-σήματος παραμόρφωσης ανάλυση του κυκλώματος. Μια πολυδιάστατη σειράς Volterra ανάλυση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας τη πολυδιάστατη σειρά Taylor για να αναπαραστήσει τις μη γραμμικότητες στο λειτουργικό σημείο. Όροι μεγαλύτεροι τρίτης τάξης χρησιμοποιούνται σε σειρές επεκτάσεων.

Αν δεν προσδιορίζεται η προαιρετική παράμετρος F2OVERF1, η .DISTO πραγματοποιεί μια αρμονική ανάλυση - i.e., αναλύει την παραμόρφωση στο κύκλωμα χρησιμοποιώντας μόνο μια απλής εισόδου συχνότητα F1, η οποία σαρώνεται όπως καθορίστηκε από arguments της .DISTO εντολής ακριβώς όπως στην .AC εντολή. Είσοδοι σ' αυτή τη συχνότητα μπορεί να υπάρχουν σε παραπάνω από μια πηγές εισόδου και τα μεγέθη τους και οι φάσεις τους προσδιορίζονται από arguments της DISTOF1 keyword στις γραμμές αρχείου εισόδου για πηγές εισόδου (δείτε την περιγραφή για ανεξάρτητες πηγές).

Η ανάλυση παράγει πληροφορίες για τις A.C. τιμές όλων των τάσεων κόμβων και των ρευμάτων διακλάδωσης στις αρμονικές συχνότητες 2 F1 και 3 F1, vs. την συχνότητα εισόδου F1 όπως αυτή κυμαίνεται. (Η τιμή 1 (σαν μια σύνθετη παραμόρφωση εξόδου) συμβολίζει το cos( 2 (2 F1) t) στη 2 F1 και το cos (2 (3 F1) t) στη 3 F1, χρησιμοποιώντας την συνθήκη ότι το 1 στη θεμελιώδη συχνότητα εισόδου είναι ισοδύναμο του cos( 2 F1 t ).). Η επιθυμητή παραμόρφωση εξαρτήματος (2 F1 ή 3 F1) μπορεί να επιλεγεί χρησιμοποιώντας εντολές στο nutmeg και μετά εκτυπώνεται ή απεικονίζεται γραφικά (plot). Πρέπει να σημειωθεί ότι αυτές είναι οι A.C. τιμές των πραγματικών αρμονικών εξαρτημάτων και δεν είναι ίσα με τα HD2 και HD3. Για να πάρουμε HD2 και HD3, κάποιο πρέπει να διαιρεθεί από τις ισοδύναμες A.C. τιμές στο F1, αποκτημένα από μια .AC γραμμή. Αυτή η διαίρεση μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας nutmeg εντολές.

Αν έχει προσδιοριστεί η παράμετρος F2OVERF1, αυτή πρέπει να είναι ένας πραγματικός αριθμός μεταξύ (και όχι ίσος) 0.0 και 1.0 ? σ ' αυτή τη περίπτωση, το .DISTO πραγματοποιεί μια φασματική ανάλυση. Αυτό εξετάζει το κύκλωμα με ημιτονοειδής εισόδους σε δύο διαφορετικές συχνότητες F1 και F2. Η F1 σαρώνεται σύμφωνα με τις .DISTO επιλογές της γραμμής ελέγχου ακριβώς όπως στην .AC γραμμή ελέγχου. Η F2 διατηρείται σταθερή σε μια απλή συχνότητα καθώς σαρώνεται η F1 - η τιμή στην οποία αυτή διατηρείται σταθερή είναι ίση με τα F2OVERF1 times FSTART. Κάθε ανεξάρτητη πηγή στο κύκλωμα μπορεί ενδεχομένως να έχει δύο (superimposed) ημιτονοειδούς εισόδους για παραμόρφωση, στις συχνότητες F1 και F2. Το μέγεθος και η φάση του F1 εξαρτήματος προσδιορίζονται από τα arguments του DISTOF1 keyword στην γραμμή εισόδου της πηγής (δείτε την περιγραφή για ανεξάρτητες πηγές) ? Το μέγεθος και η φάση του F2 εξαρτήματος προσδιορίζονται από τα arguments του DISTOF2 keyword. Η ανάλυση παράγει plots όλων των τάσεων κόμβων / ρευμάτων διακλάδωσης στις παράγωγες συχνότητες αλληλοδιαμόρφωσης F1 + F2, F1 - F2, και (2 F1) - F2, vs (προς) τη συχνότητα σάρωσης F1. Το IM product of interest μπορεί να επιλεχθεί χρησιμοποιώντας την setplot εντολή, και να παρουσιαστεί με τις print και plot εντολές. Πρέπει να σημειωθεί όπως και στην περίπτωση της αρμονικής ανάλυσης, τα αποτελέσματα είναι οι πραγματικές AC τάσεις και ρεύματα στις συχνότητες αλληλοδιαμόρφωσης και πρέπει να είναι σε κανονική μορφή σχετικά προς τις .AC τιμές για να πάρουν τους IM παραμέτρους.

