Confronto tra simulatori SPICE


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Di recente mi sono reso conto che non posso fare tutto facilmente in ngspice, principalmente perché l'analisi deve essere eseguita attraverso l'interprete. Sto pensando di passare a un nuovo simulatore SPICE.

Vorrei un elenco dei vantaggi e degli svantaggi dei seguenti simulatori SPICE nonché delle esperienze con i vari simulatori:

HSPICE
LTspice
ngspice
PSpice

Sono consapevole che HSPICE è un costoso simulatore proprietario, ma sono in grado di accedervi, il problema è che dovrei accedervi su un server tramite SSH.

LTspice è già gratuito, ma non installato sul mio computer con Windows 7.

Già usando ngspice in Fedora Linux.

PSpice disponibile per me sui computer della mia università. Mi rifiuto di installarlo sul mio computer, perché rovina un po 'troppo il registro.


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LT Spice è quasi sempre ben parlato e il prezzo è giusto.
Russell McMahon,

@Russell Sembra a posto, ma lo consiglieresti su una versione completa di Cadence Orcad con PSpice?
sj755,

Risposte:


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Direi che dipende fortemente da ciò di cui hai bisogno. Spesso le costose spezie fanno parte di alcuni strumenti di progettazione PCB. Sto solo provando MultiSIm da NI (costoso strumento di tipo orcad), e ha molti strumenti piuttosto virtuali (ad esempio ambito, analizzatore di distorsione, ecc.) E analisi Monte Carlo (di cui LTspice non ha una versione "conveniente" di - ha alcune funzioni che puoi usare anche se, come sottolinea Vlad, ecco un link su come usarle) ma ad essere sincero trovo che il 99% delle cose che potrei fare su LTspice.
Trovo che l'installazione di LTspice sia di gran lunga la più veloce di qualsiasi spezia che ho provato, una volta che ti sei abituato ai comandi da tastiera. R per resistore, D per diodo, è molto più semplice che fare clic sull'immagine (o persino selezionare da una finestra pop-up nel caso MultiSims, arghh) e trascinarla sempre nel posto giusto.
Puoi fare un circuito in pochi secondi in questo modo.

Il manuale non è altrettanto carino, ma tutte le informazioni necessarie sono lì su come utilizzare, ad es. i comandi .param, .step e .measure per fare cose come eseguire un'analisi molte volte e variare i parametri. Ho appena provato a eseguire un'analisi della funzione di trasferimento in MultiSim in questo modo (ovvero eseguire tempi e variare un parametro, quindi tracciare i risultati) ma nonostante leggere / lottare per ore con esso, non sono riuscito a gestirlo, ma una rapida aggiunta di. passo V2 -15 15 1 al foglio reso possibile in LTspice.
Sono sicuro che alcune delle precedenti sono semplicemente nuove a MultiSim, e senza dubbio mi manca qualcosa (dato che l'esempio sopra deve essere possibile in uno strumento del genere) e no, non lavoro per LT: -) ma è stata l'unica spezia che ho usato regolarmentenegli ultimi anni. Il punto principale è che farà tutte le cose normali altrettanto buone (e probabilmente più veloci) degli strumenti costosi, ma se hai bisogno di extra (ad esempio monte carle, analisi del livello PCB basata su modelli di routing / IBIS effettivi - Altium lo fa in modo eccellente ) e tutto racchiuso in un unico strumento di progettazione, quindi potresti aver bisogno di più di quanto possa offrire.
Dal mio punto di vista non può far molto male avere in giro anche se hai comunque bisogno di uno strumento più potente.


