LTspice - LTspice

LTspice
Linear Technology Corporation logo.svg
Оригинальный автор (ы)Майк Энгельхардт[1]
Разработчики)Линейная технология,[1] Аналоговые устройства[2]
изначальный выпускОктябрь 1999 г.;
21 год назад (1999-10)[1]
Стабильный выпуск
17.0.19.0[3] / 25 ноября 2020 г. (2020-11-25)[3]
Операционная системаWindows 7, 8, 8.1, 10, macOS 10.9+
ПлатформаIA-32, x86-64
РазмерWindows (43 МБ), MacOS (111 МБ)
Доступно ванглийский
ТипАвтоматизация электронного проектирования
ЛицензияБесплатное ПО[4][5]
Интернет сайтВеб-страница LTspice

LTspice это СПЕЦИЯ -основан аналог имитатор электронных схем компьютерное программное обеспечение, производимое полупроводник производитель Аналоговые устройства (первоначально Линейная технология ).[2] Это наиболее широко распространенное и используемое программное обеспечение SPICE в отрасли.[6] Хотя это бесплатное ПО[4][5], LTspice не ограничен искусственно, чтобы ограничить свои возможности (без ограничений по узлам, без ограничений по компонентам, без ограничений для подсхем).[6][7]

Обзор

LTspice обеспечивает схематический захват войти в электронная схема для Электронная схема, расширенный СПЕЦИЯ тип аналоговая электронная схема симулятор, а средство просмотра сигналов показать результаты моделирования.[2] Можно выполнить и построить график моделирования схем на основе переходных процессов, шума, переменного, постоянного и постоянного тока, рабочей точки постоянного тока, а также анализа Фурье.[8] Можно рассчитать тепловыделение компонентов и составить отчеты об эффективности.[нужна цитата ] В нем есть улучшения и специализированные модели для ускорения моделирования импульсные источники питания (SMPS) в Преобразователи постоянного тока в постоянный.[2][9]

LTspice не генерирует печатная плата (PCB) макеты, но списки соединений могут быть экспортированы в программу компоновки печатных плат.[10] Хотя LTspice поддерживает простое моделирование логических вентилей, он не предназначен специально для моделирования логических схем.

Он используется многими пользователями в таких областях, как радиочастота электроника, силовая электроника, аудио электроника, цифровая электроника, и другие дисциплины.

LTspice / SwitcherCAD III

В 1999 году был выпущен LTspice III, первый публичный релиз.[1] Он предназначен для работы на Windows 95, 98, 98SE, ME, NT4.0, 2K, XP. Эта версия больше не доступна для загрузки с Analog Devices. Первоначально LTspice III был выпущен внутри компании для инженеров по полевым приложениям Linear Technology (FAE) в октябре 1999 года, которые затем передали его во время посещения клиентов через CDROM средства массовой информации.[1] В июне 2001 года он был выпущен для публичного скачивания с веб-сайта Linear Technology.[1][9] Первоначально LTspice / SwitcherCAD работал только на платформах Microsoft Windows, но с 2003 года он может работать под Вино Уровень совместимости Windows на Linux.[11]

LTspice IV

В 2008 году был выпущен LTspice IV.[1][7][12] Он разработан для работы в Windows 2K, XP, Vista, 7 с процессором, который содержит минимальный набор инструкций, аналогичный Pentium 4 процессор.[13] Хотя IV все еще доступен для загрузки, он больше не поддерживается. Первоначально LTspice назывался SwitcherCAD, но после выпуска IV это название было удалено.[1] Родной Apple macOS Приложение 10.7+ было представлено в 2013 году.[14]

LTspice XVII

В 2016 году был выпущен LTspice XVII, который на данный момент является последней версией.[6] Он предназначен для работы в 32-битных или 64-битных версиях Windows 7, 8, 8.1, 10 и macOS 10.9+.[2]

Краткое изложение основных изменений от LTspice IV к LTspice XVII:

Обновления

После того, как Analog Devices приобрела Linear Technology в 2016 году, компания начала «отказываться» от добавления моделей для деталей Analog Devices, чтобы гарантировать, что LTspice поддерживает их объединенную линейку продуктов.

Каждый месяц Analog Devices выпускает небольшие обновления для исправлений программного обеспечения, обновлений для существующих моделей устройств и новых моделей устройств. Пользователь может вручную обновить установленную копию, выполнив «Синхронизация выпуска» из раскрывающегося меню. В LTspice есть экран «Показать журнал изменений», на котором перечислены все изменения в программном обеспечении и моделях с момента выпуска LTspice XVII.[3] LTspice не показывает никаких номеров подрывных версий, как многие программы, хотя «дату сборки» программного обеспечения можно рассматривать как таковую. Например, в 64-битной Windows на экране «О программе» отображается «LTspice XVII (x64)», а затем дата и время сборки.