Αν τα DISTOF1 ή DISTOF2 keywords λείπουν από την περιγραφή μιας ανεξάρτητης πηγής, τότε η πηγή υποτίθεται (assume) ότι δεν έχει είσοδο στην αντίστοιχη συχνότητα. Η default τιμές του μεγέθους και της φάσης είναι 1.0 και 0.0 αντίστοιχα. Η φάση πρέπει να προσδιορίζεται σε βαθμούς (degrees).

Πρέπει προσεκτικά να σημειωθεί ότι ο αριθμός F2OVERF1 πρέπει θεωρητικά να είναι ένας άρρητος αριθμός και αφού αυτό στη πράξη είναι αδύνατο, πρέπει να γίνουν προσπάθειες για να διατηρηθεί ο παρανομαστής στην κλασματική του αναπαράσταση όσο το δυνατό μεγάλος, βεβαίως μεγαλύτερος του 3, για ακριβή αποτελέσματα (i.e., αν το F2OVERF1 αναπαριστάται ως ένα κλάσμα A/B, όπου A και B είναι ακέραιοι χωρίς κοινούς παράγοντες, το B πρέπει να είναι όσο το δυνατό μεγάλο ? σημειώστε ότι A < B γιατί το F2OVERF1 είναι περιορισμένο να είναι <1). Για να το εξηγήσουμε, θεωρείστε τις περιπτώσεις όπου το F2OVERF1 είναι 49/100 και 1/2. Σε φασματική ανάλυση, οι παραγόμενες έξοδοι είναι στα F1 + F2, F1 - F2 και 2 F1 - F2. Στην επόμενη περίπτωση, F1 - F2 = F2, οπότε το αποτέλεσμα στην F1-F2 συνιστώσα είναι λανθασμένο γιατί υπάρχει μια ισχυρή βασική συνιστώσα F2 στην ίδια συχνότητα. Επίσης, F1 + F2 = 2 F1 - F2 στην επόμενη περίπτωση, και κάθε αποτέλεσμα ξεχωριστά είναι λανθασμένο. Το πρόβλημα δεν υπάρχει στην περίπτωση όπου F2OVERF1 = 49/100, διότι F1-F2 = 51/100 F1 < > 49/100 F1 = F2. Σ' αυτή τη περίπτωση υπάρχουν δύο πολύ κοντινές συνιστώσες συχνότητας στα F2 και F1 - F2. Ένα από τα αποτελέσματα της σειράς Volterra τεχνικής είναι ότι υπολογίζει τις παραμορφώσεις σε μικτές συχνότητες εκφρασμένες συμβολικά (i.e. n F1 m F2), επομένως μια είναι ικανή να αποκτήσει ακριβώς τις δυνάμεις των συνιστωσών παραμόρφωσης ακόμα και αν ο διαχωρισμός μεταξύ τους είναι πολύ μικρός, όπως αντιτάσσονται στην transient ανάλυση για παράδειγμα. Το μειονέκτημα φυσικά είναι ότι αν συμπίπτουν δύο από τις μικτές συχνότητες, τα αποτελέσματα δεν συγχωνεύονται μαζί και εκθέτονται (αν και αυτό μπορεί πιθανώς να γίνει ως ένα βήμα μετεπεξεργασίας). Συνήθως, ο ενδιαφερόμενος χρήστης πρέπει ο ίδιος να διατηρήσει το αποτύπωμα των μικτών συχνοτήτων και είναι απαραίτητο η προσθήκη των παραμορφώσεων μαζί στις συμπίπτουσες μικτές συχνότητες.

