Περιγραφή κυκλώματος ...

ΓΕΝΙΚΗ ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΚΑΝΟΝΕΣ

Το κύκλωμα που θα αναλυθεί περιγράφεται στο SPICE από ένα σύνολο γραμμών στοιχείου, τα οποία ορίζου την τοπολογία του κυκλώματος και τις τιμές του στοιχείου, και από ένα σύνολο γραμμών ελέγχου, τα οποία ορίζουν τις παραμέτρους του μοντέλου και τους ελέγχους λειτουργίας. Η πρώτη γραμμή στο αρχείο εισόδου πρέπει να είναι ο τίτλος και η τελευταία γραμμή πρέπει να είναι “.END”. Η σειρά των υπόλοιπων γραμμών είναι αυθαίρετη (εκτός, ότι οι γραμμές συνέχειας πρέπει αμέσως να ακολουθούν τη γραμμή που συνεχίζει).

Κάθε στοιχείο του κυκλώματος προσδιορίζεται από μια γραμμή στοιχείου, η οποία περιέχει το όνομα του στοιχείου, τους κόμβους του κυκλώματος στους οποίους το στοιχείο συνδέεται, και τις τιμές των παραμέτρων που ορίζουν τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά του στοιχείου. Το πρώτο γράμμα του ονόματος του στοιχείου προσδιορίζει τον τύπο του στοιχείου. Η μορφή για τις κατηγορίες SPICE στοιχείου δίνεται από αυτό που ακολουθεί. Οι σειρές XXXXXXX, YYYYYYY και ZZZZZZZ σημαίνουν αυθαίρετες αλφαριθμητικές σειρές. Για παράδειγμα, το όνομα μιας αντίστασης πρέπει να αρχίζει με το γράμμα R και μπορεί να περιέχει ένα ή περισσότερους χαρακτήρες. Ως εκ τούτο, R, R1, RSE, ROUT και R3AC2ZY είναι ονόματα αντιστάσεων σύμφωνα με τις προδιαγραφές. Λεπτομέρειες για κάθε τύπο εξαρτήματος παρέχονται σε επόμενη ενότητα.

Τα πεδία σε μια σειρά διαχωρίζονται από ένα ή περισσότερα κενά, ένα κόμμα, το σήμα του ίσον (‘=’), ή μια αριστερή ή δεξιά παρένθεση ? επιπλέον διαστήματα αγνοούνται. Μια γραμμή μπορεί να συνεχισθεί εισάγοντας ένα ‘+’ (συν) στη στήλη 1 της επόμενης γραμμής ? το SPICE συνεχίζει το διάβασμα αρχίζοντας από τη στήλη 2.

Ένα όνομα πεδίου πρέπει να αρχίζει με ένα γράμμα (από το Α έως το Ζ) και δεν μπορεί να περιέχει διαχωριστές.

Ένα αριθμητικό πεδίο μπορεί να είναι ένα ακέραιο πεδίο (12, -44), ένα πεδίο κινητής υποδιαστολής (3.14159), είτε ένα ακέραιο ή κινητής υποδιαστολής αριθμό ακολουθούμενο από ένα ακέραιο εκθέτη (1e-14, 2.65e3), είτε ένα ακέραιο ή κινητής υποδιαστολής αριθμό ακολουθούμενο από έναν από τους παρακάτω συντελεστές κλίμακας :

T = 10Ή² G = 10⁹ Meg = 10⁶ K = 10³ mil = 25.4 10^-6

M = 10^-3 u = 10^-6 n = 10^-9 p = 10^-12 f = 10^-15

Γράμματα τα οποία δεν είναι συντελεστές κλίμακας και που αμέσως ακολουθούν ένα αριθμό αγνοούνται και γράμματα που αμέσως ακολουθούν ένα συντελεστή κλίμακας αγνοούνται. Ως εκ τούτο, 10, 10V, 10Volts και 10Hz όλα αναπαριστούν τον ίδιο αριθμό και M, MA, MSec και Mmhos όλα αναπαριστούν τον ίδιο συντελεστή κλίμακας. Σημειώστε ότι 1000, 1000.0, 1000Hz, 1e3, 1.0e3, 1KHz και 1Κ όλα αναπαριστούν τον ίδιο αριθμό.

