Spice गाइड

Source- HOW TO GET STARTED WITH SPICE? (for beginners)

Author- Jan Van der Spiegel 

[email protected]

 

  1. स्पाइस के साथ कैसे शुरू किया जाए? (नौसिखिये के लिए)

(URL: http://www.seas.upenn.edu/~jan/spice/spice.guide.html)

यह दस्तावेज़ स्पाइस या एचस्पिस को चलाने का तरीका बताएगा। यह स्पाइस कमांड की व्याख्या नहीं करता है। यह आपके दस्तावेज़ में, या स्पाइस उपयोगकर्ता की मार्गदर्शिका में सर्किट टोपोलॉजी निर्दिष्ट करने के तरीके के तहत इस दस्तावेज़ में पहले पाया जा सकता है।

स्पाइस चलाने के लिए, आपको निम्न चरणों से गुजरना होगा:

  • सर्किट का एक योजनाबद्ध ड्रा (छोड़ा जा सकता है)
  • एक इनपुट फ़ाइल बनाएँ
  • कार्यक्रम चलाएं
  • आउटपुट फ़ाइल को देखें और परिणामों को प्रिंट करें

3.1 स्पाइस के लिए एक इनपुट फ़ाइल बनानाउदाहरण

हम पहले समझाएंगे कि योजनाबद्ध संपादक के बिना पीएसपीइस का उपयोग कैसे करें (योजनाबद्ध संपादक का उपयोग करने के लिए पीएसकेपीस प्राइमर देखें)।

क। सर्किट का एक योजनाबद्ध ड्रा, नोड्स को नंबर दें और सभी तत्वों को लेबल करें। ध्यान दें कि आम नोड (ग्राउंड) में हमेशा “0” संख्या होती है।

एक नमूना सर्किट नीचे दिया गया है।

 

 

 

 

चित्र 1

इनपुट वोल्टेज vin 10V के बराबर होने पर हम वोल्टेज v12, v2 और वर्तमान i4 में रुचि रखते हैं। हम टर्मिनल एबी द्वारा देखे गए थेवेनिन समकक्ष वोल्टेज और प्रतिरोध को भी ढूंढना चाहते हैं।

इसके अलावा, हम 2V के चरणों में 0 और 20 वी के बीच इनपुट वोल्टेज को चरणबद्ध करना चाहते हैं और प्रिंट और प्लॉट v12, vo, v2 और i4 vin के फ़ंक्शन के रूप में चरणबद्ध करना चाहते हैं।

ध्यान दें कि हमने वर्तमान i4 को मापने में सक्षम होने के लिए शून्य मान के डीसी वोल्टेज स्रोत, VMEAS को डाला है।

ख। PSpice के लिए इनपुट फ़ाइल (स्रोत फ़ाइल) बनाएँ।

स्रोत फ़ाइल को इसके नाम पर एक्सटेंशन (आमतौर पर “.cir”) की आवश्यकता होती है। डेटा, नियंत्रण और आउटपुट कथन के विवरण के लिए, इस दस्तावेज़, स्पाइस मैनुअल या पाठ्यपुस्तक में पहले “सर्किट टोपोलॉजी निर्दिष्ट कैसे करें” का संदर्भ लें।

किसी भी संपादक के साथ इनपुट फ़ाइल बनाएं, जैसे Emacs, माइक्रोसॉफ्ट एडिटर, वर्ड सही, विंडोज़ के तहत नोटपैड इत्यादि। इसे सी: ड्राइव या डिस्क पर अपनी डिस्क पर सहेजें: ड्राइव पर। यदि आप इसे सी: ड्राइव पर संग्रहीत करते हैं, तो इसे एक उपनिर्देशिका में रखें (उदा। सी: \ उपयोगकर्ता \ filename.cir; उप-निर्देशिका को पीएसपीइस संस्करण के लिए आवश्यक है जो पीसी प्रयोगशालाओं में नेटवर्क पर चलता है और एच पर बैठता है : चलाना)। फ़ाइल को टेक्स्टफाइल के रूप में सहेजें (एमएस वर्ड जैसे वर्ड प्रोसेसर का उपयोग करते समय)।