 

.NOISE: Ανάλυση Θορύβου

Γενική μορφή:

. NOISE V (OUTPUT <,REF>) SRC ( DEC | LIN | OCT ) PTS FSTART FSTOP PTS_PER_SUMMARY

Παραδείγματα:

. NOISE V (5) VIN DEC 10 1kHZ 100Mhz

. NOISE V (5,3) V1 OCT 8 1.0 1.0e6 1

Η Noise γραμμή πραγματοποιεί μια ανάλυση θορύβου του κυκλώματος. Το OUTPUT είναι ένας κόμβος στον οποίον εκφράζεται ο συνολικός θόρυβος εξόδου ? αν το REF είναι καθορισμένο, τότε υπολογίζεται η τάση θορύβου V(OUTPUT) - V(REF). Από default, το REF αναλαμβάνεται να είναι η γείωση. Το SRC είναι το όνομα μιας ανεξάρτητης πηγής στην οποία αναφέρεται ο θόρυβος εισόδου. Τα PTS, FSTART και FSTOP είναι .AC τύπου παράμετροι που προσδιορίζουν την περιοχή συχνότητας πέρα πια plots είναι επιθυμητά. Το PTS_PER_SUMMARY είναι ένας προαιρετικός ακέραιος ? αν προσδιορίζεται, οι συνεισφορές θορύβου κάθε γεννήτριας θορύβου παράγονται κάθε PTS_PER_SUMMARY σημεία συχνότητας.

Η .NOISE γραμμή ελέγχου παράγει δύο plots - ένα για τις Noise Spectral Density καμπύλες και ένα για τον συνολικό Ολοκληρωμένο θόρυβο (Integrated Noise) στην προσδιορισμένη περιοχή συχνότητας. Όλοι οι θόρυβοι τάσεων / ρευμάτων είναι σε τετραγωνικές μονάδες V2/Hz και A2/Hz για φασματική συχνότητα, V2 και A2 για ολοκληρωμένο θόρυβο.

 

.OP: Operating Point Analysis

Γενική μορφή:

. OP

Η συμπερίληψη αυτής της γραμμής σ' ένα αρχείο εισόδου οδηγεί το SPICE να προσδιορίσει το dc λειτουργικό σημείο του κυκλώματος με βραχυκυκλωμένα τα πηνία και ανοικτούς τους πυκνωτές. Σημείωση: μια DC ανάλυση εκτελείται αυτόματα πριν μιας transient ανάλυσης για να προσδιορίσει τις transient αρχικές συνθήκες, και πριν ενός AC μικρού-σήματος, Θορύβου (Noise), και Pole-Zero ανάλυσης για τον προσδιορισμό της γραμμικότητας, μικρού σήματος μοντέλα για μη γραμμικά εξαρτήματα.

 

. PZ: Pole-Zero Analysis

Γενική μορφή:

. PZ NODE1 NODE2 NODE3 NODE4 CUR POL

. PZ NODE1 NODE2 NODE3 NODE4 CUR ZER

. PZ NODE1 NODE2 NODE3 NODE4 CUR PZ

. PZ NODE1 NODE2 NODE3 NODE4 VOL POL

. PZ NODE1 NODE2 NODE3 NODE4 VOL ZER

. PZ NODE1 NODE2 NODE3 NODE4 VOL PZ

Παραδείγματα:

