Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
LTspice
Linear Technology Corporation logo.svg
Оригинальный автор (ы)Майк Энгельхардт [1]
Разработчики)Линейная технология , [1] Analog Devices [2]
изначальный выпускОктябрь 1999 г . ;
21 год назад [1] ( 1999-10 )
Стабильный выпуск
17.0.22.0 [3] / 19 февраля 2021 г. [3] ( 2021-02-19 )
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 [4] [5]
Интернет сайтВеб-страница LTspice

LTspice является SPICE основанного аналогового электронной схемы имитатора компьютерного программного обеспечения, произведенное полупроводниковым производитель Analog Devices (первоначально Linear Technology ). [2] Это наиболее широко распространенное и используемое программное обеспечение SPICE в отрасли. [6] Хотя это бесплатное программное обеспечение , [4] [5] LTspice не ограничен искусственно, чтобы ограничить его возможности (без ограничений по узлам, без ограничений по компонентам, без ограничений для подсхем). [6] [7]

Обзор [ править ]

LTspice обеспечивает схематический ввод для ввода в электронную схему для электронной схемы , улучшенный симулятор аналоговой электронной схемы типа SPICE и средство просмотра сигналов для отображения результатов моделирования. [2] Анализ моделирования схемы на основе переходных процессов, шума, переменного, постоянного и постоянного тока передаточной функции, рабочей точки постоянного тока может быть выполнен и нанесен на график, а также анализ Фурье. [8] Можно рассчитать тепловыделение компонентов и составить отчеты об эффективности. [ необходима цитата ] В нем есть улучшения и специализированные модели для ускорения моделирования импульсные источники питания (ИИП) в преобразователях постоянного тока . [2] [9]

LTspice не создает макеты печатных плат (PCB), 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 радиочастотная электроника, силовая электроника , аудиоэлектроника , цифровая электроника и другие дисциплины.

LTspice / SwitcherCAD III [ править ]

В 1999 году был выпущен LTspice III, первый публичный релиз. [1] Он разработан для работы в 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 Linear Technology для инженеров по полевым приложениям (FAE) в октябре 1999 года, которые затем раздавали его во время посещения клиентов через CDROM . [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 уровнем совместимости Wine Windows в Linux .[11]

LTspice IV [ править ]

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 процессору Pentium 4 . [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] Родное приложение Apple macOS 10.7+ было представлено в 2013 году. [14]

LTspice XVII [ править ]

В 2016 году был выпущен LTspice XVII, который на данный момент является последней версией. [6] Он разработан 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:

  • Добавьте 64-битные исполняемые файлы. [6]
  • Добавьте символы Unicode в схемы , списки соединений , график . [6]
  • Добавьте уравнения устройства для IGBT , мягкого восстановления диодов, произвольного конечного автомата . [6]
  • Добавьте пользовательский символ и параметры пути поиска в каталоге библиотеки в панель управления LTspice.
  • Добавьте эскиз схемы и поддержку предварительного просмотра в Microsoft Windows. [6]
  • Добавьте редакторы для большинства команд SPICE . [6]
  • Добавьте поддержку нескольких мониторов . [6]

Обновления [ править ]

После того, как Analog Devices приобрела Linear Technology в 2016 году, компания начала «отказываться» от добавления моделей для запчастей Analog Devices, чтобы LTspice поддерживал 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» в раскрывающемся 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 [ править ]

LTspice поставляется с тысячами моделей сторонних производителей ( конденсаторы , диоды , катушки индуктивности , резисторы , транзисторы , ферритовые шарики , оптоизоляторы , таймер 555 и др.), А также макромоделями для аналоговых устройств и компонентов линейной технологии ( АЦП , аналоговые переключатели , компараторы , ЦАП , фильтры , Opamps , таймеры , источники опорного напряжения , контролеры напряжения ,стабилизаторы напряжения , сети с квадратичным резистором 0,01% и др.). [2] [7] В библиотеке устройств номера компонентов Analog Devices начинаются с «AD», а элементы Linear Technology начинаются с «LT». [15]

LTspice позволяет пользователю выбирать из моделей устройств, которые поставляются 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 -> Sym. & Lib. Search Paths. [17]

Текст, описывающий внутренние модели SPICE, может быть размещен непосредственно на схеме LTspice с помощью .opкнопки директивы spice . [18] Преимущество этого метода в том, что сторонняя модель является автономной как часть схемы, когда вы распространяете файл схемы. То же самое .modelможно скопировать и в текстовый файл ASCII на вашем компьютере [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:

.model 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=Silicon) [20] [21]
.model 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=OnSemiconductor Type=Silicon) [22] [23]
.model 1N5408_WIKI D(Is=63.0n Rs=14.1m N=1.70 Tt=4.32u Cjo=53.0p M=0.333 BV=1000 Ibv=10.0u Mfg=DiodesInc Type=Silicon) [24] [25]

Условные обозначения [ править ]

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

Если первый символ после числа не является буквой « e» для научной электронной записи или суффиксом масштабного коэффициента (левый столбец таблицы), то завершающие символы игнорируются. [26] Например, 5 трактуется как 5 В / 5 В / 5 В / 5 Гц / 5 Гц .