Example: c:\users\example1.cir

EXAMPLE PSpice

VIN 1 0 DC 10

F1 0 3 VMEAS 0.5

VMEAS 4 0 DC 0

R1 1 2 1K

R2 2 3 10K

R3 1 3 15K

R4 2 4 40K

R5 3 0 50K

.OP

.TF V(3,0) VIN

.DC VIN 0 20 2

.PRINT DC V(1,2) V(2,4) I(VMEAS)

.PLOT DC V(1,2) V(2,4)

.PLOT DC I(VMEAS)

.END

टिप्पणियाँ:

  1. पहली पंक्ति एक शीर्षक रेखा है और कुछ भी हो सकती है। इसे छोड़ा नहीं जा सकता है।
  2. अंतिम पंक्ति .END कथन होना चाहिए।
  3. आप टिप्पणी लाइनों को सम्मिलित कर सकते हैं। कभी भी एक लाइन “*” से शुरू होती है, PSpice पूरी रेखा को अनदेखा करता है। कमांड लाइन को अवरोधित करने के लिए “*” का उपयोग करना भी आसान है।
  4. आप ऊपरी या निचले केस अक्षरों का उपयोग कर सकते हैं।
  5. .END कथन के बाद कैरिज रिटर्न जोड़ने के लिए मत भूलना।

ग। Spice चलाएं

एक बार जब आप PSpice में हों, तो स्क्रीन के शीर्ष पर फ़ाइल मेनू खींचें और “खोलें” चुनें। सिस्टम आपको फ़ाइल के नाम के लिए संकेत देता है। आपके द्वारा बनाए गए सर्किट के फ़ाइल नाम में टाइप करें। उदाहरण के तौर पे: c:\users\example1.cir

एक विंडो आपको बताएगी कि स्पाइस प्रोग्राम चल रहा है, या सिमुलेशन सफलतापूर्वक पूरा हो चुका है, या त्रुटियों का पता चला है। “OK” बटन पर क्लिक करें।

PSPICE with Capture


5. HSPICE

5.1 HSPICE शुरू करना

आप Eniac (Sun Sparc) पर HSPICE चला सकते हैं, जो मूल रूप से योजनाबद्ध संपादक और जांच को छोड़कर, PSpice के समान प्रोग्राम है। Eniac पर HSpice का उपयोग करने का लाभ यह है कि आप इसे अपने कमरे से मॉडेम कनेक्शन या ResNet के माध्यम से चला सकते हैं। इसके अलावा, यह उपयोगकर्ता के अनुकूल और शक्तिशाली ग्राफिकल इंटरफेस (जीएसआई) के साथ आता है बशर्ते आपके पास एक्स-टर्मिनल तक पहुंच हो।

सबसे पहले, आपको इनपुट फ़ाइल बनाना है जिसमें डेटा, नियंत्रण और आउटपुट कथन शामिल हैं जैसे PSpice के लिए किया जाता है। प्रारूप और आदेश समान हैं। आप इस इनपुट फ़ाइल को किसी भी संपादक के साथ बना सकते हैं। एक बार आपके पास इनपुट फ़ाइल हो जाने के बाद, आप यूनिक्स प्रॉम्प्ट पर निम्न आदेश टाइप करके HSpice चला सकते हैं,

hspice inputfilename

जिसमें इनपुटफाइल आपकी इनपुट फ़ाइल का नाम है। आउटपुट स्क्रीन पर प्रदर्शित किया जाएगा। आप एक आउटपुट फ़ाइल में एचएसपीआईएस के आउटपुट को भी स्टोर कर सकते हैं, जैसा कि निम्नानुसार है,

hspice inputfile > outputfile

आउटपुट फ़ाइल देखने के लिए, अपने पसंदीदा संपादक का उपयोग करें। फ़ाइल को किसी अन्य दस्तावेज़ के रूप में मुद्रित किया जा सकता है:

lpr -w80 outputfile

ध्यान दें कि एचएसपीसी डीसी वोल्टेज नहीं देता है जब तक कि आपने एक निश्चित विश्लेषण प्रकार निर्दिष्ट नहीं किया है, उदाहरण के लिए। टीआरएएन, या .एसी विश्लेषण (स्पाइस स्वचालित रूप से क्षणिक या एसी विश्लेषण करने से पहले डीसी विश्लेषण करता है)। इस प्रकार, यदि आप केवल एचएसपीइस में डीसी वोल्टेज में दिलचस्पी रखते हैं, तो आपको .OP विकल्प, या .DC विकल्प निर्दिष्ट करना चाहिए।