. PZ 1 0 3 0 CUR POL

. PZ 2 3 5 0 VOL ZER

. PZ 4 1 4 1 CUR PZ

Το CUR συμβολίζει μια λειτουργία μεταφοράς του τύπου (τάσης εξόδου)/(ρεύματος εισόδου) ενώ το VOL συμβολίζει μια λειτουργία μεταφοράς του τύπου (τάσης εξόδου)/(τάσης εισόδου). Το POL συμβολίζει ανάλυση πόλου μόνο, το ZER για ανάλυση μηδενικών μόνο και το PZ και για τα δύο. Αυτό το χαρακτηριστικό παρέχεται κυρίως γιατί αν υπάρχει μια μη σύγκλιση στον προσδιορισμό των πόλων και των μηδενικών, τότε, τουλάχιστον το άλλο μπορεί να βρεθεί. Τελικώς, τα NODE1 και NODE2 είναι οι δύο κόμβοι εισόδου και τα NODE3 και NODE4 είναι οι δύο κόμβοι εξόδου. Έτσι, υπάρχει πλήρης ελευθερία αναφορικά προς τις πόρτες εξόδου και εισόδου και τον τύπο της λειτουργίας μεταφοράς.

Σε Interactive mode, η σύνταξη των εντολών είναι η ίδια εκτός αυτής του πρώτου πεδίου που είναι PZ αντί για .PZ. Για να εκτυπώσετε τα αποτελέσματα, πρέπει να χρησιμοποιήσετε την εντολή 'print all'.

 

. SENS: DC or Small-Signal AC Sensitivity Analysis

Γενική μορφή:

. SENS OUTVAR

. SENS OUTVAR AC DEC ND FSTART FSTOP

. SENS OUTVAR AC OCT NO FSTART FSTOP

. SENS OUTVAR AC LIN NP FSTART FSTOP

Παραδείγματα:

. SENS V (1,OUT)

. SENS V (OUT) AC DEC 10 100 100k

. SENS I (VTEST)

Η ευαισθησία του OUTVAR σε όλους τους μη μηδενικούς παραμέτρους του εξαρτήματος υπολογίζεται όταν SENS ανάλυση προσδιορίζεται. Η OUTVAR είναι μια μεταβλητή του κυκλώματος (κόμβος τάσης ή τάσης-πηγής διακλάδωσης ρεύματος). Ο πρώτος τύπος υπολογίζει την ευαισθησία της τιμής του DC λειτουργικού σημείου του OUTVAR. Ο δεύτερος τύπος υπολογίζει την ευαισθησία των AC τιμών του OUTVAR. Οι παράμετροι που υπάρχουν για AC ευαισθησία είναι οι ίδιοι όπως στην AC ανάλυση. Οι τιμές εξόδου είναι σε διαστάσεις μεταβολής της εξόδου ανά μονάδα μεταβολής της εισόδου (όπως αντιτίθεται σε εκατοστιαία μεταβολή της εξόδου ή ανά εκατοστιαία μεταβολή της εισόδου).

 

. TF: Transfer Function Analysis

Γενική μορφή:

. TF OUTVAR INSRC

Παραδείγματα:

. TF V(5, 3) VIN

. TF I(VLOAD) VIN

Η TF γραμμή ορίζει την μικρού-σήματος έξοδο και είσοδο για την dc μικρού-σήματος ανάλυση. Το OUTVAR είναι του μικρού-σήματος μεταβλητή εξόδου και το INSRC είναι του μικρού-σήματος πηγή εισόδου. Αν αυτή η γραμμή περιλαμβάνεται, το SPICE υπολογίζει την dc μικρού-σήματος τιμή της λειτουργίας μεταφοράς (εξόδου / εισόδου), την αντίσταση εισόδου και την αντίσταση εξόδου. Για το πρώτο παράδειγμα, το SPICE θα υπολογίσει τον λόγο (αναλογία) του V(5, 3) προς το VIN, την μικρού-σήματος αντίσταση εισόδου στο VIN, και την μικρού-σήματος αντίσταση εξόδου μετρούμενη δια μέσου των κόμβων 5 και 3.