Модели устройств

LTspice поставляется с тысячами сторонних моделей (конденсаторы, диоды, индукторы, резисторы, транзисторы, ферритовые бусины, оптоизоляторы, 555 таймер и др.), а также макромодели для Аналоговые устройства и Линейная технология части (АЦП, аналоговые переключатели, компараторы, ЦАП, фильтры, операционные усилители, таймеры, эталоны напряжения, контролеры напряжения, регуляторы напряжения, 0,01% четырехрезисторных сетей и др.).[2][7] В библиотеке устройств номера деталей Analog Devices начинаются с "AD", а детали Linear Technology начинаются с "LT".[15]

LTspice позволяет пользователю выбирать из моделей устройств, поставляемых с LTspice, а также позволяет пользователю определять свою собственную модель устройства или использовать сторонние модели от многочисленных производителей электронных компонентов или использовать модель из сторонней библиотеки устройств.[16] Начиная с LTspice XVII, были добавлены настройки панели управления, позволяющие пользователю указывать каталоги поиска для символов и библиотек сторонних устройств. См. Настройку параметров в LTspice -> Инструменты -> Панель управления -> Сим. & Lib. Пути поиска.[17]

Текст, описывающий внутренние модели SPICE, может быть размещен непосредственно на схеме LTspice с помощью директивы spice. .op кнопка.[18] Преимущество этого метода в том, что сторонняя модель является автономной как часть схемы при распространении файла схемы. Такой же .модель также можно скопировать в ASCII текстовый файл на вашем компьютере тоже,[19] но он не будет "путешествовать" со схемой, когда вы копируете ее на другой компьютер. Например, следующие номера деталей диодов не включены в текущую библиотеку устройств LTspice:

.модель 1N4004 _WIKI D (Is = 500p Rs = 0,12 N = 1,6 Tt = 4u Cjo = 40p M = 0,35 BV = 400 Ibv = 5,00u Mfg = BobCordellBook Type = Кремний) [20][21]
.модель 1N4007 _WIKI D (Is = 7,02767n Rs = 0,0341512 N = 1,80803 Tt = 1e-07 Cjo = 1e-11 Vj = 0,7 M = 0,5 Eg = 1,05743 Xti = 5 Fc = 0,5 BV = 1000 Ibv = 5e-08 Mfg = Тип полупроводника = Кремний) [22][23]
.модель 1N5408 _WIKI D (Is = 63,0n Rs = 14,1 м N = 1,70 Tt = 4,32u Cjo = 53,0p M = 0,333 BV = 1000 Ibv = 10,0u Mfg = диоды Тип инк = кремний) [24][25]

Условные обозначения

В LTspice, числовой значения могут быть выражены четырьмя различными способами: целое число (т.е. 1000), настоящий (т.е. 1000.0), научная электронная запись (например, 1e3, 1.0e3), обозначение масштабного коэффициента (например, 1K, 1K0).[26]

Если первый символ после числа не является буквой "е"для научной электронной записи или суффикса масштабного коэффициента (левый столбец таблицы), то завершающие символы игнорируются.[26] Например, 5 обрабатывается так же, как 5V / 5Volt / 5.Вольт / 5 Гц / 5Герц.

Коэффициенты масштабирования

Целые и действительные числа поддерживают суффикс масштабного коэффициента (множителя).[26] Они основаны в основном на метрические соглашения.

Суффикс (левый столбец) может быть верхним / нижним / смешанным дело, известный как без учета регистра.[26] Например, 1MEG / 1meg / 1Meg представляет 1000000; 1k / 1K представляет 1000.

Любой добавленный текст после суффикса (левый столбец) игнорируется.[26] Например, 2MegГц / 2МегаОм представляет 2000000; 3мV / 3 мОм равно 0,003; 4 мкФ / 4 мкГенри представляет 0,000004.

В LTspice любой суффикс (левый столбец) может заменить десятичная точка из настоящий номер, общий формат для печатных схем.[26][17] Например, 4K7 представляет 4700, 1u8 представляет 0,0000018.

