Comparação entre simuladores SPICE


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Recentemente, percebi que não posso fazer tudo facilmente no ngspice, principalmente porque a análise precisa ser realizada através do intérprete. Estou pensando em mudar para um novo simulador SPICE.

Gostaria de listar as vantagens e desvantagens dos seguintes simuladores SPICE, bem como experiências com os vários simuladores:

HSPICE
LTspice
ngspice
PSpice

Estou ciente de que o HSPICE é um simulador proprietário caro, mas posso obter acesso a ele, o problema é que eu precisaria acessá-lo em um servidor via SSH.

LTspice já está livre, mas não está instalado na minha máquina Windows 7.

Já está usando o ngspice no Fedora Linux.

PSpice disponível para mim nos computadores da minha universidade. Recuso-me a instalá-lo no meu próprio computador, porque ele mexe demais com o registro.


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LT Spice é quase sempre bem falado, e o preço é justo.
Russell McMahon

@ Russell Parece certo, mas você recomendaria uma versão completa do Cadence Orcad com PSpice?
sj755

Respostas:


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Eu diria que isso depende muito do que você precisa. Muitas vezes, as especiarias caras fazem parte de algumas ferramentas de design, como PCB. Estou apenas testando o MultiSIm da NI (ferramenta cara do orcad) e possui muitos instrumentos virtuais (por exemplo, escopo, analisador de distorção etc.) e análise monte carlo (da qual o LTspice não possui uma versão "conveniente" de - ele tem algumas funções que você pode usar, como Vlad aponta, aqui está um link para usá-las) mas, para ser sincero, acho que 99% das coisas que eu poderia fazer no LTspice.
Acho que a configuração do LTspice é de longe a mais rápida de todas as especiarias que experimentei, depois que você se acostumou aos comandos de teclas. R para resistor, D para diodo, é muito mais fácil do que clicar na imagem (ou mesmo selecionar em uma caixa pop-up no caso MultiSims, arghh) e arrastar para o lugar certo todas as vezes.
Você pode fazer um circuito em segundos dessa maneira.

O manual também não é tão bonito, mas todas as informações que você precisa estão relacionadas a como usar, por exemplo. os comandos .param, .step e .measure para executar tarefas como executar uma análise várias vezes e variar parâmetros. Eu apenas tentei executar uma análise da função de transferência no MultiSim dessa maneira (ou seja, executar vezes e variar um parâmetro e depois plotar os resultados), mas apesar da leitura / luta por horas com ele, não consegui gerenciar, mas uma rápida adição. o passo V2 -15 15 1 da folha tornou possível no LTspice.
Tenho certeza de que algumas das opções acima são simplesmente novas para o MultiSim e, sem dúvida, estou perdendo alguma coisa (como o exemplo acima simplesmente deve ser possível em uma ferramenta como essa) e não, não trabalho para o LT: -) mas foi o único tempero que usei regularmentenos últimos anos. O ponto principal é que ele fará todo o material normal tão bom (e provavelmente mais rápido) do que as ferramentas caras, mas se você precisar dos extras (por exemplo, monte carle, análise de nível de PCB com base nos modelos atuais de roteamento / IBIS - a Altium faz isso de forma excelente ) e, em uma única ferramenta de design, você pode precisar de mais do que se pode oferecer.
Na minha opinião, não dói muito ter por perto, mesmo que você precise de uma ferramenta mais poderosa.


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O LTspice tem análises de Monte-Carlo e de pior caso, mas, é verdade, não é algo que possa ser facilmente encontrado. Aqui está um link com mais detalhes, que cobre mais do que eu pude neste comentário: k6jca.blogspot.ro/2012/07/… . @ sj755: Da minha parte, eu recomendo o LTspice por sua velocidade e maleabilidade. Se, no entanto, você deseja beleza, LTspice não é a ferramenta.
Vlad

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@ Vlad - obrigado, eu realmente sei sobre as funções (eu mesmo as uso), então eu deveria tê-las mencionado (adicionarei o link agora). Eu acho que o ponto é mais que eles não são tão convenientes quanto outros simuladores para usar. Dito isto, o LTSpice é de longe o meu simulador favorito, uma vez que você o conhece adequadamente, é muito poderoso e você pode fazer as coisas de maneira rápida e fácil.
precisa

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Meu comentário era para adicionar até a sua resposta, mas às vezes eu posso ser bastante espartano, eu ainda não sei se eu deveria me sentir prowd ou não :)
Vlad

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@ Vlad - É definitivamente bom que você apontou isso, pois é uma informação importante, e bobagem da minha parte ter perdido isso em primeiro lugar.
11138 Oli Glaser

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Minha resposta curta é apenas ir com o LTSpice, é um dos melhores simuladores do mercado e é gratuito. Você realmente não pode superar isso. Mas se você quiser um colapso, sinta-se à vontade para ler minhas opiniões pessoais.

HSPICE:

  • Vantagens: O HSPICE é amplamente considerado um dos simuladores mais precisos do mercado. No entanto, não tenho experiência real com o uso.
  • Desvantagens: como você disse, é caro, proprietário e, até onde eu sei, não possui recursos esquemáticos de captura.
  • Geral: Se você EXIGIR resultados confiáveis ​​(militar ou industrial de ponta), o HSPICE é o caminho a seguir. Caso contrário, eu evitaria isso.