5.2 एचएसपीआईसी की विशेष विशेषताएं

एचएसपीइस में कई क्षमताएं हैं। यदि आप इंटीग्रेटेड सर्किट सिमुलेशन के लिए एचएसपीइस का उपयोग करना चाहते हैं तो आपको इनमें से कई का उपयोग करना होगा। कृपया मेटासोफ्टवेयर मैनुअल से परामर्श लें (डीएसएल, कमरा 100 एम से उपलब्ध)। यहां इनमें से कुछ विशेषताएं हैं।

  • Hspice में एक गणितीय भाव

एचएसपीआईसी कुछ गणितीय कार्यों का समर्थन करता है जिनका उपयोग किसी भी आउटपुट चर के लिए किया जा सकता है। निम्नलिखित सामान्य प्रारूपों का उपयोग सभी अभिव्यक्तियों के लिए किया जाना चाहिए:

.print varname=PAR(‘sqrt(v3)’)

यह HSPICE को वोल्टेज “v3” के वर्ग रूट को मुद्रित करने और इसे वैरिएबल नाम वर्नाम असाइन करने का निर्देश देता है। परिणाम आउटपुट फ़ाइल के साथ-साथ जीएसआई print’plot फ़ील्ड के नीचे भी मिल सकते हैं। वर्ग रूट के अलावा, log (), sin () और tan () जैसे अन्य उपयोगी फ़ंक्शन समर्थित हैं। पूरी सूची के लिए HSPICE मैनुअल से परामर्श लें।

ख। नोड  के नाम

नोड संख्याओं का उपयोग करने के बजाय, आप इनपुट फ़ाइल में नोड नामों का उपयोग कर सकते हैं। यह फ़ाइलों को पढ़ने के लिए बहुत आसान बनाता है। आउटपुट फ़ाइल और ग्राफिकल डिस्प्ले में वही नाम दिखाई देंगे।

5.3 ग्राफिकल आउटपुट: gsi

यदि आपके पास एक्स-विंडो टर्मिनल तक पहुंच है तो आउटपुट को जीएसआई प्रोग्राम का उपयोग करके ग्राफिकल रूप से देखा जा सकता है। ग्राफिकल डिस्प्ले का उपयोग करने के लिए, आपको इनपुट फ़ाइल में “विकल्प पोस्ट” कथन शामिल करना होगा। यह * .sw # (.sweep विश्लेषण के लिए) या * .tr # फ़ाइल (क्षणिक विश्लेषण के लिए) बनाएगा जिसमें सिमुलेशन परिणाम एक प्रारूप में शामिल हैं जिसका अर्थ gsi द्वारा किया जा सकता है।

gsi चलाने के लिए, “gsi inputfilename” टाइप करें। सभी नोड वोल्टेज बाद के प्रदर्शन के लिए सहेजा जाएगा। यदि आपके पास एक बड़ा सर्किट है और सभी नोड्स को देखने की आवश्यकता नहीं है, तो आप फ़ाइल के आकार को कम करके निर्दिष्ट कर सकते हैं कि कौन से नोड वोल्टेज को सहेजना है। यह “.option पोस्ट जांच” द्वारा किया जाता है, उसके बाद “.print nodenames” कमांड होता है। यह अंतिम आदेश उस व्यक्ति के समान है जो आप निर्दिष्ट करने के लिए करते हैं कि नोड वोल्टेज, या करंट जिन्हें आप Spice को सहेजना चाहते हैं।

जीएसआई के लिए .option पोस्ट कमांड के साथ, इनपुट फ़ाइल का एक उदाहरण यहां दिया गया है।

example hspice with gsi

vin input 0 dc 10

f1 0 output vmeas 0.5

vmeas 4 0 dc 0

r1 input 2 1k

r2 2 output 10k

r3 input 3 15k

r4 2 4 40k

r5 output 0 50k

.tf output vin

.dc vin 0 20 2

.option post

*.print dc v(1,2) v(2,4) i(vmeas)

