อะไรคือวงจรจำลองที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม?


11

ฉันสงสัยว่าถ้าใครรู้ว่าเครื่องมือจำลองวงจรที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย (ไม่เป็นที่นิยม) ในอุตสาหกรรม ฉันมีตัวเลือกสองสามอย่างที่นี่ที่ บริษัท ที่ฉันทำงานอยู่ แต่ฉันยังคงต้องการใช้ LTSpice สำหรับงานส่วนใหญ่ของฉัน ฉันออกจากวิทยาลัยค่อนข้างใหม่ดังนั้นฉันจึงไม่มีโอกาสดีมากที่จะได้เห็นว่าอุตสาหกรรมนี้เป็นอย่างไร


2
ฉันถือว่าคุณกำลังพูดถึงการจำลองสถานการณ์แบบอะนาล็อก อย่างไรก็ตามมีเครื่องมือสำหรับการจำลองแบบดิจิตอล RF และความสมบูรณ์ของสัญญาณ มันเป็นชุดเครื่องมือที่ไม่ได้ซ้อนทับกัน
Brian Carlton

คำตอบ:


12

ฉันจะไม่เห็นด้วยกับ Olin

หากคุณกำลังใช้ตัวจำลองสำหรับบางสิ่งที่คุณสามารถทำได้ด้วยเครื่องคิดเลขและกระดาษในไม่กี่นาทีคุณก็กำลังใช้ตัวจำลองเพื่อจุดประสงค์ที่ผิด หากคุณคิดว่าการวิเคราะห์ 'คณิตศาสตร์ผ้าเช็ดปาก' ของคุณจะเกิดขึ้นในความเป็นจริงคุณน่าจะทำงานกับวงจรพื้นฐานที่เรียบง่ายมากในตอนแรก

ที่สำคัญคุณกำลังพูดว่าตกลงที่จะข้ามขั้นตอนที่สำคัญที่สุดของการตรวจสอบการออกแบบต้นแบบล่วงหน้า นี่เป็นความคิดที่แย่มาก ๆ ถ้าคุณกำลังทำอะไรที่ซับซ้อนพอสมควรและสามารถกลับมากัดคุณได้แม้ในวงจรที่เรียบง่าย ฉันเคยเห็นแม้แต่ตัวส่งสัญญาณ IR ที่ง่ายที่สุดก็สั่นเนื่องจากนักพยาธิ

นอกจากนี้กรณีการใช้งานแบบจำลองขนาดใหญ่ซึ่งเป็นความเจ็บปวดที่แท้จริงของเครื่องคิดเลขคือการวิเคราะห์ Montecarlo ตัวจำลองเกือบทุกตัวรองรับสิ่งนี้และมันสำคัญมากสำหรับการออกแบบการผลิต

ในความเป็นจริงแล้วมันเป็นเรื่องยากมากที่เครื่องจำลองจะไม่ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับวงจรจริงมากกว่า 2 นาทีซึ่งส่วนใหญ่ใช้การวิเคราะห์ตามสัญชาตญาณ สองสามชั่วโมงในการสร้างแบบจำลองสามารถช่วยให้คุณประหยัดเวลาในการรอรับต้นแบบกลับมาเพียงเพื่อค้นพบว่าผ่านองค์ประกอบที่น่าอึดอัดใจหรือการโต้ตอบทางพยาธิกาฝากเครื่องส่งสัญญาณที่สมบูรณ์แบบในทางทฤษฎีของคุณ

ตัวอย่างนำมาจากบันทึกย่อของแอพ Analog Devices:

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ด้านซ้ายเราเห็นวงจรแอมป์สหกรณ์พื้นฐาน ทางด้านขวาเราจะเห็นว่าวงจรนี้จะเป็นอย่างไรหากพิจารณาถึงผลกระทบของปรสิต PCB พื้นฐาน

