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Dott. Mauro Mangia GUIDA PRATICA SPICE → LT Spice download page (vai alla pagina)vai alla pagina → User Guide (vai alla pagina)vai alla pagina → Avvisi.

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Presentazione sul tema: "Dott. Mauro Mangia GUIDA PRATICA SPICE → LT Spice download page (vai alla pagina)vai alla pagina → User Guide (vai alla pagina)vai alla pagina → Avvisi."— Transcript della presentazione:

1 Dott. Mauro Mangia GUIDA PRATICA SPICE → LT Spice download page (vai alla pagina)vai alla pagina → User Guide (vai alla pagina)vai alla pagina → Avvisi sul corso o variazioni d’orario (vai alla pagina)vai alla pagina LINK UTILI

2 Scopo delle simulazioni 2 comportamento di un circuito elettrico COMPONENTI PASSIVI: sistema di equazioni differenziali COMPONENTI ATTIVI: sistema di equazioni non lineari SIMULAZIONI funzionali attraverso l’ausilio di calcolatori

3 Il simulatore usato 3 Simulatore SPICE (Simulator Program with Integrated Circuit Emphasis) Sviluppato per la prima volta negli anni sessanta presso l’università statunitense di Berkeley. Nasce come applicazione gratuita (spesso sviluppata dagli stessi studenti). L’aumentare della complessità dei circuiti a la necessità di modelli sempre più accurati ha portato alla realizzazione di pacchetti software (non solo free) molto potenti basati su accurati metodi numerici. Pacchetti software presenti sul mercato OrCAD PSpice : Tra i più diffusi e sviluppati. E’ possibile scaricare una versione student con funzionalità limitate (numero limitato ti transistor instanziabili, limite sul tempo di osservazione della simulazione, …). LTSPICE : pacchetto software completamente gratuito senza alcun limite nel numero di transistori instanziabili e nel tempo di simulazione. (consigliato) vari…

4 Struttura del simulatore 4 *. cir *. sch text editor SGE Schematic Grafic Editor SPICE *. lib *.out *.dat text editor probe

5 Struttura di una Netlist 5 *titolo file.LIB.INCLUDE.TEMP.OPTION ….MODEL.SUBCKT ….ENDS … netlist ….OP.TRAN.DC.AC ….PROBE.PRINT ….END *titolo file.LIB.INCLUDE.TEMP.OPTION ….MODEL.SUBCKT ….ENDS … netlist ….OP.TRAN.DC.AC ….PROBE.PRINT ….END sezione COMANDI sezione MODELLI sezione ANALISI SUB-CIRCUITO sezione USCITE FINE +_+_ V1 = 6 V R1 = 100 Ohm R2 = 50 Ohm V1 1 0 DC 6V R R V1 1 0 DC 6V R R nome (obbligatorio)

6 Componenti PASSIVI 6 Resistenza Induttanza Capacità n+ n- n+ n- n+ n- R [modello] C [modello] IC= L [modello] IC= Vin rappresenta la tensione iniziale del condensatore (utile nell’analisi del comportamento in transitorio ) Iin rappresenta la corrente iniziale nell’induttanza (utile nell’analisi del comportamento in transitorio ) nota : campo obbligatorio […] campo opzionale nota : campo obbligatorio […] campo opzionale

7 V DC [AC [ ]] [...] I DC [AC [ ] ][...] GENERATORI 7 Ideali n- n+ V n- I generatore di tensione generatore di corrente descrizione aggiuntiva EXP( ) - di tipo eponenziale PULSE( ) - di tipo impulsivo - di tipo lineare a tratti PWL(Time, Val) nota : per il comportamento in transitorio di un generatore di tensione sostituire V ad I. PER TfTr PW Td Iin - di tipo sinusoidale SIN( ) 1m2 m3 m4 m 1 PWL (0,0) (1m,1) (2m,0) (3m,1) (4m,0)

8 GENERATORI 8 di tensione comandati n- n+ V=(-) n+ n- I=(-) di corrente comandati E comandati in tensione comandati in corrente ⇒ V = g (V nc+ -V nc- ) VALUE= ⇒ V = espressione G comandati in tensione ⇒ I = g (V nc+ -V nc- ) VALUE= ⇒ I = espressione H ⇒ V = g I name VALUE= ⇒ V = espressione comandati in corrente F ⇒ I = g I name VALUE= ⇒ I = espressione