Τα ονόματα των κόμβων μπορεί να είναι αυθαίρετες σειρές χαρακτήρα. Ο κόμβος datum (γείωσης) πρέπει να ονομαστεί ‘0’. Σημειώστε τη διαφορά στο SPICE3 όπου οι κόμβοι συμπεριφέρονται ως σειρές χαρακτήρα και δεν υπολογίζονται ως αριθμοί, έτσι ‘0’ και ‘00’ είναι διαφορετικοί κόμβοι στο SPICE3 αλλά όχι στο SPICE2. Το κύκλωμα δεν μπορεί να περιλαμβάνει ένα βρόγχο από πηγές τάσης και / ή πηνία και δεν μπορεί να περιλαμβάνει μια αποκοπή από πηγές ρεύματος και / ή πυκνωτές. Κάθε κόμβος στο κύκλωμα πρέπει να έχει ένα dc path στη γείωση. Κάθε κόμβος πρέπει να έχει τουλάχιστον δύο συνδέσεις, εκτός για κόμβους γραμμής μεταφοράς (για να επιτρέψει μη τερματικές γραμμές μεταφοράς) και MOSFET υπόστρωμα κόμβων (τα οποία έχουν δύο εσωτερικές συνδέσεις).

ΓΡΑΜΜΗ ΤΙΤΛΟΥ, ΓΡΑΜΜΕΣ ΣΧΟΛΙΩΝ ΚΑΙ .END ΓΡΑΜΜΗ

Γραμμή Τίτλου

Παραδείγματα:

ΚΥΚΛΩΜΑ ΕΝΙΣΧΥΤΗ ΙΣΧΥΟΣ

TEST OF CAM CELL

Η γραμμή τίτλου πρέπει να είναι η πρώτη στο αρχείο εισόδου. Τα περιεχόμενά του τυπώνονται κατά λέξη ως η επικεφαλίδα για κάθε ενότητα της εξόδου.

. End line

Παραδείγματα:

. END

Η γραμμή “End” πρέπει πάντα να είναι τελευταία στο αρχείο εισόδου. Σημειώστε ότι η περίοδος είναι ένα ολόκληρο τμήμα του ονόματος.

Σχόλια (Comments)

Γενική μορφή:

any ; comment>

Παραδείγματα :

RF=1K Το κέρδος πρέπει να είναι 100

Έλεγχος κέρδους ανοιχτού βρόγχου και περιθώριο φάσης

Ο αστερίσκος στην πρώτη στήλη υποδεικνύει ότι αυτή η γραμμή είναι μια γραμμή σχολίου. Οι γραμμές σχολίων μπορούν να τοποθετηθούν οπουδήποτε στη περιγραφή του κυκλώματος. Σημειώστε ότι το SPICE3 θεωρεί επίσης οποιαδήποτε γραμμή στην οποία προηγείται λευκό κενό ως σχόλιο.

DEVICE MODELS

Γενική μορφή:

. MODEL MNAME TYPE (PNAME1=PVAL1 PNAME2=PVAL2 …)

Παραδείγματα :

. MODEL MOD1 NPN (BF=50 IS=1E-13 VBF=50)

Τα περισσότερα στοιχεία απλού κυκλώματος τυπικά απαιτούν λίγες τιμές παραμέτρων. Εντούτοις, μερικά εξαρτήματα (ιδιαίτερα ημιαγωγά στοιχεία) που περιλαμβάνονται στο SPICE απαιτούν πολλές τιμές παραμέτρων. Συχνά, πολλά εξαρτήματα σ’ ένα κύκλωμα από το ίδιο το σετ των παραμέτρων μοντέλου εξαρτήματος. Γι’ αυτούς τους λόγους ένα σετ από παραμέτρους μοντέλου εξαρτήματος ορίζεται σε μια ξεχωριστή .MODEL γραμμή και προσδιορίζετε ένα μοναδικό όνομα μοντέλου. Τότε στο SPICE οι γραμμές του στοιχείου του εξαρτήματος αναφέρονται στο όνομα του μοντέλου.

Για τους παραπάνω σύνθετους τύπους εξαρτημάτων, κάθε γραμμή στοιχείου του εξαρτήματος περιέχει το όνομα του εξαρτήματος, τους κόμβους στους οποίους το εξάρτημα συνδέεται και το όνομα του μοντέλου του εξαρτήματος. Παράλληλα, άλλοι προαιρετικοί παράμετροι μπορούν να καθοριστούν για μερικά εξαρτήματα : γεωμετρικούς παράγοντες και μια αρχική συνθήκη.

Το MNAME είναι το όνομα του μοντέλου και ο τύπος είναι ένας από τους ακόλουθους 15 τύπους.

Οι τιμές των παραμέτρων καθορίζονται με την προσθήκη του ονόματος της παραμέτρου ακολουθούμενου από ένα ίσον σήμα και την τιμή της παραμέτρου. Οι παράμετροι μοντέλων που δεν τους δίνεται μια τιμή, προσδιορίζονται από τις default τιμές που δίνονται κάτω από κάθε τύπο μοντέλου. Στην επόμενη ενότητα μπορείτε να βρείτε τα μοντέλα, τους παραμέτρους μοντέλων και τις default τιμές μαζί με την περιγραφή των γραμμών στοιχείου του εξαρτήματος.

