LTspice基本使用(以NMOS的I-V特性為例)

LTspice基本使用

• • 什麼是spice？
  • LTspice優勢
  • 仿真流程
  • 執行個體：NMOS的I-V特性
  • • 設計電路原理圖
    • 配置仿真參數
    • run 仿真成功

什麼是spice？

電路系統的設計人員有時需要對系統中的部分電路作電壓與電流關系的詳細分析，此時需要做半導體級仿真（電路級），這種仿真算法中所使用的電路模型都是最基本的元件和單管。仿真時按時間關系對每一個節點的I/V關系進行計算。這種仿真方法在所有仿真手段中是最精确的，但也是最耗費時間的。

SPICE（Simulation program with integrated circuit emphasis）是電路級模拟程式，被分析的電路中的元件可包括電阻、電容、電感、互感、獨立電壓源、獨立電流源、各種線性受控源、傳輸線以及有源半導體器件。SPICE内建半導體器件模型，使用者隻需標明模型級别并給出合适的參數。

各軟體廠家提供了Vspice、Hspice、Pspice等不同版本spice軟體，其仿真核心大同小異，都是采用了由美國加州Berkeley大學開發的spice模拟算法。

LTspice優勢

1. 免費，免費，免費（功能對于學生黨足夠了！）
2. 以下為官網列舉的優勢
   • 穩定的spice仿真，可以使用無限的電路節點、原理圖編輯器（圖形化編輯）、波形檢視器、元件庫
   • 開關模式電源的快速仿真，穩定的狀态檢測、電路瞬态分析、逐漸仿真
   • 進階的分析和仿真

仿真流程

1. 設計電路原理圖
2. 配置仿真參數
3. 選擇測試點，檢視仿真曲線

執行個體：NMOS的I-V特性

設計電路原理圖

1 建立新的原理圖(New Schematic)

2. 菜單欄和工具欄的英文相信大家都非常之懂，可以添加如你所見的電路元件或者執行操作。點選工具欄中類似兩腳插座的按鈕(component)可添加比較複雜的電路元件

3. 這裡添加一個NMOS4，點選OK即可添加到版圖中，左鍵可連續添加元件，右鍵取消。

4. 根據自己設計的電路圖添加元件，最後點選類似于筆（Wire）的按鈕進行布線。滑鼠在相應元件附近，點選右鍵即可修改元件參數

例如，修改電源電壓，如上圖。

1. 插入幾個細節，**大手(Move)與小手(Drag)**都是能拖動元件，但使用大手元件獨立于導線，小手元件緊連着導線；撤回修改不是我們Windows的CTRL+Z，而是F9；删除是剪刀工具。

大手（Move）

小手（Drag）

配置仿真參數

多種仿真配置可以滿足各種各樣的需求。

1. 點選simulate，選擇Edit Simulation Cmd，進入仿真參數配置

   

   2. 有transient瞬态仿真、AC交流電分析、DC sweep直流掃描分析等，為了實作不同栅極電壓 I D S I_{DS} IDS​與 V D S {V_DS} VD​S的特性在同時展示，選擇 DC sweep，具體設定參數，英文名就是相應解釋，具體參數如下，配置了兩個電壓源。

   

   

   PS：仿真參數配置完成後，會出現“.dc V2 0 5 0.1 V1 1 2.5 0.5”的代碼，這是對你配置的一個描述，可以放置在你版圖中的任何一個角落。

run 仿真成功

1. 點選跑步的小人即可運作仿真

   

   初始沒有波形圖，你需要将滑鼠移動到需要測量的節點處，滑鼠為黑色的筆測量電壓，紅色筆測量電壓，溫度計測量功率，如下圖：

   

   

   

   2. 還有很多可以設定調節的選擇，比如背景，量度等等。還有很多操作，比如選中波形圖中的trace 名稱向上拖即可删除等等。