Trabalhando com uma Netlist SPICE

Num relance

Este artigo explica como as netlists SPICE funcionam no Altium Designer, quais informações contêm e como são geradas automaticamente a partir de um esquemático para simplificar a simulação e reduzir erros. Também apresenta a estrutura de uma netlist de exemplo, mostra como gerar ou executar uma netlist e introduz as áreas de código SPICE do usuário, que permitem adicionar comandos do simulador e código personalizado diretamente no esquemático. Se você deseja entender melhor o que o simulador processa por trás da representação esquemática e trabalhar com mais confiança em simulações baseadas em netlists, este artigo vai ajudar. Continue lendo para ganhar essa confiança.

- Saiba o que uma netlist SPICE inclui, como ela se relaciona com o esquemático e por que a geração automática ajuda a agilizar a simulação.
- Veja uma análise prática das entradas comuns de uma netlist, incluindo componentes, fontes, comandos de análise, modelos e encerramento do documento.
- Entenda como as áreas de código SPICE do usuário são definidas em um esquemático e como podem ser usadas em conjunto com descrições gráficas de circuitos.
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A netlist SPICE é uma representação textual do circuito. Ela deve incluir todos os componentes necessários com seus parâmetros, modelos de componentes, conexões e tipos de análise. É a netlist SPICE que é processada pelo mecanismo de simulação. A representação gráfica do esquemático é usada para simplificar a criação da netlist a partir do trabalho do usuário durante a simulação. Como a netlist é criada automaticamente ao projetar o esquemático, não é necessário criá-la manualmente, o que simplifica o processo e reduz possíveis erros.

A especificação dos componentes e das conexões exige uma sintaxe especial para descrever o circuito. Apesar da complexidade do método, ele tem suas vantagens – permite trabalhar diretamente com uma netlist e realizar simulações a partir dela, assim como a partir de um esquemático.

Os componentes em projetos importados ou inseridos a partir de bibliotecas de banco de dados instaladas são incluídos na netlist de simulação gerada se tiverem um modelo de simulação atribuído.

Criação de uma netlist

Para gerar a netlist de simulação a partir do esquemático atual, selecione Simulate » Generate Netlist nos menus. Para criar uma netlist nova e vazia, selecione o comando File » New » Mixed-Signal Simulation » AdvancedSim Netlist nos menus.

Para entender o conteúdo, considere o exemplo de netlist mostrado abaixo, que corresponde ao esquemático exibido logo em seguida.

Exemplo de netlist.
Exemplo de netlist.

O esquemático a partir do qual a netlist foi gerada.
O esquemático a partir do qual a netlist foi gerada.

  • As linhas com um asterisco * no início são comentários, usados como texto auxiliar
  • CC11 0 NetC11_2 100nF é a descrição do componente, em que:
    • CC11 designação do componente
    • 0 NetC11_2 – redes às quais os pinos do componente estão conectados; neste exemplo, o primeiro pino do capacitor está conectado ao circuito GND (0), e o segundo a NetC11_2
    • 100nF – valor do componente
  • VV6 NetC14_2 0 DC 0 PULSE(0 5 100n 10n 10n 400n 1u) AC 1mV 0 – descrição da fonte de sinal:
    • VV6 – designação do componente
    • NetC14_2 0 – pinos de conexão do componente
    • DC 0 / AC 1mV / 0 – parâmetros da fonte de sinal: CC, CA, fase
    • PULSE(0 5 100n 10n 10n 400n 1u) – parâmetros do sinal de saída: valor inicial, valor do pulso, tempo de atraso, tempo de subida, tempo de descida, largura do pulso, período
  • .PRINT =1 NetC13_1 NetC14_2 – comando para exibir sinais em forma de gráfico
  • *Selected Circuit Analyses:
    • .TRAN 1 10u 0 1 – tipo de cálculo selecionado (cálculo de transientes) e parâmetros de cálculo (tempo inicial, tempo final, passo)
  • *Models and Subcircuits:
    • .model PMOSFET_Level1 pmos (Level=1) – referência ao modelo de transistor utilizado
  • .END – fim do documento

 

Para executar uma simulação diretamente a partir de uma netlist aberta, selecione o comando Simulate » Run nos menus principais (atalho: F9).

Áreas de código SPICE do usuário

As áreas de código SPICE do usuário são um mecanismo para transferir comandos do simulador Mixed Sim do circuito para a netlist. Esse mecanismo é usado para prototipar rapidamente seções do circuito, permitindo que seções inteiras de código SPICE sejam definidas diretamente no circuito, como definições de modelos, parâmetros e instruções do simulador para cálculos.

As áreas de código SPICE do usuário não podem substituir completamente os componentes SPICE. Isso significa que não é possível gerar uma tarefa para um simulador de circuitos elétricos usando apenas as áreas de código SPICE do usuário. Portanto, esse mecanismo é um complemento útil para usuários avançados, mas não elimina a necessidade de descrever o circuito no formato gráfico do esquemático.

Para definir a área de código SPICE do usuário:

  1. Adicione um objeto de quadro de texto ao esquemático.
  2. Adicione o texto .nsx como a primeira linha do quadro de texto.
  3. Abaixo da linha .nsx, escreva o código SPICE de acordo com os requisitos de sintaxe SPICE.

Ao gerar uma netlist, aparecerá uma área contendo o texto da seção de código SPICE personalizado.

Em uma folha de esquemático, você pode definir quantas áreas de código SPICE do usuário forem necessárias. Todas as áreas serão combinadas em um único bloco na netlist.

Um exemplo de definição das áreas de código SPICE do usuário.
Um exemplo de definição das áreas de código SPICE do usuário.

As áreas de código SPICE do usuário podem ser usadas para redefinir os parâmetros globais especificados na aba Global Parameters da caixa de diálogo Advanced Parameters Settings. Ao definir um parâmetro com o mesmo nome na aba Global Parameters e na área de código SPICE do usuário, as informações do quadro de texto terão prioridade.
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