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模拟电路仿真与模拟集成电路设计一直是不可分割的。集成电路设计师理解和设计电路的方式已经深深地受到了 SPICE 仿真器的影响。模拟电路仿真器的成功采用已经使电路仿真扩展到了电路板级设计中。如果一个电路设计首先经过了仿真，那么工程师很容易向客户或老板提供可靠的电路 ── 第一次投产就正常工作的电路。
在今天的市场上有很多 SPICE 仿真器。很明显，这是一个成熟的市场，这个市场所采用的技术似乎几年前就开始稳定了。那么，为什么还有人要编写新的模拟电路仿真器呢？
如果你花点时间想一下，答案就显而易见了。因为开关模式电源（SMPS）在市场上很重要，但是难以仿真。SMPS 的开关网络在高频频段可能会振铃，其设计依赖于闭合一个反馈环路一直到音频频段。SMPS 的组件包括大的电容器、电感器和功率晶体管，单片集成电路中不总是包含这些组件，因此，为集成电路设计而开发的 SPICE 中没有代表 SMPS 所使用的电路元件的内置器件，这是可以理解的。要仿真这些器件，需要用分支电路为这些器件的行为建立宏模型。随着分支电路的增多，电路上增加了很多新的节点，这增加了需要求解的方程数量。这样一来，不仅仿真速度会下降，还出现了一些收敛问题。我们来看一个典型的输出滤波电容器。它的容量比 SPICE 在一个集成电路设计中所能遇到的最大容量还大。在短时步进时，SPICE 需要以非常低的阻抗表示这种大电容，这有效地短接了电路矩阵的两个节点，使这个电容几乎成为独一并导致错误信息“时间步进太小！”。
这是凌力尔特公司编写 SwitcherCAD III的原因之一。它是一个 SPICE 仿真器，其中有为实际 SMPS 中出现的电路元件编写的新器件模型。SwitcherCAD III中引入的一个新器件是带有积分 ESR 和串联电感的电容器。由于这个 SPICE 采用了新一代技术，因此无需任何内部节点就可以表示这类电路元件。因此，在相同的短时步进时，该器件有串联阻抗，不会使电路矩阵短路，也不会无法收敛。类似的方法也已经用于电感器。其它 SPICE 会用内部节点表示每个电感器。SwicherCAD III去除了这些节点。在 SwitcherCAD III 中，LR 电路的运行速度与其它 SPICE 中的 RC 电路一样快。我们还为 VDMOS 功率 MOSFET 编写了我们自己的晶体管器件模型。无需使用分支电路或内部节点，这种器件模型就可以准确展示功率 MOSFET 独特的栅极电荷行为。
当然，SMPS 控制器逻辑也变得越来越复杂了。今天的 SMPS 根据电路当前运行状况动态地改变电源控制算法，从连续开关模式转换到突发模式（Burst Mode）工作，以跳跃接通甚至跳跃断开一些周期。SwitcherCAD III 中有一种新颖的混合模式仿真器和编译程序，能以轻量级计算方式给这些产品建立逼真的模型。目前有 400 多种凌力尔特公司的产品已经建立了适用于 SwitcherCAD III 的模型。
下次你需要 SMPS 的时候，下载 SwitcherCAD III吧。它可以从凌力尔特公司的网站免费下载。你不必有以前曾经用过电路仿真器的经验。你可以通过详细的逐周期 SMPS 仿真观察阶跃负载响应和启动时的瞬态行为。在你自己的 PC 上运行示例电路或从头开始画出你自己的电路草图。然后再来回答“是否需要新的 SPICE” 这个问题吧！
凌力尔特公司的 LTspice（即 SwitcherCAD III）是一种通用的高性能SPICE程序，其中包括凌力尔特公司的 1137 种器件模型，在这些模型中有 772 种是电源产品模型， 汇集了有史以来最为全面的 SMPS 稳压器和控制器模型。
现在屏幕上显示的是有关 LTC3780 降压-升压型电流模式控制器的图形，该器件采用 4 个 MOSFET 和一个电感器。在上面这个图中，波形显示的是输出电压 V(out) 在软启动时随 5V 输入斜坡上升的情况。对应的电感器电流如中间这个图所示。下面这个图显示的是锁相环滤波器电压，表明在这个软启动周期中相位锁定到外部时钟信号上的过程。
LTspice的理念是，对任意电路进行逐周期的详细仿真，以实现对器件行为的仿真。它不是一个非常针对 SMPS 的 SPICE 程序，只是一个允许交互式 SMPS 仿真和非常快的 SPICE 程序。
LTspice可以从凌力尔特公司的网站免费下载，它对电路尺寸没有限制。来自其它半导体制造商的第三方模型可以轻松添加到LTspice中。它就像一个内部专有的用于集成电路设计的 SPICE 程序一样，可以很好地执行，而且超越了各种付费 SPICE 程序。