LTSpice:

  • Vantagens: Se você estiver usando eletrônica de potência, este simulador é ajustado para simular eventos de comutação, além de outras coisas que o tornam perfeito para esse campo. Além disso, possui (IMO) uma interface intuitiva e não tenta ocultar a netlist de você. Além disso, é GRÁTIS.
  • Desvantagens:? Não tomei conhecimento de nada, não é considerado tão preciso quanto o HSPICE, mas não é impreciso de forma alguma.
  • Geral: Este é o simulador que eu sugeriria. É fácil de usar, é gratuito e é suportado por uma empresa muito maior. (Tecnologia Linear)

ngspice:

  • Geral: Eu não sei o suficiente sobre o ngspice para fornecer uma visão geral completa. Só o baixei recentemente e ainda estou trabalhando na compilação para o meu sistema. Obviamente, você descobriu que uma das desvantagens está sendo limitada à linha de comando.

PSPICE:

  • Vantagens: Bem, isso é o mais próximo possível do SPICE original. O PSPICE é poderoso, possui um simulador bem estabelecido, visualizador de resultados integrado e uma extensa biblioteca de modelos.
  • Desvantagens: Infelizmente, tornou-se tão inchado nos últimos anos que é difícil recomendar. E como você provavelmente gostaria de tê-lo em seu computador, aposto que este está fora da sua faixa de preço, a menos que você tenha $ 20.000 por perto.
  • Geral: Poderoso e bem estabelecido, mas descendo rapidamente. Caro.

Observe que o Ngspice está incorporado no KiCad 5 de código aberto e gratuito agora. Veja aqui: ngspice.sourceforge.net/ngspice-eeschema.html .
Gabriel Staples

Para qualquer pessoa no Linux, o LTspice instala ótimos até agora usando o PlayOnLinux (que depende do Wine). Ao abrir o PlayOnLinux no Linux e usá-lo para fazer a instalação, você pode instalar o arquivo .exe do LTSpice através de uma série de avisos de interface gráfica do usuário muito intuitivos, até mesmo criando um atalho na área de trabalho. Isso facilita a instalação de programas Windows no Linux. Instale o playonlinux no Ubuntu com sudo apt install playonlinux. Veja ( askubuntu.com/questions/233782/how-does-one-install-playonlinux ) e ( help.ubuntu.com/community/PlayOnLinux ).
Gabriel Staples

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Não tenho experiência com HSPICE, mas uso LTspice e NGSPICE com muita frequência. No meu campo (eletrônica de potência), observei colegas engenheiros se recusarem ativamente a trabalhar com o Pspice, fornecido pela empresa, depois de serem expostos ao LTspice.

Infelizmente, o LTspice é de código fechado, não possui possibilidade de script e você não pode adicionar (seus próprios) modelos de código a ele. Quando você precisa dessas opções mais avançadas (poucas pessoas se importam ou se importam), o NGSPICE é o caminho a seguir. É de código aberto, incorpora XSPICE, KLU, open-mp e CUA e possui um interpretador de tipo C-shell com possibilidades muito avançadas (mas IMHO é uma interface de usuário horrível). Não possui entrada esquemática, mas existem soluções para isso (por exemplo, LTspice). O NGSPICE pode ser usado com o gnuplot para obter uma saída gráfica agradável e programável.


Observe que a ferramenta de design de placas de circuito impresso de código aberto e gratuita, KiCad 5, agora também incorpora o NgSpice sob o capô. Ainda não testei (apenas uso o KiCad para design esquemático e layout de PCBs), mas ouvi dizer que vale a pena conferir. Introdução e introdução ao KiCad Ngspice: ngspice.sourceforge.net/ngspice-eeschema.html .
Gabriel Staples

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Recentemente, lutei com a mesma batalha que você tentando obter um pacote decente de especiarias e estar em uma máquina Linux definitivamente não ajuda.

Usei o NI Multisim na escola e é um pacote SPICE interativo fantástico. Adoro o fato de que você pode assistir a um escopo virtual e virar o pote para ver respostas reais. A desvantagem disso é que achei menos preciso ao lidar com pequenos sinais e desempenho de formas de onda em geral. Ainda o uso quando tenho idéias de circuitos até ter uma idéia muito boa do design, depois passo para um pacote melhor para afinar as coisas.

O melhor pacote que usei para o SPICE hardcore foi o SIMetrix . Eles têm uma versão gratuita que funciona no Linux também. É o pacote mais preciso que usei até agora e tem todas as opções complicadas que exigem a leitura do manual algumas vezes para entender.

Aqui estão exemplos de como eu uso os dois pacotes. No Multisim, eu estava fazendo um testador de transistor e precisava criar uma onda quadrada com saída de 0deg, 120deg, 240deg através de um buffer hexadecimal schmitt. O Multisim fez um bom trabalho e acendeu visualmente os LEDs como faria na vida real quando um transistor foi colocado no circuito. Usei o SIMetrix quando estava produzindo um amplificador para sistema de som que exigia um nível de ruído de> 100dB.


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Como complemento às respostas anteriores, o LTspice é um ótimo freeware com possibilidades limitadas nas peças digitais: os modelos ibis não são considerados com exceção se você possui / desenvolve / encontra um software.

O ngspice manipula o arquivo ibis e a simulação de modo misto (Verilog-AMS + Spice) se você instalar componentes do ADMSXml. Infelizmente, esta extensão é difícil de instalar e usar (crie um componente / compile / atualize / use).

Pspice como filha de Cadence é muito poderosa e bem conhecida. No entanto, a versão gratuita permite um número limitado de componentes e bastante lento no uso diário.

O XSpice é um ngspice, com possibilidades de processos compartilhados e multiencadeados para acelerar simulações.

Em seguida, você também pode usar o TINA da Texas Instrument, que é gratuito e permite ao LTspice um pouco do modelo digital e ibis extra. Como projetista, você deve sempre prestar atenção ao ruído do seu circuito e, infelizmente, apenas um comercial suporta bem a consideração do ruído (Cadence, HSpice, UltraSim, ... e Xspice).


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Ngspice não está limitado à linha de comando. Pode-se incluir um bloco de script na netlist que é bastante poderoso.

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