СПЕЦИЯ
Суффикс[26]		Метрическая
Имя		английский
Имя		Мощность
из 10		Числовой
Ценить		Примечания и распространенные ошибки
ТтераТриллион10121000000000000
граммгигаМиллиард1091000000000
МЭГмегаМиллион1061000000Неправильное использование м / Мэг / мил распространенные ошибки во всех программах SPICE
KкилограммТысяча1031000
мМиллиТысячная10−30.001«1 мес.» И «1 мес.» Не означают «1» мегаом, вместо "1MEG" правильно[26]
ты или же µмикроМиллионный10−60.000001Предыдущее программное обеспечение SPICE не поддерживает µ (Му) персонаж[17]
пнаноМиллиардный10−90.000000001
ппикоТриллионный10−120.000000000001
жфемтоКвадриллионная10−150.000000000000001«1f» и «1F» не означают «1» фарад, вместо "1" правильно[26]
милты25,4 х 10−60.0000254мил это тысячная дюйма (0,001 дюйма), что составляет 25,4мкм[26]

Совместимость

Хотя LTspice изначально был основан на Беркли СПЕЦИЯ Исходный код 3f5,[1] его больше нет, поэтому некоторые из его функций могут создавать непереносимые файлы. Программы конкурентов SPICE также имеют непереносимые функции.

Возможности LTspice, которые могут не поддерживаться некоторыми программами SPICE:

  • Unicode персонажи в схемах, списках соединений, сюжете.[6] Это новая функция LTspice XVII, поэтому более старые версии LTspice не поддерживают Unicode.[6]
  • Юникод (U + 00B5) µ микро символ как альтернативный символ для ASCII (шестнадцатеричный 75) ты буква, которая использовалась как микро (10−6) масштаб. См. Настройку параметров в LTspice -> Инструменты -> Панель управления -> Параметры списка соединений -> Преобразовать "µ" в "u".[17]
  • Юникод (U + 2212) − минус символ как альтернативный символ для ASCII (шестнадцатеричный 2D) − минус / тире / дефис.[3]
  • Суффикс, заменяющий десятичную точку. См. Настройку параметров в LTspice -> Инструменты -> Панель управления -> SPICE -> Принять 3K4 как 3,4K.[17]

LTspice не поддерживает следующие функции:

  • LTspice не поддерживает масштабные коэффициенты «атто» 10.−18, "пета" 1015, или "exa" 1018.
  • HSPICE поддерживает 'а' для "atto" 10−18, который необходимо заменить на 'e-18' быть совместимым с LTspice и другим программным обеспечением SPICE.
  • HSPICE поддерживает 'ИКС' как синоним "мег" 106, который необходимо заменить на 'e6' или же 'МЭГ'быть совместимым с LTspice и другим программным обеспечением SPICE.

Соглашения об именах узлов

В LTspice узел / сеть (точка подключения) на схеме может быть помечен с помощью Этикетка Net кнопка инструмента или F4 ключ. Мастер «Label Net» предлагает три варианта метки, два предопределенных графических символа (GND, COM) или определяемое пользователем имя узла / сети.[27]

Два графических символа представляют:

  • GND - Символ земли назначает узлу специальное глобальное сетевое имя «0».[27]
  • COM - Символ COM присваивает узлу сетевое имя «COM», которое не имеет особого значения.[27]

Исторически, СПЕЦИЯ и более ранняя версия программного обеспечения LTspice поддерживается только для печати ASCII символов для имен узлов / сетей, то LTspice XVII добавил поддержку Unicode символы.[6]

Пользовательское имя поддерживает две дополнительные функции, которые могут быть добавлены к текстовому имени:

  • _ - An подчеркивать вызывает надбавка быть размещенным над всем именем, что обычно означает активный минимум сигнал. Например, «_RESET» отображается на схеме как «ПЕРЕЗАГРУЗИТЬ".[28]
  • $ G_ - Это означает, что узел является глобальным, независимо от того, где имя встречается в иерархии цепей. Например, «$ G_ENABLE» / «$ G_ERROR». Символ земли обрабатывается аналогичным образом, но к нему не добавляется "$ G_".[27]

Когда имя узла / цепи размещается на схеме, оно будет иметь одно из пяти различных визуальных представлений. Два из них определяются автоматически, а три других выбираются в поле «Тип порта» в мастере «Label Net».[27]

  • Никто - Голый текст. Это значение по умолчанию.[29]
  • Глобальный - «Прямоугольник» вокруг текста. Это автоматически отображается для глобального сетевого имени, которое начинается с «$ G_».[29]
  • Вход - «Прямоугольник с концом треугольника» вокруг текста. Это выбирается в поле «Тип порта» в мастере «Label Net».[29]
  • Выход - «Прямоугольник с треугольником на другом конце» вокруг текста. Это выбирается в поле «Тип порта» в мастере «Label Net».[29]
  • Двунаправленный - «Прямоугольник с треугольником на двух концах» вокруг текста. Это выбирается в поле «Тип порта» в мастере «Label Net».[29]

Формат файла

Многие файлы LTspice хранятся в виде ASCII текстовый файл, который можно просматривать или редактировать с помощью любого ASCII Текстовый редактор программы. Одним из побочных преимуществ формата файла ASCII является то, что схема может быть указана в печатном документе / книге / журнале / таблице данных / исследовательской работе / домашнем задании, что позволяет читателю воссоздавать файлы LTspice без электронного распространения файлов.

