AC-Analyse Configuratie: Kurven, Punten en Frequentie-sweep Instellingen

AC-ANALYSE:

 Algemene vorm: .ac [curve] [points] [start] [final] Voorbeeld 1: .ac lin 1 1000 1000 

Opmerkingen: Het [curve] veld kan "lin" (lineair), "dec" (decade), of "oct" (octaaf) zijn, wat de (non)lineariteit van de frequentie-sweep specificatie. [points] specificeert hoeveel punten binnen de frequentie-sweep analyses uitgevoerd worden (voor decade sweep, aantal punten per decennium; voor octaaf, aantal punten per octaaf). De [start] en [final] velden specificeren de begin- en eindfrequenties van de sweep. Een laatste opmerking: de "start" waarde mag niet nul zijn!

DC-ANALYSE:

 Algemene vorm: .dc [source] [start] [final] [increment] Voorbeeld 1: .dc vin 1.5 15 0.5 

Opmerkingen: De .dc kaart is nodig als je wilt printen of plotten van een spanning tussen twee niet-nul knooppunten. Anders print de standaard "small-signal" analyse alleen de spanning tussen elk niet-nul knooppunt en knooppunt nul.

TRANSIËNTE ANALYSE:

 Algemene vorm: .tran [increment] [stop_time] [start_time] + [comp_interval] Voorbeeld 1: .tran 1m 50m uic Voorbeeld 2: .tran .5m 32m 0 .01m 

Opmerkingen: Voorbeeld 1 heeft een incrementtijd van 1 milliseconde en een stoptijd van 50 milliseconden (wanneer slechts twee parameters gespecificeerd zijn, zijn ze incrementtijd en stoptijd, respectievelijk). Voorbeeld 2 heeft een incrementtijd van 0,5 milliseconden, een stoptijd van 32 milliseconden, een starttijd van 0 milliseconden (geen vertraging bij start), en een berekeningsinterval van 0,01 milliseconden.

Standaardwaarde voor starttijd is nul. Transiënte analyse begint altijd op tijdstip nul, maar data-opslag vindt alleen plaats tussen starttijd en stoptijd. Data-uitvoerinterval is incrementtijd, of (stoptijd - starttijd)/50, wat het kleinst is. Echter, de berekeningsinterval-variabele kan gebruikt worden om een berekeningsinterval te forceren dat kleiner is dan beide. Voor grote totale intervalaantallen kan de itl5 variabele in de .options kaart op een hoger getal gezet worden. De "uic" optie vertelt SPICE om "initiële condities te gebruiken".

PLOT UITVOER:

 Algemene vorm: .plot [type] [output1] [output2] ... [output n] Voorbeeld 1: .plot dc v(1,2) i(v2) Voorbeeld 2: .plot ac v(3,4) vp(3,4) i(v1) ip(v1) Voorbeeld 3: .plot tran v(4,5) i(v2) 

Opmerkingen: SPICE kan niet meer dan acht datapuntenverzoeken aan op een enkele .plot of .print kaart. Als je meer dan acht datapunten vraagt, gebruik meerdere kaarten!

Ook, hier is een grote waarschuwing bij het gebruik van SPICE versie 3: als je AC-analyse uitvoert en je vraagt SPICE om een AC-spanning te plotten zoals in voorbeeld #2, zal het v(3,4) commando alleen de reële component van een rechthoekig complex getal uitvoeren! SPICE versie 2 geeft de polaire grootte van een complex getal uit: een veel betekenisvollere hoeveelheid als er maar één hoeveelheid gevraagd wordt. Om SPICE3 te dwingen polaire grootte te geven, moet je het .print of .plot argument herschrijven als: vm(3,4).

PRINT UITVOER:

 Algemene vorm: .print [type] [output1] [output2] ... [output n] Voorbeeld 1: .print dc v(1,2) i(v2) Voorbeeld 2: .print ac v(2,4) i(vinput) vp(2,3) Voorbeeld 3: .print tran v(4,5) i(v2) 

Opmerkingen: SPICE kan niet meer dan acht datapuntenverzoeken aan op een enkele .plot of .print kaart. Als je meer dan acht datapunten vraagt, gebruik meerdere kaarten!