ΥΠΟΚΥΚΛΩΜΑΤΑ (SUBCIRCUITS)

Ένα υποκύκλωμα το οποίο αποτελείται από SPICE στοιχεία μπορεί να ορισθεί και να αναφερθεί μ’ ένα τρόπο παρόμοιο των μοντέλων εξαρτήματος. Το υποκύκλωμα ορίζεται στο αρχείο εισόδου από μια ομάδα με γραμμές στοιχείου ? τότε το πρόγραμμα αυτόματα εισάγει την ομάδα των στοιχείων οπουδήποτε το υποκύκλωμα αναφέρεται. Δεν υπάρχει κανένα όριο στο μέγεθος ή την πολυπλοκότητα των υποκυκλωμάτων και τα υποκυκλώματα μπορεί να περιλαμβάνουν άλλα υποκυκλώματα.

. SUBCKT

Γενική μορφή:

. SUBCKT subnam N1 &ltN2; N3 …>

Παράδειγμα :

. SUBCKT OPAMP 1 2 3 4

Ένας ορισμός κυκλώματος αρχίζει με μια .SUBCKT γραμμή. SUBNAM είναι το όνομα του υποκυκλώματος και Ν1, Ν2… είναι οι εξωτερικοί κόμβοι, οι οποίοι δεν μπορούν να είναι μηδέν. Η ομάδα των γραμμών στοιχείου που αμέσως ακολουθούν την SUBCKT γραμμή ορίζουν το υποκύκλωμα. Η τελευταία γραμμή στη περιγραφή του υποκυκλώματος είναι η .ENDS γραμμή. Οι γραμμές ελέγχου μπορεί να μην εμφανίζονται μέσα σε μια περιγραφή κυκλώματος ? εντούτοις, οι ορισμοί υποκυκλωμάτων μπορεί να περιέχουν οτιδήποτε άλλο, περιλαμβάνοντας άλλους ορισμούς του υποκυκλώματος, μοντέλα εξαρτημάτων και calls υποκυκλώματα (δες παρακάτω). Σημειώστε ότι όποια μοντέλα εξαρτημάτων ή περιγραφές υποκυκλωμάτων περιλαμβάνονται ως μέρος ενός ορισμού υποκυκλώματος είναι απόλυτα τοπικά (i.e., τέτοια μοντέλα και ορισμοί δεν αναγνωρίζονται εκτός της περιγραφής υποκυκλώματος). Επίσης, όποιοι κόμβοι στοιχείου δεν περιέχονται στη .SUBCKT γραμμή είναι απόλυτα τοπικοί, με εξαίρεση το 0 (γείωση) που είναι πάντα σφαιρικό.

.ENDS

Γενική μορφή:

. ENDS &ltSUBNAM;>

Παράδειγμα :

. ENDS OPAMP

Η “Ends” γραμμή πρέπει να είναι η τελευταία γραμμή για οποιαδήποτε περιγραφή υποκυκλώματος. Το όνομα του υποκυκλώματος, αν περιλαμβάνεται, υποδεικνύει ποια περιγραφή υποκυκλώματος τερματίζεται ? αν παραλείπεται, όλα τα υποκυκλώματα που ορίσθηκαν τερματίζονται. Το όνομα είναι απαραίτητο μόνο όταν πραγματοποιούνται συνεχόμενοι ορισμοί υποκυκλώματος.

Subcircuit Calls

Γενική μορφή:

XYYYYYYY N1 &ltN2; N3 …> SUBNA

Παραδείγματα :

X1 2 4 17 3 1 MULTI

Τα υποκυκλώματα χρησιμοποιούνται στο SPICE από καθορισμένα ψευδο-στοιχεία που αρχίζουν με το γράμμα Χ, ακολουθούμενο από τους κόμβους του κυκλώματος που χρησιμοποιούνται στην επέκταση του υποκυκλώματος.

COMBINING FILES: .INCLUDE LINES

Γενική μορφή:

. INCLUDE filename

Παράδειγμα :

. INCLUDE /users/spice/common/wattmeter. cir

Συχνά, τμήματα από περιγραφές κυκλωμάτων θα ξαναχρησιμοποιηθούν σε διάφορα αρχεία εισόδου, ιδιαίτερα με κοινά μοντέλα και υποκυκλώματα. Σε οποιοδήποτε Spice αρχείο εισόδου, η “.include” γραμμή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αντιγράψει κάποιο άλλο αρχείο εφόσον αυτό το δεύτερο αρχείο εμφανίζεται σε κάποιο σημείο της “.include” γραμμής στο αρχικό αρχείο. Δεν υπάρχει κανένας περιορισμός στο όνομα αρχείου επιβαλλόμενου από το Spice πέραν από αυτούς που επιβάλλονται από το τοπικό λειτουργικό σύστημα.

Επιστροφή στο The Spice Page