LTspice расширения файлов:[30]

Пример

Следующий пример можно просмотреть, скопировав каждый в два разных текстовых файла. Для каждого скопируйте текст в сером поле из этой статьи, вставьте его в ASCII Текстовый редактор, сохраняя как текстовый файл. Оба файла должны иметь одно и то же «базовое имя» и находиться в одном каталоге. Чтобы увидеть это, откройте файл «asc» с помощью LTspice, затем нажмите кнопку «Выполнить» в программном обеспечении LTspice.

  • LTspice_RC.asc
  • LTspice_RC.plt

Файл схемы

LTspice схемы сохраняются в виде текстового файла ASCII с расширением имени файла "asc".[30]

В следующем примере показано содержимое небольшого файла схемы LTspice для простого RC схема с четырьмя схематические символы: V1 равно 10 вольт Источник постоянного напряжения, R1 - 1К ом резистор, C1 равно 1 мкФ конденсатор, земля. Три нижние строки ТЕКСТА: 1) директива моделирования переходных процессов с параметром времени остановки, равным 10. РС (.tran 10 мс), 2) а СПЕЦИЯ директива для установки начального состояния RC "out" цепи на ноль вольт (.ic v (OUT) = 0 В), и 3) текстовый комментарий (заголовок).

Версия 4SHEET 1880 680WIRE 224 96128 96WIRE 128160128 96WIRE 224192 224 176WIRE 288192 224 192WIRE 224208224 192WIRE 128288128 240WIRE 224288224 272WIRE 224288128 128 288WIRE 224 304 224 288 OUTFLAG res 208 80 R0SYMATTR InstName R1SYMATTR Значение 1KSYMBOL cap 208 208 R0SYMATTR InstName C1SYMATTR Значение 1uFSYMATTR SpiceLine V = 50 Напряжение SYMBOL 128 144 R0WINDOW 123 0 0 Влево 0WINDOWT 120 3 0SYMATT влево 0SWINDOW1 влево 0 7MATY 0 7 344 Left 2! .Tran 10mSTEXT 120 376 Left 2! .Ic v (OUT) = 0VTEXT 8 72 Left 2; RC Circuit - LTspice - Википедия

Файл графика

LTspice форма волны зритель участок настройки сохраняются в виде текстового файла ASCII с расширением имени файла "plt".[30] Если этот необязательный файл графика присутствует, то все плоскости графика будут автоматически отображаться после нажатия кнопки «Выполнить», в противном случае пользователю нужно будет щелкнуть каждую цепь, чтобы увидеть форму сигнала. Чтобы создать файл графика в Windows, после отображения графика графика щелкните его правой кнопкой мыши и выберите «Файл», затем выберите «Сохранить настройки графика».[32]

В следующем примере приведенной выше схемы показаны настройки для моделирования «переходного анализа» с двумя формами сигнала на одной плоскости графика, состоящей из RC. Напряжение на выходе из сети и Текущий через резистор R1, которые обозначены V (out) и I (R1) в верхней части графика.

[Анализ переходных процессов] {Npanes: 1 {traces: 2 {524290,0, "V (out)"} {34603011,1, "I (R1)"} X: ('m', 0,0,0.001,0.01 ) Y [0]: ('', 0,0,1,10) Y [1]: ('m', 0,0,0.001,0.01) Вольт: ('', 0,0,0,0, 1,10) Ампер: ('м', 0,0,0,0,0.001,0.01) Журнал: 0 0 0 GridStyle: 1}}