Коэффициенты масштабирования [ править ]

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

Суффикс (левый столбец) может указываться в верхнем / нижнем / смешанном регистре , что называется без учета регистра . [26] Например, 1MEG / 1meg / 1Meg представляет 1000000; 1k / 1K представляет 1000.

Любой добавленный текст после суффикса (левый столбец) игнорируется. [26] Например, 2Meg Hz / 2Mega Ohm представляют 2000000; 3 м В / 3 мОм составляет 0,003; 4 мкФ / 4 мкФ Генри представляет 0,000004.

В LTspice, любой суффикс (левый столбец) может заменить десятичную точку в виде действительного числа , общий формат для печатных схем. [26] [17] Например, 4K7 представляет 4700, 1u8 представляет 0,0000018.


Суффикс SPICE [26]		Метрика ИмяАнглийское
имя		Мощность 10Числовое
значение		Примечания и распространенные ошибки
TтераТриллион10 121000000000000
GгигаМиллиард10 91000000000
MEGмегаМиллион10 61000000Неправильное использование m/ meg/ mil- распространенные ошибки во всех программах SPICE
KкилограммТысяча10 31000
mМиллиТысячная10 −30,001«1 м» и «1 м» не означают «1 мегаом» , вместо этого «1 мега» является правильным [26]
u или же µмикроМиллионный10 −60,000001Старое программное обеспечение SPICE не поддерживает µсимвол (Mu) [17]
nнаноМиллиардный10 −90,000000001
pпикоТриллионный10 −120,000000000001
fфемтоКвадриллионная10 −150,000000000000001«1f» и «1F» не означают «1 фарад» , вместо этого «1» является правильным [26]
milты25,4 х 10 −60,0000254milсоставляет тысячную долю дюйма (0,001 дюйма ), что составляет 25,4  мкм [26]

Совместимость [ править ]

Хотя LTspice изначально был основан на исходном коде Berkeley SPICE 3f5, [1] он больше не является таковым , поэтому некоторые его функции могут создавать непереносимые файлы. Программы конкурентов SPICE также имеют непереносимые функции.

Возможности LTspice, которые могут не поддерживаться некоторыми программами SPICE:

  • Символы Unicode в схемах, списках соединений, сюжете. [6] Это новая функция в LTspice XVII, поэтому старые версии LTspice не поддерживают Unicode. [6]
  • Unicode (U + 00B5) µ микро - символы в качестве альтернативного символа ASCII (шестнадцатеричных 75) uписем, которое используется в качестве микро (10 -6 ) масштабного коэффициента. См. Настройку параметров в LTspice -> Инструменты -> Панель управления -> Параметры списка соединений -> Convert 'µ' to 'u'. [17]
  • Юникод (U + 2212) − минус в качестве альтернативного символа для ASCII (шестнадцатеричный 2D) −минус / тире / дефис. [3]
  • Суффикс, заменяющий десятичную точку. См. Настройку параметров в LTspice -> Инструменты -> Панель управления -> SPICE -> Accept 3K4 as 3.4K. [17]

LTspice не поддерживает следующие функции:

  • LTspice не поддерживает масштабные коэффициенты «атто» 10 –18 , «пета» 10 15 или «экса» 10 18 .
  • HSPICE поддерживает 'a'«atto» 10 −18 , который необходимо заменить на 'e-18'для совместимости с LTspice и другим программным обеспечением SPICE.
  • HSPICE поддерживает 'X'как синоним «meg» 10 6 , который необходимо заменить на LTspice и другое программное обеспечение SPICE 'e6'или 'MEG'обеспечить совместимость с ним.