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าด้วย 60 วินาทีและเครื่องคิดเลขคุณสามารถคิดได้ว่าวงจรทางด้านซ้ายกำลังทำอะไรอยู่

อย่างไรก็ตามนั่นไม่ใช่สิ่งทดแทนสำหรับการสร้างแบบจำลองที่ซับซ้อนมากขึ้นของวงจรจริงในแอปพลิเคชันจริงเช่นวงจรทางด้านขวา วงจรมือขวาอยู่ไกลจากง่ายต่อการวิเคราะห์ด้วยตนเองโดยไม่ต้องใช้มือโบกมือเป็นส่วนประกอบที่ไม่เกี่ยวข้อง

ยิ่งไปกว่านั้นการจำลองที่เหมาะสมนั้นจะใช้แบบจำลองที่สมจริงมากขึ้นสำหรับส่วนประกอบต่างๆมากกว่าแบบจำลองในอุดมคติซึ่งสำหรับวงจรของความซับซ้อนหรือความเร็วใด ๆ นั้นเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องเข้าใจและวิเคราะห์

ตามคำถามเดิม:

เครื่องจำลองวงจรส่วนใหญ่มีความเกี่ยวข้องอย่างน้อยกับ SPICE และหลายเครื่องใช้ร่วมกันหรือใกล้เคียงกับรูปแบบของรุ่นที่เข้ากันได้ นอกจากนี้ยังมีตัวจำลองอื่น ๆ อีกมากมายที่เชี่ยวชาญในสาขาเฉพาะ การจำลอง RF / ไมโครเวฟโดยเฉพาะการจำลองแบบลอจิกดิจิตอลเป็นต้น

ตัวจำลองที่พบบ่อยที่สุดที่ฉันเคยพบ:

  • PSPICE - เป็นส่วนหนึ่งของแพ็คเกจการออกแบบ OrCAD ของ Cadence
  • Specter - สัญญาณผสมและตัวจำลอง RF จาก Cadence (อาจเป็นเรื่องธรรมดาที่สุด)
  • แพคเกจการจำลอง NI MutiSim - ตราสารแห่งชาติ
  • HSPICE - การนำ SPICE เชิงพาณิชย์ไปใช้โดยสรุป
  • XSPICE - รุ่นขยายของ SPICE3, Altium ใช้สิ่งนี้
  • SIMetrix - การจำลองแบบอะนาล็อกที่ได้จาก SPICE

สิ่งใดที่คุณจะเห็นใน บริษัท ที่กำหนดมักจะเป็นหน้าที่ของสาขาพิเศษของพวกเขา (อนาล็อก, สัญญาณผสม, RF, ฯลฯ ) สิ่งที่รวมกันได้ดีในสภาพแวดล้อมการพัฒนาที่พวกเขาเลือกและสิ่งที่พวกเขาพอใจในอดีต


6
ตัวอย่างของคุณคือประเภทของการละเมิดและการพึ่งพาเครื่องจำลองที่ฉันกำลังพูดถึง คุณไม่สามารถหาปริมาณทุกสิ่งได้ ตัวอย่าง B ของคุณเป็นเพียงแบบจำลองอีกอย่างสำหรับสิ่งที่ซับซ้อนกว่าในความเป็นจริงอย่างไม่ จำกัด การออกแบบที่ดีนั้นเกี่ยวกับการรู้ว่าอะไรเป็นสิ่งสำคัญและทำให้แน่ใจว่าเอฟเฟกต์ที่คุณไม่ได้พูดถึงไม่สำคัญ หากคุณไม่ได้ทำสิ่งผิดปกติแนวคิดทั้งหมดคือการเลือกค่าที่เหมาะสมและใช้การจัดวางที่ดีดังนั้นตัวอย่าง A เป็นแบบจำลองที่ถูกต้อง ในบางจุดคุณต้องรู้จริง ๆ แล้วไม่ใช่แค่ใส่ข้อมูลเข้าไปในเครื่องจำลอง
Olin Lathrop