 

. TRAN: Transient Analysis

Γενική μορφή:

. TRAN TSTEP TSTOP TSTART TMAX

Παραδείγματα:

. TRAN 1NS 100NS

. TRAN 1NS 1000NS 500NS

. TRAN 10NS 1US

Το TSTEP είναι η printing ή plotting προσθήκη για έξοδο εκτυπωτή γραμμών. Για χρήση με τον μετεπεξεργαστή, το TSTEP είναι η προτεινόμενη computing προσθήκη. Το TSTOP είναι ο τελικός χρόνος, και το TSTART είναι ο αρχικός χρόνος. Αν παραλείπεται το TSTART, αυτό θεωρείται μηδενικό. Η transient ανάλυση πάντα ξεκινά από μηδενικό χρόνο. Στο διάστημα zero;, TSTART>, το κύκλωμα αναλύεται

(να επιτύχει μια σταθερή κατάσταση), αλλά καμιά έξοδος δεν αποθηκεύεται. Στο διάστημα TSTART TSTOP, το κύκλωμα αναλύεται και οι έξοδοι αποθηκεύονται. Το TMAX είναι το maximum stepsize που το SPICE χρησιμοποιεί ? για default, το πρόγραμμα επιλέγει είτε TSTEP ή (TSTOP-TSTART)/50.0, ο οποίος είναι ο μικρότερος. Το TMAX είναι χρήσιμο όταν κάποιος επιθυμεί να εγγυηθεί ένα computing διάστημα το οποίο είναι μικρότερο από την προσθήκη του printer, TSTEP.

Το UIC (Use Initial Conditions - χρήση αρχικών συνθηκών) είναι ένα προαιρετικό keyword το οποίο υποδεικνύει ότι ο χρήστης δεν επιθυμεί το SPICE να επιλύσει για το αδρανές λειτουργικό σημείο πριν ξεκινήσει η transient analysis. Αν αυτό το keyword προσδιορίζεται, το SPICE χρησιμοποιεί τις τιμές που καθορίστηκαν χρησιμοποιώντας IC=... στα διάφορα στοιχεία ως την αρχική transient συνθήκη και προχωρεί με την ανάλυση. Αν η .IC γραμμή ελέγχου έχει καθοριστεί, τότε ο κόμβος τάσεων στην .IC γραμμή χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό των αρχικών συνθηκών για τα εξαρτήματα.

 

BATCH OUTPUT

. SAVE Lines

Γενική μορφή:

. SAVE vector vector vector ...

Παραδείγματα:

. SAVE I (vin) input output

. SAVE @m1 [id]

Τα διανύσματα που υπάρχουν στη .SAVE γραμμή εγγράφονται στο rawfile για μετέπειτα χρήση με το spice3 ή το nutmeg (το nutmeg είναι απλώς το μισό της data-ανάλυσης του spice3 χωρίς την ικανότητα να εξομοιώνει). Τα standard ονόματα διανυσμάτων είναι αποδεχτά. Αν δεν δίνεται η .SAVE γραμμή, τότε αποθηκεύεται το default σύνολο των διανυσμάτων (τάσεις κόμβου και πηγή τάσης διακλάδωσης ρευμάτων). Αν δίνονται οι .SAVE γραμμές, μόνο τα προσδιορισμένα διανύσματα αποθηκεύονται.

 

. PRINT Lines

Γενική μορφή:

. PRINT PRTYPE OV1 OV2 ... OV8

Παραδείγματα:

. PRINT TRAN V (4) I (VIN)

. PRINT DC V (2) I (VSRC) V (23, 17)

. PRINT AC VM (4, 2) VR (7) VP (8, 3)

Η Print γραμμή ορίζει τα περιεχόμενα μιας συνοπτικής λίστας από μια έως οκτώ μεταβλητών εξόδων. Ο PRTYPE είναι ο τύπος της ανάλυσης (DC, AC, TRAN, NOISE, ή DISTO) για τον οποίο είναι επιθυμητές οι προσδιοριζόμενοι έξοδοι. Ο τύπος για μεταβλητές εξόδου τάσης ή ρεύματος είναι ο ίδιος με αυτόν που δόθηκε στην προηγούμενη ενότητα για την print εντολή ? το Spice2 περιορίζει την μεταβλητή εξόδου στους ακόλουθους τύπους (αν και αυτός ο περιορισμός δεν επιβάλλεται από το Spice3):

V (N1<, N2>)

Προσδιορίζει την διαφορά τάσης μεταξύ των κόμβων N1 και N2. Αν η N2 (και το προπορευόμενο κόμμα) παραλείπεται, τότε θεωρείται γειωμένο (0). Ανατρέξτε στην print εντολή στη προηγούμενη ενότητα για περισσότερες λεπτομέρειες. Για συμβατότητα με το spice2, οι ακόλουθες πέντε πρόσθετες τιμές μπορούν να προσεγγιστούν για την ac ανάλυση αντικαθιστώντας την "V" στο V(N1,N2) με:

VR - real part

VI - imaginary part

VM - magnitude

VP - phase

VDB - 20 log10 (magnitude)

I (VXXXXXXX)

Προσδιορίζει την ροή ρεύματος στην ανεξάρτητη πηγή τάσης VXXXXXXX. Το θετικό ρεύμα ρέει από τον θετικό κόμβο, διαμέσου της πηγής, μέχρι τον αρνητικό κόμβο. Για την ac ανάλυση, οι αντίστοιχες αντικαταστάσεις για το γράμμα Ι μπορούν να γίνουν με τον ίδιο τρόπο όπως περιγράφηκαν για τις τάσεις εξόδου.

Μεταβλητές εξόδου για αναλύσεις θορύβου και παραμόρφωσης έχουν ένα διαφορετικό γενικό τύπο από αυτό των άλλων αναλύσεων.

Δεν υπάρχει κανένα όριο στον αριθμό των . PRINT γραμμών για κάθε τύπο ανάλυσης.

 

. PLOT Lines

Γενική μορφή:

. PLOT PLTYPE OV1 <(PLO1, PHI1)> OV2 <(PLO2, PHI2)> ... OV8

Παραδείγματα:

. PLOT DC V (4) V (5) V (1)

. PLOT TRAN V (17, 5) (2, 5) I (VIN) V (17) (1, 9)

. PLOT AC VM (5) VM (31, 24) VDB (5) VP (5)

. PLOT DISTO HD2 HD3(R) SIM2

. PLOT TRAN V (5, 3) V (4) (0, 5) V(7) (0, 10)

Η Plot γραμμή ορίζει τα περιεχόμενα ενός plot από μια έως οκτώ μεταβλητών εξόδου. Ο PLTYPE είναι ο τύπος της ανάλυσης (DC, AC, TRAN, NOISE, ή DISTO) για τον οποίο είναι επιθυμητές οι προσδιοριζόμενοι έξοδοι. Η σύνταξη για το OVI είναι πανομοιότυπη με αυτή για την .PRINT γραμμή και για την plot εντολή σε interactive mode.

Η επικάλυψη δύο ή περισσότερων traces σε οποιοδήποτε plot υποδεικνύεται από το γράμμα X.

Όταν εμφανίζονται περισσότερες από μια μεταβλητές εξόδου στο ίδιο plot, η πρώτη προσδιοριζόμενη μεταβλητή εκτυπώνεται, ως επίσης plotted. Αν μια εκτύπωση από όλες τις μεταβλητές είναι επιθυμητή, τότε μια συνοδευτική .PRINT γραμμή πρέπει να περιλαμβάνεται.

Δεν υπάρχει κανένα όριο στον αριθμό των .PLOT γραμμών για κάθε τύπο ανάλυσης.

 

. FOUR: Fourier Analysis of Transient Analysis Output

Γενική μορφή:

. FOUR FREQ OV1 OV2 OV3 ...

Παραδείγματα:

. FOUR 100K V (5)

Η Four (ή Fourier) γραμμή ελέγχει αν το SPICE εκτελεί μια Fourier ανάλυση ως ένα μέρος της transient ανάλυσης. Η FREQ είναι η θεμελιώδης συχνότητα και OV1,..., είναι οι μεταβλητές εξόδου για τις οποίες είναι επιθυμητή η ανάλυση. Η Fourier ανάλυση εκτελείται στο διάστημα TSTOP-period TSTOP, όπου το TSTOP είναι ο τελικός καθορισμένος χρόνος για την transient ανάλυση, και period είναι μια περίοδος της θεμελιώδους συχνότητας. Η dc συνιστώσα και οι εννιά πρώτες αρμονικές καθορίζονται. Για μέγιστη ακρίβεια, η TMAX (δες την .TRAN γραμμή) πρέπει να τεθεί σε περίοδο /100.0 (η μικρότερη για πολύ high-Q κυκλώματα).

 

 

Επιστροφή στο The Spice Page