Введение в SPICE

«С помощью Electronics Workbench вы можете создавать принципиальные схемы, которые выглядят точно так же, как те, с которыми вы уже знакомы на бумаге, плюс вы можете щелкнуть выключателем питания, чтобы схема вела себя как настоящая схема. В других симуляторах электроники вам, возможно, придется вводить списки узлов SPICE в виде текстовых файлов - абстрактное представление схемы, недоступное для всех, кроме продвинутых инженеров-электронщиков ». - (Руководство пользователя Electronics Workbench - версия 4, стр. 7)

Это введение взято из руководства по эксплуатации программы моделирования цепей под названием Electronics Workbench . Используя графический интерфейс, он позволяет пользователю нарисовать схему цепи, а затем компьютер проанализирует эту схему, отображая результаты в графической форме. Это очень ценный инструмент анализа, но у него есть свои недостатки. Во-первых, он и другие графические программы, подобные ему, имеют тенденцию быть ненадежными при анализе сложных схем, поскольку перевод изображения в компьютерный код не совсем точная наука, которой мы хотели бы (пока). Во-вторых, из-за требований к графике ему, как правило, требуются значительные вычислительные «лошадиные силы» для работы и компьютерная операционная система, поддерживающая графику. В-третьих, эти графические программы могут быть дорогостоящими.

Однако под графической оболочкой Electronics Workbench лежит надежная (и бесплатная!) программа под названием SPICE, которая анализирует схему на основе описания ее компонентов и соединений в текстовом файле. За что платит пользователь с помощью Electronics Workbench и другие программы графического анализа схем представляют собой удобный интерфейс «наведи и щелкни», в то время как SPICE выполняет фактический математический анализ.

Сама по себе SPICE не требует графического интерфейса и мало требует системных ресурсов. К тому же это очень надежно. Создатели Electronic Workbench хотели бы, чтобы вы подумали, что использование SPICE в его собственном текстовом режиме - задача, подходящая для ученых-ракетчиков, но я пишу это, чтобы доказать, что они ошибаются. SPICE довольно прост в использовании для простых схем, а его неграфический интерфейс фактически подходит для анализа схем, которые может быть трудно нарисовать. Я думаю, что эксперт по программированию Дональд Кнут пошутил:«То, что вы видите, - это все, что вы получаете», когда дело касается компьютерных приложений. Графика может выглядеть более привлекательно, но абстрактные интерфейсы (текст) на самом деле более эффективны.

Этот документ не является исчерпывающим руководством по использованию SPICE. Я просто пытаюсь показать заинтересованному пользователю, как применить его к анализу простых схем в качестве альтернативы проприетарным ($$$) и ошибочным программам. После того, как вы изучите основы, появятся другие учебные пособия, которые помогут вам продвинуться дальше. Использование SPICE - программы, изначально предназначенной для разработки интегральных схем - для анализа некоторых действительно простых схем, представленных здесь, может показаться немного похожим на резку масла цепной пилой, но это работает!

Все варианты и примеры были протестированы на SPICE версии 2g6 в операционных системах MS-DOS и Linux. Насколько мне известно, я не использую функции, характерные для версии 2g6, поэтому эти простые функции должны работать в большинстве версий SPICE.