5
แนวคิดทั้งหมดคือการสร้างแบบจำลองให้ใกล้เคียงกับความเป็นจริงมากที่สุด การออกแบบที่ดีนั้นเกี่ยวกับการทำให้ถูกต้องและทำให้ถูกต้องอย่างน่าเชื่อถือโดยไม่แสดงให้เห็นถึงสิ่งที่คุณสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้เครื่องมือ นี่ไม่ใช่การทดสอบทางคณิตศาสตร์ของเครื่องคิดเลข แต่เป็นธุรกิจ เครื่องมือใด ๆ ที่เพิ่มความถูกต้องของการออกแบบและลดต้นทุนของคุณควรถูกใช้อย่างเต็มที่ การรู้สิ่งที่คุณไม่รู้และวิธีการทดสอบมีความสำคัญมากกว่าการคิดว่าคุณรู้บางสิ่งบางอย่างดังนั้นจึงไม่สามารถตรวจสอบได้อย่างถูกต้อง
ทำเครื่องหมาย

8
"แนวคิดทั้งหมดคือการสร้างแบบจำลองให้ใกล้เคียงกับความเป็นจริงมากที่สุด" ผิดและพลาดจุด ความคิดทั้งหมดคือการสร้างรูปแบบที่เป็นประโยชน์ นั่นหมายถึงแบบจำลองที่ซับซ้อนพอที่จะอธิบายถึงผลกระทบที่สำคัญจริงๆ สำหรับวงจรส่วนใหญ่โมเดลสามารถแก้ไขได้ด้วยเครื่องคิดเลขภายในไม่กี่นาที สำหรับกรณีที่น่ารังเกียจการจำลองสามารถเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ แต่มีข้อเสียของตัวเอง การใช้การจำลองมากเกินไปหมายถึงแบบจำลองที่ไม่ดีดังนั้นความเข้าใจที่ไม่ดีในสิ่งที่เกี่ยวข้องจริง ๆ
Olin Lathrop

8
การจำลองวงจรไม่ใช่เครื่องมือออกแบบที่ดี อย่างไรก็ตามมันเป็นเครื่องมือตรวจสอบที่ดีเยี่ยม ลองคิดดูสิว่าจะให้คนอื่นตรวจสอบงานของคุณ มันแทบจะไม่ได้จับทุกข้อผิดพลาด แต่อาจจับบางอย่างที่คุณพลาด
Connor Wolf

4
.... ฉันจำข้อโต้แย้งที่คล้ายกันเกี่ยวกับผู้คนโดยใช้เครื่องคิดเลขโดยไม่คำนวณเลขคณิต (และผู้คนทำ) และข้อโต้แย้งเกี่ยวกับ GPS SatNavs "ทำให้" ผู้คนขับรถไปที่แม่น้ำและหน้าผา (และผู้คนก็ทำเช่นนี้) แต่นั่นไม่ใช่ความผิดของ เครื่องมือ. เรียนรู้เลขคณิตพื้นฐานเรียนรู้การอ่านแผนที่เรียนรู้การวิเคราะห์วงจรจากนั้นรับเครื่องคิดเลข GPS และเครื่องมือจำลองสถานการณ์
MikeJ-UK

10

ฉันแน่ใจว่าคนอื่นจะแนะนำแพ็คเกจการจำลองวงจรโดยเฉพาะ

อย่างไรก็ตามเครื่องจำลองวงจรเป็นเครื่องมือ แต่โดยปกติจะไม่ใช่เครื่องมือที่สำคัญมากและไม่สามารถทดแทนการใช้สมองของคุณเองได้ บ่อยครั้งที่ฉันเห็นวิศวกรหนุ่มถูกห่อหุ้มด้วยตัวเลขสามหลักของค่าบางส่วนที่ออกมาจากเครื่องจำลองซึ่งพวกเขาลืมที่จะคิดและเข้าใจจริง ๆว่าเกิดอะไรขึ้นแทนที่จะมองเอาท์พุทเครื่องจำลองที่สวยงาม เอาท์พุทแฟนซีเท่านั้นที่สามารถแสดงให้คุณเห็นสิ่งที่เกิดขึ้นไม่ได้สำคัญมากขึ้นว่าทำไม

