SPICE电路仿真原理.pdf
本文主要描述了基本的SPICE模拟仿真原理,事实上所有的基于直 接矩阵算法的模拟仿真器都采用相同的方法。本文是基于基本的核心算 法,而不是仿真器内部真实发生的时序。
节选段落一:
一般来说,所有的 SPICE 器件模型都需要能根据其端电压计算 pin
脚电流和动态电阻的方法。
电抗元件
接下来我们来看下 SPICE 怎样处理电容的,电感等其他器件的处理
基本是相同的。
注意:这里描述的是在时域分析时 SPICE 怎样处理电容等,AC 分
析时电容是被当做电阻的(但是有一个复杂的值),在时域分析里如何
处理电容是更为困难的问题。
以下图为例:
-2-
2015.4 .15
现在这个电路就可以用节点分析法来计算了,我们会得到一个新的
二极管电压,虽然未必是正确的结果,但比初始的猜测值要更接近了,
重复此步骤最后就会在需要的地方收敛。节选段落二:
SPICE 并没有采用此方法,这里简单介绍
一下它可以帮助理解为何 SPICE 采用其他更复杂的方法来处理,其中最
简单的就是后向欧拉积分法。节选段落三:
展望
本文简单介绍了 SPICE 的一些基本知识,还有很多内容没有涉及,
如怎样设置步长来控制精度;二极管等器件中的指数函数怎样处理其限
制算法;如何处理牛顿迭代不收敛的情况;Gear 积分法;AC、noise
和其他小信号分析如何工作等。
如果你对这些课题有兴趣的话,推荐以下参考资料:
The SPICE Book - Andre i V ladimirescu , John Wi ley and
Sons , ISBN 0-471-60926-9 .
一般来说,所有的 SPICE 器件模型都需要能根据其端电压计算 pin
脚电流和动态电阻的方法。
电抗元件
接下来我们来看下 SPICE 怎样处理电容的,电感等其他器件的处理
基本是相同的。
注意:这里描述的是在时域分析时 SPICE 怎样处理电容等,AC 分
析时电容是被当做电阻的(但是有一个复杂的值),在时域分析里如何
处理电容是更为困难的问题。
以下图为例:
-2-
2015.4 .15
现在这个电路就可以用节点分析法来计算了,我们会得到一个新的
二极管电压,虽然未必是正确的结果,但比初始的猜测值要更接近了,
重复此步骤最后就会在需要的地方收敛。节选段落二:
SPICE 并没有采用此方法,这里简单介绍
一下它可以帮助理解为何 SPICE 采用其他更复杂的方法来处理,其中最
简单的就是后向欧拉积分法。节选段落三:
展望
本文简单介绍了 SPICE 的一些基本知识,还有很多内容没有涉及,
如怎样设置步长来控制精度;二极管等器件中的指数函数怎样处理其限
制算法;如何处理牛顿迭代不收敛的情况;Gear 积分法;AC、noise
和其他小信号分析如何工作等。
如果你对这些课题有兴趣的话,推荐以下参考资料:
The SPICE Book - Andre i V ladimirescu , John Wi ley and
Sons , ISBN 0-471-60926-9 .

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