9 Dispositivi ATTIVI 9 Diodo Transistor BJT D [area] ….MODEL [ = ] (example.MODEL D n=1.1) n+ n- per tutti i dispositivi attivi bisogna istanziarne un modello con il comando.MODEL Q [ ] [area] ….MODEL NPN(op PNP) [ = ]

10 Dispositivi ATTIVI 10 Transistor MOS M [ = ] ….MODEL NMOS(op PMOS) LEVEL= [ = ] D S GB livello 1 fattore moltiplicativo

11 comando.SUBCKT 11 Il comando permette la realizzazione di sottocircuiti all’interno della netlist caratterizzati da una completa dissociazione dalla rete principale, nel senso che: 1) i nodi interni hanno visibilità esclusivamente locale; 2) la funzionalità del sottocircuito può essere descritta analiticamente o circuitalmente; 3) il sottocircuito può essere parametrizzato..SUBCKT … [PARAM: = ]] ….ENDS ESEMPIO: descrizione di un OPAMP * Realizzazione OPAMP.SUBCKT OPAMP inP inN Out PARAMS: VUMP=10 VUMN=-10 AD=400K E1 Out 0 VALUE={MAX(MIN(AD*v(inP,inN),VUMP),VUMN)}.ENDS Ving 1 0 DC 0 AC 1 sin( ) XAMP OPAMP PARAMS: AD=500K Rload 3 0 1K.DC LIN Ving m.PROBE.END inP inN Out + -

12 tipi di analisi 12.OP punti di riposo del circuito Perform a DC operating point solution with capacitances open circuited and inductances short circuited. Usually a DC solution is performed as part of another analysis in order to find the operating point of the circuit. Use.op if you wish only this operating point to be found. The results will appear in a dialog box. There is no guarantee that the operating point of a general nonlinear circuit can be found with successive linear approximations as is done in Newton-Raphson iteration. Should direct Newton iteration fail, LTspice tries a number of other methods to find an operating point.

13 tipi di analisi 13 This performs a DC analysis while sweeping the DC value of a source. It is useful for computing the DC transfer function of an amplifier or plotting the characteristic curves of a transistor for model verification..dc + [ ] The is either an independent voltage or current source that is to be swept from to in step sizes. In the following example, the default MOS characteristic curves are plotted: * example DC M nmosD Vgs Vds dc Vds Vgs model nmosD NMOS Level=1.save I(Vds).end.DC analisi in continua

14 tipi di analisi 14 The small signal(linear) AC portion of LTspice computes the AC complex node voltages as a function of frequency. First, the DC operating point of the circuit is found. Next, linearized small signal models for all of the nonlinear devices in the circuit are found for this operating point. Finally, using independent voltage and current sources as the driving signal, the resultant linearized circuit is solved in the frequency domain over the specified range of frequencies. This mode of analysis is useful for filters, networks, stability analyses, and noise considerations..AC The frequency is swept between frequencies StartFreq and EndFreq. The number of steps is defined with the keyword "oct", "dec", or "lin" and Nsteps according to the following table: KeywordNsteps Oct No. of steps per octave Dec No. of steps per decade Lin Total number of linearly spaced steps between StartFreq and EndFreq.AC analisi in frequenza a i piccoli segnali

15 tipi di anailisi 15 Perform a transient analysis. This is the most direct simulation of a circuit. It basically computes what happens when the circuit is powered up. Test signals are often applied as independent sources..TRAN [Tstart [dTmax]] [modifiers].TRAN [modifiers] The first form is the traditional.tran SPICE command. Tstep is the plotting increment for the waveforms but is also used as an initial step-size guess. LTspice uses waveform compression, so this parameter is of little value and can be omitted or set to zero. Tstop is the duration of the simulation. Transient analyses always start at time equal to zero. However, if Tstart is specified, the waveform data between zero and Tstart is not saved. This is a means of managing the size of waveform files by allowing startup transients to be ignored. The final parameter dTmax, is the maximum time step to take while integrating the circuit equations. If Tstart or dTmax is specified, Tstep must be specified..TRAN analisi in transitorio

16 Dott. Mauro Mangia ARCES via Toffano 2/2 Bologna


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