Соглашения об именах узлов [ править ]

В LTspice узел / сеть (точка соединения) на схеме может быть помечен с помощью Label Netкнопки или F4клавиши инструмента . 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, SPICE и более ранняя версия программного обеспечения LTspice поддерживали только печатаемые символы ASCII для имен узлов / сетей, затем LTspice XVII добавил поддержку символов Unicode . [6]

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

  • _- Подчеркивание приводит к размещению верхней черты над всем именем, что обычно означает активный низкий сигнал. Например, «_RESET» отображается на схеме как « RESET ». [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]

  • None- Голый текст. Это значение по умолчанию. [29]
  • Global- «Прямоугольник» вокруг текста. Это автоматически отображается для глобального сетевого имени, которое начинается с «$ G_». [29]
  • Input- «Прямоугольник с концом треугольника» вокруг текста. Это выбирается в поле «Тип порта» в мастере «Label Net». [29]
  • Output- «Прямоугольник с треугольником на другом конце» вокруг текста. Это выбирается в поле «Тип порта» в мастере «Label Net». [29]
  • Bidirectional- «Прямоугольник с треугольником на двух концах» вокруг текста. Это выбирается в поле «Тип порта» в мастере «Label Net». [29]

Формат файла [ править ]

Многие файлы LTspice хранятся в виде текстовых файлов ASCII , которые можно просматривать или редактировать с помощью любых программ текстовых редакторов ASCII . 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.

Расширения файлов LTspice : [30]

  • asc- схема . Он состоит из списка соединений, основанного на текстовых командах SPICE . [30]
  • asy- электронный символ, показанный на схеме. [30]
  • cir- ввод внешнего списка соединений. [30]
  • fft- Двоичный выход БПФ . [30]
  • lib- подсхемы библиотеки моделей. [31]
  • plt- настройки графика просмотра осциллограмм . [30]
  • raw- двоичный выход, дополнительный выход ASCII. [30]
  • sub- подсхема. [31]
  • lib/ sub/ mod/ model- модель устройства. Хотя разрешены любые расширения файлов, пользователи, как правило, тяготеют к общим. [30]

Пример [ править ]

Следующий пример можно просмотреть, скопировав каждый в два разных текстовых файла. Для каждого скопируйте текст в сером поле из этой статьи, вставьте в текстовый редактор ASCII , сохранив 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 [ править ]

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

В следующем примере показано содержимое небольшого файла схемы LTspice для простой RC-цепи с четырьмя условными обозначениями : V1 - источник постоянного напряжения 10 В , R1 - резистор 1 кОм , C1 - конденсатор 1 мкФ , земля . Три нижние строки ТЕКСТА: 1) директива моделирования переходных процессов с параметром времени остановки 10 мс ( ), 2) директива SPICE для установки начального состояния RC "выходной" цепи на ноль вольт ( ) и 3) a текстовый комментарий (заголовок). .tran 10mS.ic v(OUT)=0V

Версия 4ЛИСТ 1 880 680ПРОВОД 224 96 128 96ПРОВОД 128 160 128 96ПРОВОД 224 192 224 176ПРОВОД 288 192 224 192ПРОВОД 224 208 224 192ПРОВОД 128 288 128 240ПРОВОД 224 288 224 272ПРОВОД 224 288 128 288ПРОВОД 224 304 224 288ФЛАГ 224 304 0ФЛАГ 288192 ВЫХОДIOPIN 288 192 ВыхСИМВОЛ res 208 80 R0SYMATTR InstName R1SYMATTR Значение 1KКолпачок SYMBOL 208208 R0SYMATTR InstName C1SYMATTR Значение 1 мкФSYMATTR SpiceLine V = 50СИМВОЛ напряжение 128144 R0ОКНО 123 0 0 Влево 0ОКНО 39 0 0 Влево 0ОКНО 0 7 10 Влево 2ОКНО 3-20 57 Левое 2SYMATTR InstName V1SYMATTR Значение 10 ВТЕКСТ 120 344 Левый 2! .Tran 10 мсТЕКСТ 120 376 Слева 2! .Ic v (OUT) = 0 ВТЕКСТ 8 72 Left 2; RC Circuit - LTspice - Википедия

Файл графика [ править ]

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

В следующем примере для приведенной выше схемы показаны настройки для моделирования «анализа переходных процессов» с двумя формами сигналов на одной плоскости графика, состоящей из напряжения RC на «выходе» цепи и тока через резистор R1, которые обозначены V (выход) и I (R1). ) в верхней части графика.

[Переходный анализ]{ Npanes: 1 { следы: 2 {524290,0, "V (выход)"} {34603011,1, "I (R1)"} X: ('м', 0,0,0.001,0.01) Y [0]: ('', 0,0,1,10) Y [1]: ('м', 0,0,0.001,0.01) Вольт: ('', 0,0,0,0,1,10) Амперы: ('м', 0,0,0,0,0.001,0.01) Журнал: 0 0 0 GridStyle: 1 }}

См. Также [ править ]

  • Модель транзистора
  • Диодное моделирование
  • Коалиция компактных моделей
  • Сравнение программного обеспечения EDA
  • Список бесплатных симуляторов электронных схем

