SPICE (Software)

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SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) ist eine Software zur Simulation analoger, digitaler und gemischter elektrischer Schaltungen (Schaltungssimulation).

Entwicklungsgeschichte[Bearbeiten]

Der Vorläufer von SPICE war CANCER (Computer Analysis of Nonlinear Circuits Excluding Radiation).[1][2]

SPICE wurde ursprünglich am Electrical Engineering and Computer Sciences (EECS) Fachbereich der University of California in Berkeley entwickelt und steht heute im Quellcode in Version 3f5 zur allgemeinen Verfügung. Auf dieser Version beruhen auch etliche kommerzielle und freie Ableger, die das Original um zusätzliche Funktionen erweitern, worunter aber wiederum die Kompatibilität leidet, was teilweise zu erheblichen Problemen führt, ein funktionierendes Simulationsmodell zu finden.

SPICE1 wurde 1973 erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt.[1][2]

Funktion[Bearbeiten]

Grundfunktion der Schaltungssimulation mit SPICE ist das algorithmische Finden von Näherungslösungen für die systembeschreibenden Differentialgleichungen. Deren Zusammenhang wird von der Schaltungstopologie bestimmt und mittels einer Netzliste, welche die Bauelemente und deren Verbindungen beschreibt, an den Simulator übergeben. Die Bauelemente werden durch Modelle beschrieben, die teils physikalisch orientiert sind, aber auch vollkommen abstrakt formuliert sein können. Im letzteren Fall wird ein Subsystem nur durch Ein/Ausgänge und verknüpfende Gleichungen beschrieben, statt aus Einzelkomponenten zu bestehen. Das führt zu rascheren und zugleich exakteren Simulationsergebnissen, da sich die Modellungenauigkeiten der Einzelkomponenten nicht hochaddieren können. Allerdings bleibt dann das interne Verhalten des Blocks unbekannt.

Benutzerschnittstellen[Bearbeiten]

Eine Anzahl von Anwendungen verwendet den Quellcode als Kern für eine graphische Benutzerschnittstelle. Das hat den Vorteil, dass sich die Simulation intuitiver erstellen lässt:

Literatur[Bearbeiten]

  • Karl H. Müller: Elektronische Schaltungen und Systeme. Simulieren, analysieren, optimieren mit SPICE, Vogel Verlag, 1990, ISBN 3-8023-0292-3
  • Steven M. Sandler, Charles E. Hymowitz: SPICE circuit handbook, McGraw-Hill Professional, 2006, ISBN 978-0-07-146857-2
  • Dietmar Ehrhardt, Jürgen Schulte: Simulieren mit PSPICE, Vieweg Verlag, 1992, ISBN 3-528-14921-3

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b http://www.ieee.li/pdf/viewgraphs/basics_simulation_technology.pdf
  2. a b http://www.eecs.berkeley.edu/Pubs/TechRpts/1973/22871.html
  3. PSpice, Internetseite von Cadence Design Systems
  4. LTspice, Internetseite von Linear Technology
  5. TINA, Internetseite von DesignSoft
  6. TINA-TI, Internetseite von Texas Instruments
  7. Multisim, Internetseite von National Instruments
  8. ngspice, Internetseite bei Sourceforge
  9. B2 Spice, Internetseite von Beige Gag Software Inc.
  10. HSPICE, Internetsite von Synopsys
  11. SystemVision, Internetsite von Mentor Graphics
  12. Qucs, Internetseite bei Sourceforge

Weblinks[Bearbeiten]