这是 Philbrick Researches P2 分立晶体管运算放大器的原理图。它利用泵式变容二极管环的再生增益。目前这一版 LT Spice 含有这个仿真示例。这个示例显示，LTspice 用作一个一般的 SPICE 程序时，运行速度足够快，可以在一分钟的仿真时间内从这个著名的运算放大器抽取 DC 增益、GBW、输入偏置电流和转换率。
在今天的市场上有很多 SPICE 仿真器。很明显，这是一个成熟的市场，这个市场所采用的技术似乎几年前就开始稳定了。那么，为什么还有人要编写新的模拟电路仿真器呢？
如果你花点时间想一下，答案就显而易见了。因为开关模式电源（SMPS）在市场上很重要，但是难以仿真。SMPS 的开关网络在高频频段可能会振铃，其设计依赖于闭合一个反馈环路一直到音频频段。SMPS 的组件包括大的电容器、电感器和功率晶体管，单片集成电路中不总是包含这些组件，因此，为集成电路设计而开发的 SPICE 中没有代表 SMPS 所使用的电路元件的内置器件，这是可以理解的。要仿真这些器件，需要用分支电路为这些器件的行为建立宏模型。随着分支电路的增多，电路上增加了很多新的节点，这增加了需要求解的方程数量。这样一来，不仅仿真速度会下降，还出现了一些收敛问题。我们来看一个典型的输出滤波电容器。它的容量比 SPICE 在一个集成电路设计中所能遇到的最大容量还大。在短时步进时，SPICE 需要以非常低的阻抗表示这种大电容，这有效地短接了电路矩阵的两个节点，使这个电容几乎成为独一并导致错误信息“时间步进太小！”。
这是凌力尔特公司编写 SwitcherCAD III的原因之一。它是一个 SPICE 仿真器，其中有为实际 SMPS 中出现的电路元件编写的新器件模型。SwitcherCAD III中引入的一个新器件是带有积分 ESR 和串联电感的电容器。由于这个 SPICE 采用了新一代技术，因此无需任何内部节点就可以表示这类电路元件。因此，在相同的短时步进时，该器件有串联阻抗，不会使电路矩阵短路，也不会无法收敛。类似的方法也已经用于电感器。其它 SPICE 会用内部节点表示每个电感器。SwicherCAD III去除了这些节点。在 SwitcherCAD III 中，LR 电路的运行速度与其它 SPICE 中的 RC 电路一样快。我们还为 VDMOS 功率 MOSFET 编写了我们自己的晶体管器件模型。无需使用分支电路或内部节点，这种器件模型就可以准确展示功率 MOSFET 独特的栅极电荷行为。
当然，SMPS 控制器逻辑也变得越来越复杂了。今天的 SMPS 根据电路当前运行状况动态地改变电源控制算法，从连续开关模式转换到突发模式（Burst Mode）工作，以跳跃接通甚至跳跃断开一些周期。SwitcherCAD III 中有一种新颖的混合模式仿真器和编译程序，能以轻量级计算方式给这些产品建立逼真的模型。目前有 400 多种凌力尔特公司的产品已经建立了适用于 SwitcherCAD III 的模型。
下次你需要 SMPS 的时候，下载 SwitcherCAD III吧。它可以从凌力尔特公司的网站免费下载。你不必有以前曾经用过电路仿真器的经验。你可以通过详细的逐周期 SMPS 仿真观察阶跃负载响应和启动时的瞬态行为。在你自己的 PC 上运行示例电路或从头开始画出你自己的电路草图。然后再来回答“是否需要新的 SPICE” 这个问题吧！
凌力尔特公司的 LTspice（即 SwitcherCAD III）是一种通用的高性能SPICE程序，其中包括凌力尔特公司的 1137 种器件模型，在这些模型中有 772 种是电源产品模型， 汇集了有史以来最为全面的 SMPS 稳压器和控制器模型。
现在屏幕上显示的是有关 LTC3780 降压-升压型电流模式控制器的图形，该器件采用 4 个 MOSFET 和一个电感器。在上面这个图中，波形显示的是输出电压 V(out) 在软启动时随 5V 输入斜坡上升的情况。对应的电感器电流如中间这个图所示。下面这个图显示的是锁相环滤波器电压，表明在这个软启动周期中相位锁定到外部时钟信号上的过程。
LTspice的理念是，对任意电路进行逐周期的详细仿真，以实现对器件行为的仿真。它不是一个非常针对 SMPS 的 SPICE 程序，只是一个允许交互式 SMPS 仿真和非常快的 SPICE 程序。
LTspice可以从凌力尔特公司的网站免费下载，它对电路尺寸没有限制。来自其它半导体制造商的第三方模型可以轻松添加到LTspice中。它就像一个内部专有的用于集成电路设计的 SPICE 程序一样，可以很好地执行，而且超越了各种付费 SPICE 程序。
这是 Philbrick Researches P2 分立晶体管运算放大器的原理图。它利用泵式变容二极管环的再生增益。目前这一版 LT Spice 含有这个仿真示例。这个示例显示，LTspice 用作一个一般的 SPICE 程序时，运行速度足够快，可以在一分钟的仿真时间内从这个著名的运算放大器抽取 DC 增益、GBW、输入偏置电流和转换率。