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SPICE 常見錯誤和基本技巧

使用SPICE進行電路模擬時,可以使用以下的基本技巧

  • SPICE網表的第一行必須是註釋行。SPICE將忽略網表中的第一行。
  • 1兆歐姆為1MEG,而非1M,1m或者1 MEG(空格開)
  • 1法拉表示為1, 而非1f或1F。1F表示1 femto-Farad或者說1015 法拉
  • 瞬態模擬顯示的是時間資料,即x軸為時間。看上去像三角波或者非常粗糙的參差不齊的曲線,是由於沒有設定最大輸出步長所引起的。
  • 在.tran語句的最後新增UIC (use initial conditions),有助於改善瞬態分析的收斂性。
  • 包含MOSFET的模擬必須在.option語句中指明比例因子,除非具體指明瞭MOSFET的寬和長的實際值(最終值)
  • 規避供電電源邊界可以改善DC掃描的收斂性。例如,從a~bV掃描一個電路可能導致不收斂,而從c~dV則可以收斂。
  • 在任何模擬中,新增.OPTIONS RSHUNT=1E8語句(或者其它電阻值)可以改善收斂性。該語句給電路中所有節點都新增上一個並聯電阻(參見WinSPICE使用者手冊中關於GMIN引數的介紹)。當然,若RSHUNT值過小將影響模擬結果。

收斂性:

不能模擬的網標數值上無法收斂。若電路中無連線錯誤,通過調整三個引數ABSTOL、VNTOL、RELTOL可以提升收斂性。
ABSTOL為電流絕對精度,其預設值為1pA。也就是說,如果電路模擬所得值在它實際值的±1pA的範圍內時,SPICE認為電流已經收斂,模擬將跳到下一個模擬時刻或AC/DC值。
VNTOL為節點電壓精度,預設值為1μ

V。
RELTOL為相對精度,預設值為0.001(0.1%)。RELTOL用來規避同一電路中模擬較大或較小電氣值是所引起的問題。
增加這三個引數的值將加快模擬的速度,並能解決一些收斂問題,其代價是犧牲一些模擬精度。為了改善收斂性,可以在SPICE網表中使用下面語句:
.OPTIONS ABSTOL=1μA VNTOL=1mV RELTOL=0.01
需要強制收斂時,這些引數的值可以設定為
.OPTIONS ABSTOL=1mA VNTOL=100mV RELTOL=0.1

待完善

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