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LTspice ha un'analisi Monte-Carlo e Worst-case, ma, in verità, non è qualcosa che può essere facilmente trovato. Ecco un link con maggiori dettagli, copre più di quanto potrei in questo commento: k6jca.blogspot.ro/2012/07/… . @ sj755: Da parte mia, consiglierei LTspice per la sua velocità e malleabilità. Se, tuttavia, vuoi la bellezza, LTspice non è lo strumento.
Vlad

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@Vlad - grazie, in realtà conosco le funzioni (le uso io stesso) quindi avrei dovuto menzionarle (aggiungerò il link ora). Immagino che il punto sia più che non sono convenienti come altri simulatori da usare. Detto questo, LTSpice è di gran lunga il mio simulatore preferito, una volta che lo conosci correttamente è molto potente e puoi fare le cose molto rapidamente e facilmente.
Oli Glaser,

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Il mio commento doveva sommarsi alla tua risposta, ma a volte posso essere abbastanza spartano, ancora non so se dovrei sentirmi orgoglioso o no :)
Vlad

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@Vlad - È sicuramente positivo che tu l'abbia sottolineato, in quanto è un po 'importante di informazioni, e sciocco da parte mia averlo perso in primo luogo.
Oli Glaser,

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La mia risposta breve è semplicemente andare con LTSpice, è uno dei migliori simulatori sul mercato ed è gratuito. Non puoi davvero batterlo. Ma se desideri un guasto, sentiti libero di leggere le mie opinioni personali.

HSPICE:

  • Vantaggi: HSPICE è ampiamente considerato uno dei simulatori più precisi sul mercato. Tuttavia, non ho alcuna esperienza reale nell'usarlo.
  • Svantaggi: come hai detto, è costoso, proprietario e, per quanto ne so, non ha caratteristiche di acquisizione schematica.
  • Complessivamente: se RICHIEDI risultati affidabili (militari o industriali di fascia alta), HSPICE è la strada da percorrere. Altrimenti, lo eviterei.

LTSpice:

  • Vantaggi: se si utilizza l'elettronica di potenza, questo simulatore è progettato per simulare eventi di commutazione, nonché alcune altre cose che lo rendono perfetto per questo campo. Inoltre, ha (IMO) un'interfaccia intuitiva e non cerca di nasconderti la netlist. Inoltre, è GRATUITO.
  • Svantaggi:? Non ne sono stato informato, non è considerato accurato come HSPICE, ma non è in alcun modo impreciso.
  • Nel complesso: questo è il simulatore che suggerirei. È facile da usare, è gratuito ed è supportato da un'azienda molto più grande. (Tecnologia lineare)

ngspice:

  • Nel complesso: non ne so abbastanza di ngspice per dare una panoramica completa. L'ho scaricato solo di recente e sto ancora lavorando per compilarlo per il mio sistema. Ovviamente hai scoperto che uno degli svantaggi è limitato alla riga di comando.

PSPICE:

  • Vantaggi: Beh, questo è il più vicino possibile alla SPICE originale. PSPICE è potente, ha un simulatore ben consolidato, un visualizzatore di risultati integrato e una vasta libreria di modelli.
  • Svantaggi: Purtroppo negli ultimi anni è diventato così gonfio che è difficile raccomandarlo. E come probabilmente vorresti averlo sul tuo computer, scommetterei che questo è fuori dalla tua fascia di prezzo a meno che tu non abbia $ 20.000 in giro.
  • Nel complesso: potente e ben consolidato, ma in discesa veloce. Costoso.

Nota che Ngspice è ora incorporato nel KiCad 5 gratuito e open source. Vedi qui: ngspice.sourceforge.net/ngspice-eeschema.html .
Gabriel Staples,

Per chiunque su Linux, LTspice si installa alla grande finora usando PlayOnLinux (che si basa su Wine). Aprendo PlayOnLinux in Linux e utilizzandolo per eseguire l'installazione, è possibile installare il file .exe LTSpice attraverso una serie di istruzioni GUI molto intuitive, anche creando un collegamento sul desktop alla fine. Ciò semplifica l'installazione dei programmi Windows in Linux. Installa playonlinux in Ubuntu con sudo apt install playonlinux. Vedi ( askubuntu.com/questions/233782/how-does-one-install-playonlinux ) e ( help.ubuntu.com/community/PlayOnLinux ).
Gabriel Staples,

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Non ho esperienza con HSPICE, ma uso LTspice e NGSPICE molto frequentemente. Nel mio campo (elettronica di potenza), ho osservato che colleghi ingegneri si rifiutano attivamente di lavorare con la Pspice fornita dall'azienda dopo essere stata esposta a LTspice.

