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仿真基础：何谓SPICE
近年来，利用软件进行仿真的技术已经在电子威廉希尔官方网站 的设计和评估中得到广泛应用。这其中也是有诸多原因的。例如，随着运行和信号的高速化，加之电子元器件的小型化和表面贴装趋势等，以往使用面包板的评估方式已经越来越不现实。然而，能够简便且迅速地确认运行情况和特性、能够以几乎最佳的条件进入实际评估、能够减少试制次数等开发成本和周期，是比什么都重要的关键所在。为了应对这种情况并满足这类需求，电子元器件制造商们纷纷提供仿真用的元器件数据，并推出很多被称为“模拟器”的仿真软件。
在此抽取其中比较普及的、且有免费版提供的基于SPICE的仿真软件，介绍一下包括导入在内的基础知识。
何谓SPICE？
SPICE是电子电气威廉希尔官方网站 模拟器之一，是由美国加利福尼亚大学伯克利分校（University of California, Berkeley）于1973年开发出来的。SPICE是由Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis（集成威廉希尔官方网站 用仿真程序）的首字母组成的简称。当时的主要目的是对运放等的IC、晶体管、二极管、电阻、电容器等的模拟威廉希尔官方网站 工作进行模拟。
SPICE在开发到SPICE3（1985年）之后，基于SPICE进行改进并新增功能的产品开始被应用于商业用途。如今已经众所周知的PSPICE，是MicroSim公司*发售的第一个商用SPICE，使在大型计算机上运行的SPICE可以用于个人计算机。*MicroSim公司与OrCAD公司合并，之后OrCAD公司被Cadence公司收购。PSPICE已成为Cadence公司的设计支持工具OrCAD的一部分。
主要的仿真软件
主要的商用仿真软件如下。这些软件基本上都是以威廉希尔官方网站 工作仿真为目的的，所以都是相似的，但GUI（图形用户界面）多少有些不同。在性能和规格方面，收敛算法、可用模型和所使用元件数上限等有不同之处，有些软件也提供有限制的免费版。
| 名称 | 供应商 | 摘要 |
|---|---|---|
| OrCAD | Cadence Design Systems公司 | 含Pspice。有免费版 |
| LTSpice | Analog Devices公司（原LTC） | 完全免费。与Pspice模型兼容 |
| SIMetrix | SIMetrix Technologies公司 | 有免费版。与Pspice模型兼容 |
| Hspice | Synopsys公司 | 多用于IC开发 |
| Spectre | Cadence Design Systems公司 | 多用于IC开发 |
| ADS | Keysight Technologies公司 | 可进行基板级的噪声模拟 |
| Eido | Mentor Graphics公司 | IC设计 |
※上述公司名和产品名等一般为各公司的商标或注册商标。
工作机制
下面简单介绍一下模拟器的工作机制。
一般情况下，首先输入要仿真的威廉希尔官方网站 图。由于模拟器中提供了晶体管、IC、电容器、二极管、电阻器、电感器等部件（模型），所以选择相应部件并连接它们。这和平时绘制威廉希尔官方网站 图的感觉一样。
威廉希尔官方网站 完成后，仅需点击执行仿真按钮，即可执行所设置的仿真工作。在图例中，创建用来“将Pch-MOSFET的栅极GND接地，在漏极以0.1V/Step施加0～10V的电压，监测此时MOSFET中流动的电流”的威廉希尔官方网站 图，并获得电流值图表作为执行结果（左侧蓝色箭头所指流程）。
表面上看来是这样的操作，但实际上创建的威廉希尔官方网站 图被转换为称为“网表”的、描述有元器件、威廉希尔官方网站 及仿真条件等所有信息的源代码。然后，模拟器根据网表来计算威廉希尔官方网站 ，即进行仿真并输出数据。此时，每0.1V的电流值被存储为数值。基于该数据，使用图表功能输出图表（黄色箭头所指流程）。
下面是与上例不同的模拟器，是相同内容仿真的网表示例。详细过程计划另行说明，所以在这里只需对网表中的内容有印象即可。
下一篇文章将介绍仿真软件的下载方法，以便先试用起来。
工商网监
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