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я «Генеалогия LTspice - наследие симуляции вездесущности». LTwiki. В архиве с оригинала от 2 декабря 2018 г.
  2. ^ а б c d е ж "LTspice". Аналоговые устройства. В архиве с оригинала от 3 декабря 2018 г.
  3. ^ а б c d "LTspice - История изменений". Аналоговые устройства. В архиве с оригинала 9 ноября 2019 г.. Получено 21 февраля, 2020.
  4. ^ а б Майк Энгельхардт: Справка по LTspice IV → F.A.Q. → Лицензия и распространение. (Справка версии ПО 4.19u от 4 сентября 2013 г.)
  5. ^ а б Майк Энгельхардт: Справка LTspice IV → Введение → Лицензионное соглашение / отказ от ответственности. (Справка версии ПО 4.19u от 4 сентября 2013 г.)
  6. ^ а б c d е ж грамм час я j k л "LTspice XVII Введение". LTwiki. В архиве с оригинала от 2 декабря 2018 г.
  7. ^ а б c «Linear выпустила LTspice IV для многоядерных процессоров». EE Herald. 13 февраля 2009 г. В архиве с оригинала от 2 декабря 2018 г.
  8. ^ «Команда моделирования». LTwiki. В архиве с оригинала 13 мая 2019 года.
  9. ^ а б «Linear Technology представляет SwitcherCAD III - полнофункциональный симулятор Spice Simulator для приложений видеомикшера». AboutSpice.com. 16 мая 2001 г. В архиве с оригинала 5 декабря 2018 г.
  10. ^ "Извлечение списка цепей PCB". LTwiki. В архиве с оригинала 13 мая 2019 года.
  11. ^ новости: sci.electronics.cad: LTspice / SwitcherCAD III теперь работает на Linux accessdate = 27 сентября 2013 г.
  12. ^ Пелл, Рич (13 января 2009 г.). «Бесплатное ПО SPICE использует многоядерные процессоры». EE Times. Получено 17 января, 2011.
  13. ^ новости: sci.electronics.cad: Объявление: многопоточный LTspice accessdate = 27 сентября 2013 г.
  14. ^ «LTspice IV теперь встроен в Mac OS X». Оценочная инженерия. 9 ноября 2013 г.
  15. ^ «Общая информация для заказа» (PDF). Линейная технология. 18 сентября 2008 г. Архивировано с оригинал (PDF) 3 октября 2016 г.
  16. ^ «Сторонние модели». LTwiki. В архиве с оригинала 13 мая 2019 года.
  17. ^ а б c d е «LTspice - Панель управления». LTwiki. В архиве с оригинала 5 декабря 2018 г.
  18. ^ Добавление сторонних моделей в LTspice IV на YouTube
  19. ^ Томас Мостеллер (2017). «Импорт сторонних моделей SPICE (слайды)» (PDF). Аналоговые устройства. В архиве (PDF) с оригинала 8 марта 2020 года.
  20. ^ «Модели SPICE». Cordell Audio. В архиве с оригинала 8 марта 2020 года.
  21. ^ "Библиотека моделей Cordell Audio SPICE". Cordell Audio. 20 апреля 2011 г. В архиве с оригинала 8 марта 2020 года.
  22. ^ "1N4007 Лист данных" (PDF). ON Semiconductor. В архиве (PDF) с оригинала 8 марта 2020 года.
  23. ^ "Библиотека Standard.dio". LTwiki. В архиве с оригинала 8 марта 2020 года.
  24. ^ "1N5408 Лист данных" (PDF). Diodes Inc. В архиве (PDF) с оригинала 8 марта 2020 года.
  25. ^ «Библиотека моделей специй». Diodes Inc. В архиве с оригинала 8 марта 2020 года.
  26. ^ а б c d е ж грамм час я j «LTspice - Общие соглашения». LTwiki. В архиве с оригинала 5 декабря 2018 г.
  27. ^ а б c d е «Обозначьте имя узла». LTwiki. В архиве с оригинала от 9 декабря 2018 г.
  28. ^ "LTspice: недокументированные ярлыки". Аналоговые устройства. В архиве с оригинала от 9 декабря 2018 г.
  29. ^ а б c d е «Чертеж типа порта». LTwiki. Получено 9 декабря, 2018.
  30. ^ а б c d е ж грамм час я j Какие существуют типы файлов LTspice; LTwiki.
  31. ^ а б Руководство по структуре подсхемы; Аудио совершенство.
  32. ^ Сохранить конфигурации графика; LTwiki.

дальнейшее чтение

  • SPICE Дифференциация; Майк Энгельхардт; Линейная технология; LT Journal аналоговых инноваций; 7 страниц; Январь 2015 г.
  • Симулятор LTspice IV: руководство, методы и применение; Жиль Брокар; Würth Elektronik; 744 страницы; 2013; ISBN  978-3899292589. (Оглавление)
  • Моделирование полупроводниковых устройств с помощью SPICE; 2-е изд; Джузеппе Массобрио и Паоло Антоньетти; Макгроу Хилл; 479 страниц; 1993; ISBN  978-0070024694. (Оглавление)
Книги с главами LTspice

внешняя ссылка