FOURIER-ANALYSE:

 Algemene vorm: .four [freq] [output1] [output2] ... [output n] Voorbeeld 1: .four 60 v(1,2) 

Opmerkingen: De .four kaart is afhankelijk van de .tran kaart die ergens in de deck aanwezig is, met de juiste tijdsperiodes voor analyse van voldoende cycli. Ook kan SPICE "crashen" als een .plot analyse niet samen met de .four analyse gedaan wordt, zelfs als alle .tran parameters technisch correct zijn. Ten slotte werkt de .four analyse-optie alleen wanneer de frequentie van de AC-bron gespecificeerd is in die bron's kaartregel, en niet in een .ac analyse-optie regel.

Het helpt om een berekeningsinterval-variabele op te nemen in de .tran kaart voor betere analyseprecisie. Een Fourier-analyse van de gespecificeerde spanning of stroom wordt uitgevoerd tot de 9e harmonische, met de [freq] specificatie als de fundamentele, of startfrequentie van het analyse-spectrum.

DIVERSEN:

 Algemene vorm: .options [option1] [option2] Voorbeeld 1: .options limpts=500 Voorbeeld 2: .options itl5=0 Voorbeeld 3: .options method=gear Voorbeeld 4: .options list Voorbeeld 5: .options nopage Voorbeeld 6: .options numdgt=6 

Opmerkingen: Er zijn veel opties die gespecificeerd kunnen worden met deze kaart. Misschien de meest benodigde voor beginnende SPICE-gebruikers is de "limpts" instelling. Bij het uitvoeren van een simulatie die meer dan 201 punten vereist om te printen of plotten, moet deze berekeningspuntlimiet verhoogd worden of SPICE zal de analyse beëindigen. Het bovenstaande voorbeeld (limpts=500) vertelt SPICE om voldoende geheugen toe te wijzen voor minstens 500 berekeningspunten in welk type analyse ook gespecificeerd (DC, AC of transiënt).

In voorbeeld 2 zien we een iteratie variabele (itl5) ingesteld op een waarde van 0. Er zijn eigenlijk zes verschillende iteratievariabelen beschikbaar voor gebruikermanipulatie. Ze controleren de iteratiecycluslimieten voor de oplossing van niet-lineaire vergelijkingen. De variabele itl5 stelt het maximum aantal iteraties in voor een transiënte analyse. Vergelijkbaar met de limpts variabele, moet itl5 meestal ingesteld worden wanneer een klein berekeningsinterval gespecificeerd is op een .tran kaart. itl5 op een waarde van 0 zetten schakelt de limiet volledig uit, wat de computer oneindige iteratiecycli (oneindige tijd) toestaat om de analyse te berekenen. Waarschuwing: dit kan resulteren in lange simulatie tijden!

Voorbeeld 3 met "method=gear" stelt de numerieke integratiemethode in die door SPICE gebruikt wordt. De standaard is "trapezoid" eerder dan "gear", trapezoid zijnde een eenvoudige geometrische benadering van de oppervlakte onder een curve door de curve in trapeziums te snijden om de vorm te benaderen. De "gear" methode is gebaseerd op tweedegraads of betere polynomiale vergelijkingen en is vernoemd naar C.W. Gear (Numerical Integration of Stiff Ordinary Equations, Report 221, Department of Computer Science, University of Illinois, Urbana). De Gear-integratiemethode is meer veeleisend voor de computer (computationeel "duur") en geeft soms iets andere resultaten dan de trapezoid-methode.

De "list" optie in voorbeeld 4 geeft een gedetailleerde samenvatting van alle schakelingcomponenten en hun respectieve waarden in de finale output.

Standaard voegt SPICE ASCII pagina-einde besturingscodes in de output in om verschillende secties van de analyse te scheiden. Het specificeren van de "nopage" optie (voorbeeld 5) voorkomt dergelijke paginering.

De "numdgt" optie in voorbeeld 6 specificeert het aantal significante cijfers bij uitvoer bij gebruik van een van de ".print" data-uitvoeropties. SPICE staat standaard op een precisie van 4 significante cijfers.

BREEDTECONTROLE:

 Algemene vorm: .width in=[columns] out=[columns] Voorbeeld 1: .width out=80