Endüstride en çok kullanılan devre simülatörleri nelerdir?


11

Endüstride en çok kullanılan (favori olmayan) devre simülasyon araçlarının ne olduğunu bilen biri olup olmadığını merak ediyordum. Burada çalıştığım şirkette birkaç seçeneğim var, ancak yine de işimin çoğunda LTSpice kullanmaktan hoşlanıyorum. Üniversiteden oldukça tazeyim, bu yüzden endüstrinin nasıl olduğunu görmek için henüz çok iyi bir şansım olmadı.


2
Analog simülasyondan bahsettiğinizi varsayıyorum. Ancak dijital, RF ve sinyal bütünlüğü simülasyonu için araçlar vardır. Bunlar hemen hemen örtüşmeyen araç setleri.
Brian Carlton

Yanıtlar:


12

Olin'le aynı fikirde değilim.

Birkaç dakika içinde bir hesap makinesi ve bir kağıt parçasıyla yapabileceğiniz bir şey için bir simülatör kullanıyorsanız, simülatörü yanlış amaç için kullanıyorsunuz. 'Peçete matematiği' analizinizin gerçekte gerçekleşeceğini varsayarsanız, ilk etapta muhtemelen son derece basit, temel devreler üzerinde çalışıyorsunuzdur.

Daha da önemlisi, prototip öncesi tasarım doğrulamasının gerçekten en önemli aşamasını atlamanın uygun olduğunu söylüyorsunuz. Orta derecede karmaşık bir şey üzerinde çalışıyorsanız ve basit devrelerde bile sizi ısırmak için çok fazla geri gelebilecekse, bu gerçekten kötü bir fikirdir. Parazit nedeniyle en basit IR vericisi salınımını bile gördüm.

Ayrıca, sadece bir hesap makinesi ile gerçek bir acı olan simülasyonun büyük bir kullanım durumu Montecarlo analizidir. Hemen hemen her simülatör bunu destekler ve üretim tasarımları için çok önemlidir.

Bir simülatörün size gerçek bir devre hakkında, devrenin 2 dakikalık, çoğunlukla sezgiye dayalı bir analizinden daha fazla bilgi vermemesi çok nadirdir. Simülasyonu üreten birkaç saat, sadece bazı garip bileşen veya parazit etkileşimleri yoluyla teorik olarak mükemmel vericinizin sadece berbat bir osilatör olduğunu öğrenmek için bir prototip almak için bekleyen günlerinizi kolayca kurtarabilir.

Örnek olarak, bir Analog Aygıtlar uygulama notundan alınmıştır:

resim açıklamasını buraya girin

Sol tarafta temel bir op amp devresi görüyoruz. Sağda, temel PCB parazitik etkileri göz önüne alındığında bu devrenin nasıl görüneceğini görüyoruz.

Hiç şüphe yok ki 60 saniye ve bir hesap makinesi ile soldaki devrenin ne yaptığını anlayabilirsiniz.

Ancak bu, gerçek uygulamada sağdaki devre gibi gerçek devrenin daha karmaşık bir modelini üretmek için bir alternatif değildir. Sağ el devresi, bileşenleri ilgisiz olarak el sallamadan manuel olarak analiz edilmesi kolay değildir.

Ek olarak, uygun bir simülasyon, herhangi bir karmaşıklık veya hızın bir devresi için anlaşılması ve analiz edilmesi kritik öneme sahip olan ideal modeller yerine, bileşenler için daha gerçekçi modeller kullanacaktır.

Orijinal soruya gelince:

Çoğu devre simülatörü en az SPICE ile ilgilidir ve birçoğu uyumlu veya uyumlu bir model formatını paylaşır. Ayrıca, belirli alanlarda uzmanlaşmış birçok başka simülatör vardır. Özellikle RF / mikrodalga simülasyonu, dijital mantık simülasyonu vb.

Karşılaştığım en yaygın simülatörler:

  • PSPICE - Cadence OrCAD tasarım paketinin bir parçası
  • Spectre - Cadence'den karışık sinyal ve RF simülatörü (belki de en yaygın olanı)
  • NI MutiSim - National Instruments simülasyon paketi
  • HSPICE - Synopsis tarafından ticari SPICE uygulaması, aynı zamanda çok popüler
  • XSPICE - SPICE3'ün genişletilmiş sürümü, Altium bunu kullanır
  • SIMetrix - SPICE kaynaklı analog simülasyon

Belirli bir şirkette hangisini göreceğiniz, genellikle uzmanlık alanlarının (analog, karışık sinyal, RF, vb.), Seçilen geliştirme ortamına iyi entegre olan ve tarihsel olarak rahat ettikleri bir işlevdir.


