구조도의 SPICE 시뮬레이션

시뮬레이션을 사용하여 회로 디자인을 확인합니다. SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)는 아날로그, 디지털 및 혼합 모드 전기 회로를 시뮬레이션하는 프로그램입니다. 작업에는 모든 다이오드가 선택한 값을 기준으로 필요한 전류 정보를 받고 있는지 확인하거나 아날로그 증폭기의 게인 및 주파수 응답이 수동 계산과 일치하는지 확인하는 간단한 확인이 포함될 수 있습니다.

전자 제품에는 Berkeley Spice3f5를 기준으로 하는 오픈 소스 혼합 수준/혼합 신호 회로 시뮬레이터인 ngspice의 사본이 포함되어 있습니다.

ngspice는 작동 지점, 과도(시간), AC(진동수) 및 DC 해석 유형, 전체 디지털 및 혼합 신호 시뮬레이션 모드를 지원합니다. 유효한 모든 SPICE 회로를 시뮬레이션할 수 있습니다. 즉, 구조도의 모든 구성요소가 기본체 또는 모형 기반인 SPICE 모형에 매핑되었습니다.

전자 제품에는 시뮬레이션에 바로 사용할 수 있는 ngspice-simulation이라는 작은 라이브러리가 함께 제공되는데, 이것은 적절한 SPICE 유형에 미리 매핑된 라이브러리 부품이며 가능한 경우 모형이 제공되었습니다. 즉, 이러한 부품을 사용하여 시뮬레이션 준비가 완료된 구조도를 쉽게 작성할 수 있습니다. 또한 시뮬레이션 준비가 완료된 자체 라이브러리 부품을 만들거나 부품이 어떤 라이브러리에서 작성된 것인지에 관계없이 기존 구조도 내에서 설정할 수 있습니다.

디지털 시뮬레이션을 통해 AND, OR, NOT과 같은 디지털 로직 기본체 게이트를 사용하는 디지털 회로를 시뮬레이션할 수 있습니다. 많은 내장 디지털 기본체가 있으며, Fusion 전자 제품은 ngspice-digital 공유 라이브러리의 라이브러리 부품에 매핑된 이러한 기본체 중 일부를 제공합니다.

SPICE를 사용하여 회로 성능 시뮬레이트

  1. ngspice-digitalngspice-simulation 라이브러리의 구성요소를 사용하여 구조도를 작성합니다. 필요한 경우 사용 가능 리스트에서 이러한 명령을 로드할 수 있습니다. 이러한 라이브러리의 구성요소는 이미 SPICE 모형에 매핑되어 있으며, 정확한 시뮬레이션에 필요합니다.

  2. 구조도의 구성요소에 저항, 정전 용량 등에 대한 적절한 값을 지정합니다. 논리적 위치에 전압 프로브 또는 단계 프로브를 추가합니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

    1. 전압 프로브 전압 프로브 아이콘를 클릭합니다.
    2. 회로에서 프로브를 배치할 위치를 클릭합니다.
    3. VOUT 화살표를 늘립니다.

    샘플 구조도

    구조도

  3. 주위에 직사각형을 그려 전체 회로 디자인을 선택한 다음, 시뮬레이트 > 모형 추가를 클릭합니다. 기준(GND) 부품을 SPICE 기준으로 변환할지 묻는 메시지가 표시되면 예를 클릭합니다.

    모형 추가 테이블

    모형 추가 테이블에는 모든 회로 장치가 표시되고, 종료 열에 초록색 선택 표시가 나타납니다. 이 테이블에서는 구성요소에 대한 값을 검토하고 수정할 수 있습니다. SPICE 모형에 매핑되지 않은 구성요소를 사용한 경우 경고 아이콘 SPICE 경고 아이콘이 표시되고, 매핑 버튼을 클릭하여 구성요소를 SPICE에 매핑하는 프로세스를 시작할 수 있습니다.

  4. 리본에서 시뮬레이트 시뮬레이트 아이콘를 클릭합니다.

    시뮬레이션 대화상자

  5. 시뮬레이션 대화상자에서 유형 값(작업 점, DC 스윕, AC 스윕 또는 과도)을 설정합니다. 대부분의 경우 다른 옵션은 기본값으로 둡니다.

  6. 대화상자에서 시뮬레이트를 클릭합니다. 시뮬레이션이 마무리되면 여러 개의 출력 그래프가 표시됩니다. 이 AC 스윕 예에서는 전압 그래프가 가장 유용합니다.

    전압 그래프

    오른쪽 위에 있는 기어 아이콘을 사용하여 진동수 표시를 대수에서 선형으로 전환할 수 있습니다.