SPICEsimulatsioonide

SPICE-simuleerimine, lühend SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis), on arvutipõhine meetod analoogsete elektriliste skeemide käitumise prognoosimiseks enne nende ehitamist. See võimaldab inseneridel hinnata pingete ja voolude ajastus ning amplituudid, teha jõudlusanalüüse ning optimeerida disaini parameetreid.

SPICE’i arendamine algas 1970. aastatel Berkeley’i ülikoolis. Esialgsed versioonid hõlmasid Berkeley SPICE ja SPICE2, hiljem arendati SPICE3. Erinevad kommertsrakendused (nt HSPICE, PSpice) ning avatud lähtekoodiga lahendused (nt ngspice) pakuvad lisamudeleid, töövooge ja kasutuskogemust.

Kasutaja kirjeldab skeemi netlistina, mis sisaldab komponente (takistid, dioodid, transistorid jne), ühendusi ja mudelifailide alamskeeme. SPICE lahendab skeesi algebralised/numbrilised võrrandid ning toetab mitmesuguseid analüüse: DC tööpunkti (.op), ajasõltuvat analüüsi (.tran), sagedusanalüüsi (.ac), müraganalüüse ja parameetrite skaneerimist (.step), samuti Monte Carlo simulatsioone. Tulemused esitatakse tavaliselt ajafunktsioonidena või sagedusväljunditena ning neid saab visuaalselt jälgida graafikutena.

Rakendused hõlmavad integreeritud cirkide (IC) disaini, analoog- ja RF-skeemide arendust ning elektroonikakoolitust. Piirangud hõlmavad mudelite täpsust ja konvergentsusprobleeme suuremate või keerukamate skeemide korral; simulatsioon võib olla aeganõudev ning lõplik kvaliteet sõltub mudelitest ning sisendandmetest.