6
Örneğin, tam olarak bahsettiğim simülatörlere kötüye kullanım ve aşırı bağımlılık. Asla her şeyi ölçemezsiniz. B örneğiniz, gerçekte sonsuz derecede daha karmaşık bir şey için başka bir modeldir. İyi tasarım, neyin gerçekten önemli olduğunu bilmek ve ele almadığınız etkilerin önemli olmadığından emin olmakla ilgilidir. Alışılmadık bir şey yapmadığınız sürece, tüm fikir makul değerleri seçmek ve iyi bir düzen kullanmaktır, böylece A örneği geçerli bir modeldir. Bir noktada bir şeyi bilmeniz gerekir, sadece bir simülatöre körü körüne veri girmekle kalmaz.
Olin Lathrop

5
Tüm fikir, gerçeğe olabildiğince yakın bir model oluşturmaktır. İyi tasarım, doğru yapmamak ve güvenilir bir şekilde doğru yapmak, aletsiz neler yapabileceğinizi göstermektir. Bu hesap makinesi matematik testi değil, işi. Tasarımınızın doğruluğunu artıran ve maliyetleri azaltan herhangi bir araç tam olarak kullanılmalıdır. Bilmediklerinizi ve nasıl test edeceğinizi bilmek, bir şey bildiğinizi düşünmekten ve bu nedenle doğru bir şekilde doğrulamamaktan çok daha önemlidir.
Mark

8
"Tüm fikir, gerçeğe olabildiğince yakın bir model oluşturmaktır." Yanlış ve özlüyor. Bütün fikir faydalı bir model yaratmaktır . Bu, sadece önemli olan etkileri tanımlamak için yeterince karmaşık bir model anlamına gelir. Çoğu devre için, böyle bir model birkaç dakika içinde bir hesap makinesi ile çözülebilir. Kötü durumlar için bir simülatör yararlı bir araç olabilir, ancak kendi dezavantajları vardır. Simülasyonun aşırı kullanımı, kötü model anlamına gelir ve bu nedenle gerçekte neyin alakalı olduğunu anlamada yetersizdir.
Olin Lathrop

8
Devre Simülasyonu iyi bir tasarım aracı değildir. Ancak, mükemmel bir doğrulama aracıdır. Bir başkasının çalışmanızı kontrol etmesini düşünün. Neredeyse kesinlikle her hatayı yakalamaz , ancak kaçırdığınız bazıları yakalayabilir.
Connor Wolf

4
.... Anlamayan aritmetik (ve insanlar) olmadan hesap makineleri körü körüne kullanarak insanlar hakkında benzer argümanlar ve insanları nehirlere ve uçurumların içine sürücü (ve insanlar da yapmak) GPS SatNavs "hakkında" argümanlar hatırlıyorum ama bu da aracı. Temel aritmetiği öğrenin, bir harita okumayı öğrenin, devreleri analiz etmeyi öğrenin, sonra bir hesap makinesi, GPS ve simülasyon aracı edinin.
MikeJ-UK

10

Eminim başkaları belirli devre simülasyon paketlerini önerecektir.

Bununla birlikte, devre simülatörleri bir araçtır, ancak genellikle çok büyük değildir ve kesinlikle kendi beyninizi kullanmanın yerini tutmaz. Çoğu zaman genç mühendislerin, simülatörden çıkan bir değerin üçüncü basamağına kadar sarıldığını görüyorum, onlar fantezi simülatör çıktısına bakmak yerine neler olduğunu düşünmeyi ve gerçekten anlamayı unutuyorlar . Fantezi çıktı sadece neler olduğunu gösterebilir , neden çok daha önemli değil .

Bir devrenin ne yaptığını gerçekten anladığınızda, bir veya iki dakikada bir hesap makinesi ile hemen hemen her şey çözülebilir. Anlama ayrıca, simülatörün size sadece doğru girişi vermeniz durumunda göstereceği köşe vakalarını görmenizi sağlar. Bir devreyi gerçekten anlamadığınızda, fantezi çıkışlar size yanlış bir güvenlik hissi verecektir.

Simülatörlerin yerleri vardır, ancak aslında bir beyin ve bir hesap makinesinin daha hızlı ortaya çıkamayacağı yararlı devre analizi sağlamaları oldukça nadirdir.


Mükemmel cevap, +1. (Ben daha az bir şey umuyordum ki değil :-))
stevenvh

Bu soruya cevap vermez, -1. Bir yorum olmalı - tamamen geçerli bir
Toby Jaffey

4
@Joby: Bazen iyi bir cevap OP'nin tam olarak sorduğu şey yerine gerçek sorunu ele alır.
Olin Lathrop

+1, çünkü bu cevap en üstte olmalıdır. @Mark tarafından verilen cevapta B olarak gösterilen "karşı örnek", başlangıçta ortaya çıkan modelden ziyade, bir "gerçeğin ardından" modelidir. Anahtar, bu tür şeylerin daha az önemli olması için yeterli tasarım toleranslarına sahip olmaktır ve temel ckt teorisi ve deneyimi burada devreye girer!
Vaibhav Garg

2

SPICE'ı birkaç işyerinde tüm varyantlarında kullandım.

Simülatörün başka bir biçimi SABER'dir. bu Boeing, Airbus ve diğer güvenlik açısından kritik diğer endüstriler tarafından kullanılır. Birlikte çalıştığım bir taşeron DC / DC dönüştürücüler tasarlamak ve gerekli DO-254 sertifikalarını (havacılık) ve müşterilerini (ve onaylayan kuruluşu) devrenin SABER modellerini gerektiriyordu. Bu amaçla, simülasyon çalışmasını gerçekleştirmek için bir SABER uzmanımız var ve kurum içi tasarımımız için bir SPICE varyantı kullandık!

Devre simülasyonu için üçüncü bir ana format olduğunu düşünüyorum.


2

Linear Tech'den LTSprice kullanıyorum. TI'den TINA gibi diğer ücretsiz paketlere kıyasla, diğer satıcılardan kütüphaneler ve gerçek güzellik eklemek kolay.


Soru kişisel olarak ne kullandığınızı sormak değil.
endolit

2
@endolith well .. bunu tarzda belirttiğiniz için teşekkürler.
Frank
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.