工业中使用最广泛的电路模拟器有哪些?

电器工程 模拟 香料
2022-01-17 23:26:21

我想知道是否有人知道工业中使用最广泛(不是最喜欢)的电路仿真工具是什么。在我工作的公司,我有几个选择,但我仍然喜欢在我的大部分工作中使用 LTSpice。我刚从大学毕业,所以我还没有很好的机会了解这个行业是什么样的。

4个回答

我有点不同意奥林的观点。

如果您将模拟器用于可以在几分钟内使用计算器和一张纸完成的操作,那么您将模拟器用于错误的目的。如果您假设您的“餐巾数学”分析在现实中会成立,那么您可能首先在研究极其简单的基本电路。

更重要的是,您实际上是在说跳过原型前设计验证中真正最重要的阶段是可以的。如果您正在研究任何甚至中等复杂的东西,并且即使在简单的电路上也可能会回来咬您,这是一个非常糟糕的主意。我已经看到即使是最简单的红外发射器也会由于寄生效应而发生振荡。

此外,一个巨大的模拟用例是蒙特卡洛分析,它只用一个计算器就很痛苦。几乎每个模拟器都支持这一点,这对于生产设计非常重要。

实际上,模拟器不会比 2 分钟(主要是基于直觉)的电路分析更深入地了解真实电路。几个小时生成模拟可以轻松地为您节省几天等待取回原型的时间,结果却发现通过一些笨拙的组件或寄生相互作用,您理论上完美的发射器只是一个糟糕的振荡器。

例如,取自 Analog Devices 的应用笔记:

在此处输入图像描述

在左侧,我们看到了一个基本的运算放大器电路。在右侧,我们可以看到如果考虑基本的 PCB 寄生效应,该电路会是什么样子。

毫无疑问,通过 60 秒和计算器,您可以弄清楚左边的电路在做什么。

但是,这并不能替代在实际应用中生成更复杂的实际电路模型,例如右侧的电路。右手电路远非容易手动分析,而无需挥动不相关的组件。

此外,适当的模拟将使用更真实的组件模型,而不是理想模型,因为理想模型对于任何复杂性或速度的电路来说对于理解和分析都至关重要。

至于原来的问题:

大多数电路仿真器至少与 SPICE 相关,并且许多仿真器共享兼容或接近兼容的模型格式。此外,还有许多其他专门针对特定领域的模拟器。尤其是射频/微波仿真、数字逻辑仿真等。

我遇到的最常见的模拟器:

  • PSPICE - Cadence 的 OrCAD 设计包的一部分
  • Spectre - Cadence 的混合信号和射频模拟器(可能是最常见的)
  • NI MutiSim - National Instruments 仿真包
  • HSPICE - Synopsis 的商业 SPICE 实现,也很受欢迎
  • XSPICE - SPICE3 的扩展版本,Altium 使用它
  • SIMetrix - SPICE 派生的模拟仿真

您将在给定公司中看到哪些通常取决于他们的专业领域(模拟、混合信号、RF 等),在他们选择的开发环境中集成得很好,以及他们过去习惯于什么。

我相信其他人会推荐特定的电路仿真包。

然而,电路模拟器是一种工具,但通常不是很重要的工具,当然也不能替代使用你自己的大脑。我经常看到年轻的工程师被模拟器带来的一些价值的第三位数所吸引,以至于他们忘记了思考并真正理解正在发生的事情,而不是查看花哨的模拟器输出。花哨的输出只能告诉你发生了什么,而不是更重要的原因

当您真正了解电路在做什么时,几乎任何事情都可以在一两分钟内用计算器解决。理解还让您看到只有在您给它正确的输入时模拟器才会向您显示的极端情况。当您并不真正了解电路时,花哨的输出只会给您一种错误的安全感。

模拟器有它们的位置,但实际上它们很少能提供大脑和计算器无法更快提供的有用电路分析。

我在一些工作场所的所有变体中都使用了 SPICE。

模拟器的另一种格式是 SABRE。这被波音、空中客车和其他各种安全关键行业使用。与我合作的一家分包商正在设计 DC/DC 转换器并需要 DO-254 认证(航空),他们的客户(和认证机构)需要 SABRE 电路模型。为此,我们请了一位 SABRE 专家来执行模拟工作,并为我们的内部设计使用了 SPICE 变体!!

我认为电路仿真还有第三种主要格式。

我使用凌力尔特的 LTSprice。与其他免费软件包(例如 TI 的 TINA)相比,免费、易于添加来自其他供应商的库和真正的美丽。