esercitazione spice 1

annuncio pubblicitario

Esercitazioni SPICE (1) Do5. Salvatore Pontarelli E-‐mail:[email protected] SPICE SPICE: SimulaAon Program with Integrated Circuit Emphasis Sviluppato nel 1975 all’Università di Berkeley (California), dove nacque come programma per scopi di ricerca si è aﬀermato come standard de facto nel campo della simulazione ele5ronica circuitale. Principi di funzionamento -‐ Per conoscere i valori di corrente e tensione di un circuito si rosolvono le equazioni di Kircoﬀ -‐ Per circuiA complessi esse sono risolte uAlizzando operazioni algebriche su matrici -‐ SPICE eﬀe5ua tali operazioni a parAre da una netlist che descrive il circuito Tipi di analisi eﬀe5uate •  Analisi in DC –  Calcola il comportamento del circuito a cui sono applicaA valori in conAnua di tensione e corrente •  Analisi in transitorio (Transient analysis) –  Calcola tensioni e correnA al variare del tempo •  Analisi in AC –  Linearizza il circuito intorno ad un punto di lavoro (DC operaAng point) e calcola il comportamento in frequenza del circuito Formato del ﬁle Spice
Register divider circuit
VIN 0 1 2 3V
R1 1 2 1Ohm
R2 2 0 2Ohm
.OP
.END.
A spice input file
Example
Esempio(example.sp)
CEG3470 example1 -‐-‐ Diode Transient Analysis * the above line is Atle line * example.sp * start for source ﬁle * this command deﬁne a model call 'diode1' .model diode1 D (IS=2E-‐16 CJ0=0.2p VJ=0.65) * a diode here D1 a 0 diode1 * a resistor Rsrc b a 50k * a pulse voltage source Vsrc b 0 dc 0 pulse(5 -‐5 0.1u 0n 0n 0.1u 0.2u) * type and range of analysis .tran 0.1n 0.3u .end * end of source ﬁle Formato del ﬁle Spice
Un ﬁle spice conAene: a) 
Title line  
La prima linea del indica il nome del circuito b) 
Comment line  
Se il primo cara5ere di una linea è * il contenuto della linea viene ignorato c) 
Element line  
Speciﬁca il Apo, il nome le connessioni e I parametri di un componente d) 
Control line  
Comincia con un punto (.) seguito dal nome di un comando. Speciﬁca come eﬀe5uare le simulazioni . E.g. .model, .dc e) 
.END line  
L’ulAma linea del ﬁle deﬁnisce la ﬁne del circuito Descrizione del circuito
•  Ogni componente del circuito è deﬁnito da un element statement, che conAene il nome, i nodi del circuito a cui e connesso, e il valore. Descrizione del circuito •  Tipi di componenA: –  passivi –  Generatori independenA –  Generatori dipendenA –  ComponenA ahvi (e.g. diodi e transistors) Descrizione del circuito
•  ComponeA Passivi: –  Resistenze •  Rxx N1 N2 Value –  Capacità •  Cxx N+ N-‐ Value <IC=INCOND> –  Indutanza •  Lxx N+ N-‐ Value <IC=INCOND> IC: iniAal condiAon Descrizione del circuito
•  Generatori IndependenA: –  Tensione •  Vxx N+ N-‐ <<DC> DC/TRAN VALUE> •  +<AC<ACMAG<ACPHASE>>> •  +<TRANKIND (TRAR1 TPAR2 …)> –  CorrenA •  Ixx N+ N-‐ <<DC> DC/TRAN VALUE> •  +<AC<ACMAG<ACPHASE>>> •  +<TRANKIND (TRAR1 TPAR2 …)> TRANKIND: pulse, sinusoidal, exponenAal, piecewise linear and single frequency FM. Voltage and Current Transient kind (TRANKIND)
Voltage and Current Transient kind (TRANKIND)
Voltage and Current Transient kind (TRANKIND)
Descrizione del circuito
•  DisposiAvi ahvi –  E.g. diodi (Dxxx), transistor bipolari (Qxxx), FETs
(Mxxx) –  Usano il “.model” statement per deﬁnire I parametri del disposiAvo e il Apo di modello •  Esempio: .model diode1 D (IS=2E-‐16 CJ0=0.2p VJ=0.65)
Parametri del diodo DisposiAvi e modelli 16 Tipo di analisi
1.  OperaAng point •  .OP 2.  DC sweep •  .DC source_name start_value stop_value step_value 3.  AC frequency response •  .AC DEC pts_per_decade freq_start freq_stop •  .AC LIN total_pts freq_start freq_stop 4.  Transient response •  .TRAN Ame_step Ame_stop [max_step_size] •  .IC V(node1) = value V(node2) = value … Esempio Esempio(example.sp)
CEG3470 example1 -‐-‐ Diode Transient Analysis * the above line is Atle line * example.sp * start for source ﬁle * this command deﬁne a model call 'diode1' .model diode1 D (IS=2E-‐16 CJ0=0.2p VJ=0.65) * a diode here D1 a 0 diode1 * a resistor Rsrc b a 50k * a pulse voltage source Vsrc b 0 dc 0 pulse(5 -‐5 0.1u 0n 0n 0.1u 0.2u) * type and range of analysis .tran 0.1n 0.3u .end * end of source ﬁle Risultato Simulazione