เมื่อคุณเข้าใจจริงๆว่าวงจรกำลังทำอะไรอยู่คุณสามารถแก้ไขอะไรก็ได้ด้วยเครื่องคิดเลขในหนึ่งหรือสองนาที ความเข้าใจยังให้คุณเห็นกรณีมุมที่เครื่องมือจำลองจะแสดงให้คุณเฉพาะถ้าคุณให้ข้อมูลที่ถูกต้องเท่านั้น เมื่อคุณไม่เข้าใจวงจรจริง ๆ ผลลัพธ์ที่ได้จะทำให้คุณรู้สึกถึงความปลอดภัยผิดพลาด

Simulators มีสถานที่ของพวกเขา แต่จริง ๆ แล้วค่อนข้างหายากที่พวกเขาให้การวิเคราะห์วงจรที่มีประโยชน์ที่สมองและเครื่องคิดเลขไม่สามารถเกิดขึ้นได้เร็วขึ้น


คำตอบที่ดีเลิศ +1 (ไม่ว่าฉันจะคาดหวังอะไรน้อย :-))
stevenvh

สิ่งนี้ไม่ตอบคำถาม -1 มันควรจะเป็นความคิดเห็น - หนึ่งที่ถูกต้องสมบูรณ์แบบ
Toby Jaffey

4
@Joby: บางครั้งคำตอบที่ดีตอบปัญหาที่แท้จริงแทนที่จะเป็นสิ่งที่ OP ถามจริงเกี่ยวกับ
Olin Lathrop

+1 เนื่องจากคำตอบนี้ควรอยู่ด้านบน "counter-example" ซึ่งถูกกำหนดให้เป็น B ในคำตอบโดย @mark นั้นเป็นแบบจำลอง "after the fact" มากกว่าเป็นรุ่นแรกที่มาพร้อมกับตอนเริ่มแรก กุญแจสำคัญคือต้องมีความอดทนในการออกแบบเพียงพอเพื่อให้สิ่งเหล่านี้มีความสำคัญน้อยลงและนั่นคือสิ่งที่ทฤษฎีและประสบการณ์ ckt พื้นฐานเข้ามา!
Vaibhav Garg

2

ฉันใช้ SPICE ในทุกสถานที่ไม่กี่แห่ง

เครื่องมือจำลองรูปแบบอื่นคือ SABER สิ่งนี้ถูกใช้โดยโบอิ้งแอร์บัสและอุตสาหกรรมที่สำคัญด้านความปลอดภัยอื่น ๆ ผู้รับเหมาช่วงที่ฉันทำงานด้วยคือการออกแบบตัวแปลง DC / DC และต้องมีใบรับรอง DO-254 (การบิน) และลูกค้าของพวกเขา ด้วยเหตุนี้เราจึงมีผู้เชี่ยวชาญ SABER ในการแสดงผลงานจำลองและใช้ตัวแปร SPICE สำหรับการออกแบบภายในของเรา !!

ฉันคิดว่ามีรูปแบบที่สำคัญที่สามสำหรับการจำลองวงจร


2

ฉันใช้ LTS ราคาจาก Linear Tech ฟรีง่ายต่อการเพิ่ม libs จากผู้ขายรายอื่นและความงามที่แท้จริงเมื่อเทียบกับแพคเกจฟรีอื่น ๆ เช่น TINA จาก TI


คำถามไม่ได้ถามสิ่งที่คุณใช้เป็นการส่วนตัว
endolith

2
@ ท้ายด้วยดี .. ขอบคุณสำหรับการชี้ให้เห็นอย่างมีสไตล์
แฟรงค์
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.