電源設計技術資訊網站

電源設計支援工具   English   简体中文   日本語   한국어

2020.11.25 模擬

總結

電子電路模擬基礎

本文為“電子電路模擬基礎”的最後一篇。作為最後總結,下面彙整了該系列中每篇文章的關鍵要點。

電子電路模擬基礎

  1. 何謂SPICE

    關鍵要點

    ・SPICE軟體模擬在電子電路的設計和評估中應用廣泛。

    ・SPICE利用軟體模擬,可簡單且迅速地實施評估,並可減少開發成本和週期。

    ・可獲得基於Spice的各種模擬器。

  2. SPICE模擬器和SPICE模型

    關鍵要點

    ・SPICE模擬器供應商會提供免費版軟體,可下載並使用。

    ・如需對IC電路進行模擬,需要提供其元件參數資訊的SPICE模型。

    ・SPICE模型大多可從各廠商的官網下載。

  3. 什麼是暫態分析、AC分析、DC分析?:SPICE模擬的類型

    關鍵要點

    ・基於SPICE的模擬器具備DC分析、AC分析、暫態分析、蒙地卡羅方法、S參數、傅裡葉分析、雜訊分析等功能。

    ・幾乎所有的模擬軟體都具備DC分析、AC分析、瞬態分析、蒙地卡羅方法等功能。

  4. SPICE模擬類型:蒙地卡羅方法

    關鍵要點

    ・基於SPICE的模擬器具備DC分析、AC分析、暫態分析、蒙地卡羅方法、S參數、傅裡葉分析、雜訊分析等功能。

    ・蒙地卡羅方法是使用亂數進行模擬和數值計算的手法總稱,用來考量零件的波動/誤差。

    ・蒙地卡羅模擬的設置因模擬器而異。

  5. SPICE模擬的收斂性與穩定性

    關鍵要點

    ・基於SPICE的模擬器出現分析錯誤或結果不穩定的問題時,可能是收斂性或穩定性有問題。

    ・有時更改SPICE模擬器的設定可避免收斂性和穩定性的問題。

    ・如果SPICE元件模型存在缺陷,使用者會很難解決。

  6. SPICE模型的種類

    關鍵要點

    ・SPICE模型分為“元件模型”和“子電路模型”兩種。

    ・SPICE元件模型基本上是電晶體和二極體等元件的模型。

    ・SPICE子電路模型基本上是元件模型的組合。

  7. SPICE元件模型:二極體範例 其1

    關鍵要點

    ・SPICE模型分為“元件模型”和“子電路模型”兩種。

    ・在SPICE元件模型中設定模型的各參數值。

  8. SPICE元件模型:二極體範例 其2

    關鍵要點

    ・SPICE模型分為“元件模型”和“子電路模型”兩種。

    ・透過更改元件模型的參數值,可以調整特性。

    ・SPICE元件模型是基於理論公式的,因此模擬結果侷限於公式能夠表達的範圍(可能與實際不符)。

  9. SPICE子電路模型:MOSFET範例 其1

    關鍵要點

    ・SPICE模型分為“元件模型”和“子電路模型”兩種。

    ・SPICE子電路模型由連線資訊和元件模型組成。

    ・SPICE子電路模型可以為理想特性的元件模型提供現實特性,可組成特定功能的電路等。

  10. SPICE子電路模型:MOSFET範例 其2

    關鍵要點

    ・SPICE模型分為“元件模型”和“子電路模型”兩種。

    ・SPICE子電路模型由連線資訊和元件模型組成。

    ・SPICE子電路模型可以為理想特性的元件模型提供現實特性,可組成特定功能的電路等。

  11. SPICE子電路模型:使用數學公式的模型

    關鍵要點

    ・SPICE子電路模型除元件模型組合而成的模型之外,還有由數學公式構成的模型。

    ・可根據元件的特性調整數學公式,再現性高。

    ・SPICE模型較複雜,因此模擬時間較長,容易產生無法收斂的狀況。

  12. 熱模型(Thermal Model)

    關鍵要點

    ・SPICE模型中還包括用來進行熱模擬的熱模型(Thermal Model)。

    ・SPICE熱模型是用來在電路上進行熱路計算的相當於瞬態熱阻的電路模型。

    ・將功耗Pd作為電流I外加於熱模型Rth,可將結溫Tj作為電壓進行監測。

  13. 什麼是熱動態模型(Thermal Dynamic Model)

    關鍵要點

    ・SPICE熱動態模型是內建了熱模型,且透過自發熱而讓特性產生變化的SPICE模型。

    ・SPICE熱動態模型是在元件的子電路模型中添加了熱模型的模型。

    ・透過內建的熱模型計算出Tj,並將該Tj反映到元件的電氣特性中。

DOWNLOAD SPICE Model