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g h i "Генеалогия LTspice - наследие симуляции вездесущности" . LTwiki . Архивировано 2 декабря 2018 года.
  2. ^ a b c d e f "LTspice" . Аналоговые устройства . Архивировано 3 декабря 2018 года.
  3. ^ a b c d "LTspice - История изменений" . Аналоговые устройства . Архивировано 9 ноября 2019 года . Проверено 21 февраля 2020 года .
  4. ^ a b Майк Энгельхардт: Справка по LTspice IV → Часто задаваемые вопросы → Лицензия и распространение. (Справка версии ПО 4.19u от 4 сентября 2013 г.)
  5. ^ a b Майк Энгельхардт: Справка LTspice IV → Введение → Лицензионное соглашение / Заявление об ограничении ответственности. (Справка версии ПО 4.19u от 4 сентября 2013 г.)
  6. ^ a b c d e f g h i j k l "LTspice XVII Введение" . LTwiki . Архивировано 2 декабря 2018 года.
  7. ^ a b c «Линейный выпуск LTspice IV для многоядерных процессоров» . EE Herald . 13 февраля 2009 года. Архивировано 2 декабря 2018 года.
  8. ^ «Команда моделирования» . LTwiki . Архивировано 13 мая 2019 года.
  9. ^ a b «Linear Technology анонсирует SwitcherCAD III - полнофункциональный симулятор Spice Simulator для приложений видеомикшера» . AboutSpice.com . 16 мая 2001 года. Архивировано 5 декабря 2018 года.
  10. ^ "Извлечение списка цепей PCB" . LTwiki . Архивировано 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 . Проверено 17 января 2011 года .
  13. ^ новости: sci.electronics.cad: Объявление: дата доступа к многопоточному LTspice = 27 сентября 2013 г.
  14. ^ «LTspice IV теперь является родным для Mac OS X» . Оценка инженерии . 9 ноября 2013 г.
  15. ^ «Общая информация для заказа» (PDF) . Линейная технология . 18 сентября 2008 г. Архивировано 3 октября 2016 г. из оригинального (PDF) .
  16. ^ «Сторонние модели» . LTwiki . Архивировано 13 мая 2019 года.
  17. ^ a b c d e "LTspice - Панель управления" . LTwiki . Архивировано 5 декабря 2018 года.
  18. ^ Добавление сторонних моделей в LTspice IV на YouTube
  19. ^ Томас Мостеллер (2017). «Импорт сторонних моделей SPICE (слайды)» (PDF) . Аналоговые устройства . Архивировано 8 марта 2020 г. (PDF) .
  20. ^ «Модели SPICE» . Cordell Audio . Архивировано 8 марта 2020 года.
  21. ^ "Библиотека моделей Cordell Audio SPICE" . Cordell Audio . 20 апреля 2011 года. Архивировано 8 марта 2020 года.
  22. ^ "1N4007 Datasheet" (PDF) . ON Semiconductor . Архивировано 8 марта 2020 г. (PDF) .
  23. ^ "Библиотека Standard.dio" . LTwiki . Архивировано 8 марта 2020 года.
  24. ^ "1N5408 Лист данных" (PDF) . Диоды Inc . Архивировано 8 марта 2020 г. (PDF) .
  25. ^ "Библиотека моделей Spice" . Диоды Inc . Архивировано 8 марта 2020 года.
  26. ^ a b c d e f g h i j "LTspice - Общие соглашения" . LTwiki . Архивировано 5 декабря 2018 года.
  27. ^ a b c d e «Обозначьте имя узла» . LTwiki . Архивировано 9 декабря 2018 года.
  28. ^ «LTspice: недокументированные ярлыки» . Аналоговые устройства . Архивировано 9 декабря 2018 года.
  29. ^ a b c d e "Чертеж типа порта" . LTwiki . Проверено 9 декабря 2018 года .
  30. ^ a b c d e f g h i j Какие существуют типы файлов LTspice; LTwiki.
  31. ^ a b Руководство по структуре подсхемы; Аудио совершенство.
  32. ^ Сохранить конфигурацию графика; LTwiki.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • SPICE Дифференциация ; Майк Энгельхардт; Линейная технология; LT Journal аналоговых инноваций; 7 страниц; Январь 2015 г.
  • Симулятор LTspice IV: руководство, методы и приложения ; 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
  • Разработка усилителей мощности звука ; 2-е изд; Боб Корделл; Макгроу Хилл; 776 страниц; 2019; ISBN 978-1138555440 . (Главы 23 и 24) (модели LTspice) 
  • Схемы операционных усилителей - моделирование и эксперименты ; 1-е изд; Сид Антох; Zap Studio; 128 страниц; 2016; ISBN 978-1935422150 . 

Внешние ссылки [ править ]