Sfortunatamente, LTspice è un codice sorgente chiuso, non ha possibilità di scripting e non è possibile aggiungere (i propri) modelli di codice. Quando hai bisogno di queste opzioni più avanzate (non molte persone fanno o si preoccupano) NGSPICE è la strada da percorrere. È open source, incorpora XSPICE, KLU, open-mp e CUA e ha un interprete di tipo C-shell con possibilità molto avanzate (ma IMHO un'interfaccia utente orribile). Non ha una voce schematica ma ci sono soluzioni per questo (ad esempio LTspice). NGSPICE può essere utilizzato con gnuplot per un output grafico molto piacevole, programmabile e grafico.


Si noti che lo strumento di progettazione PCB gratuito e open source, KiCad 5, ora incorpora anche NgSpice sotto il cofano. Non l'ho ancora provato (ho appena usato KiCad per la progettazione schematica e layout PCB), ma sento che vale la pena dare un'occhiata. KiCad Ngspice turorial e inizio: ngspice.sourceforge.net/ngspice-eeschema.html .
Gabriel Staples,

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Di recente ho combattuto con la stessa battaglia in cui cercavi di ottenere un pacchetto di spezie decente e di essere su una macchina Linux sicuramente non aiuta le cose.

Ho usato NI Multisim a scuola ed è un fantastico pacchetto SPICE interattivo. Adoro il fatto che puoi guardare un ambito virtuale e girare il piatto per vedere le risposte reali. Il rovescio della medaglia è che l'ho trovato meno accurato quando si tratta di piccoli segnali e prestazioni della forma d'onda in generale. Lo uso ancora quando mi vengono in mente idee circuitali fino a quando non ho una buona idea del design, quindi mi sposto in un pacchetto migliore per la messa a punto delle cose.

Il miglior pacchetto che ho usato per SPICE hardcore è stato SIMetrix . Hanno una versione gratuita che funziona anche su Linux. È il pacchetto più accurato che ho usato finora e ha tutte le complicate opzioni che richiedono la lettura del manuale più volte per capirlo.

Ecco alcuni esempi di come utilizzo entrambi i pacchetti. In Multisim, stavo realizzando un tester a transistor e avevo bisogno di creare un'onda quadra con uscita 0deg, 120deg, 240deg tramite un buffer esadecimale di schmitt. Multisim ha fatto un ottimo lavoro e ha illuminato visivamente i LED come nella vita reale quando un transistor veniva inserito nel circuito. Ho usato SIMetrix mentre stavo realizzando un amplificatore per un sistema audio che richiedesse un rumore di fondo di> 100 dB.


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In aggiunta alle risposte precedenti, LTspice è un ottimo freeware con possibilità limitate sulle parti digitali: i modelli ibis non sono considerati all'eccezione se si possiede / sviluppa / trova un software.

ngspice gestisce il file ibis e la simulazione in modalità mista (Verilog-AMS + Spice) se si installano componenti ADMSXml. Sfortunatamente, questa estensione è difficile da installare e utilizzare (creare un componente / compilarlo / aggiornarlo / usarlo).

Pspice come figlia di Cadence è molto potente e ben nota. Tuttavia, la versione gratuita consente un numero limitato di componenti e abbastanza lento nell'uso quotidiano.

XSpice è simile a ngspice con possibilità di processi multi-thread e condivisi per accelerare le simulazioni.

Quindi puoi anche usare TINA di Texas Instrument, che è gratuito e consente a LTspice un po 'di extra digitale e modello ibis. Come designer dovresti spesso prestare attenzione al rumore del tuo circuito e purtroppo solo uno commerciale supporta bene la considerazione del rumore (Cadence, HSpice, UltraSim, ... e Xspice).


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Ngspice non è limitato alla riga di comando. Uno può includere un blocco di scripting nella netlist che è abbastanza potente.

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