*.plot dc v(1,2) v(2,4) i(vmeas)

.end

ग्राफ़िकल आउटपुट देखने के लिए, जीएसआई उदाहरण 1 टाइप करें (यदि एक्स-विंडो टर्मिनल पर; यदि आप एक्स-विंडोज़ से परिचित नहीं हैं तो सीईटीएस से परामर्श लें)। जीएसआई आउटपुट अगले आंकड़े में दिखाया गया है। “जीएसआई” टाइप करने के बाद, दो खिड़कियां खुल जाएंगी।

 

 

 

 

शीर्ष आपको प्रदर्शित करने के लिए कौन से चर का चयन करने की अनुमति देता है। चर के “प्रकार” (वोल्टेज, वर्तमान, आदि) और “घटता” प्रदर्शित करने के बाद, “ड्रा” बटन पर क्लिक करने के बाद। वक्र दूसरी विंडो (ग्राफ विंडो) पर दिखाए जाएंगे।

 

 

 

 

 

आप “पैनल” मेनू पर जाकर और पैनलों की संख्या चुनकर पैनलों की संख्या का चयन कर सकते हैं। कई विकल्प और कुशलताएं शामिल हैं जिन्हें आप शामिल कर सकते हैं (नीचे जीएसआई की विशेषताएं देखें)।

जीएसआई की विशेषताएं

ग्राफ़ विंडो में आपके पास कई रोचक विकल्प हैं। माप मेनू आपको कर्सर का उपयोग करने की अनुमति देता है। ज़ूम इन / आउट करने के लिए दाएं माउस बटन पर क्लिक करें और ज़ूम कमांड में से एक का चयन करें। फिर बाएं बटन के साथ यह इंगित करने के लिए एक छोटी सी रेखा खींचें कि आप ज़ूम करना चाहते हैं।

पैनल को साफ़ करने के लिए, दाएं माउस बटन पर क्लिक करें और “साफ़ करें” का चयन करें।

प्रिंटिंग “प्रिंट” मेनू पर जाकर किया जा सकता है। प्रिंट कमांड फ़ाइल में ग्राफ़िकल आउटपुट (filename.gr # के रूप में लेबल किया जाएगा) लिख देगा) जिसे बाद में मुद्रित किया जा सकता है (lpr कमांड का उपयोग करके)।

गणितीय अभिव्यक्तियों को भी प्लॉट किया जा सकता है। शीर्ष विंडो में, आपको अभिव्यक्ति नामक एक छोटा सा बॉक्स दिखाई देगा। आप आलेखों के जोड़, गुणा, वर्ग, आदि जैसे गणितीय अभिव्यक्ति टाइप कर सकते हैं। एक उदाहरण के रूप में एक प्रतिरोधी (शक्ति = i (vmeas) * वी (2) में शक्ति की गणना करने देता है)। अभिव्यक्ति प्रदर्शित करने के लिए, “वक्र” विंडो में “प्रकार” विंडो और “पावर” में अभिव्यक्ति का चयन करें। इसके बाद, “ड्रा” बटन पर क्लिक करें।


6. सबसे आम गलतियों

  1. स्रोत फ़ाइल में टाइपो: गलत नोड संख्याएं, गलत इकाइयां (उदा। 12 picofarad के संधारित्र का मान, गलत रूप से 12p के बजाय 12 के रूप में निर्दिष्ट किया गया है।)
  2. एमईजी के बजाय मेगा के लिए एम को भ्रमित करें: 5 मेगाहम प्रतिरोधी को 5 एमईजी के रूप में निर्दिष्ट किया जाना चाहिए और 5 एम नहीं। (एम या एम मिली के लिए खड़ा है)।
  3. संख्या 0 के लिए अक्षर ओ टाइप करना (10 में शून्य)
  4. .END कथन के बाद अंतिम कैरिज रिटर्न को छोड़ना।
  5. यदि Spice नहीं चलाता है।
  • 1. पहले जांचें कि आपके पथ में / कैड / बिन है। यदि नहीं, तो आपको अपने खोल प्रारंभिक फ़ाइल में कथन के पथ को / cad / bin शामिल करने के लिए बदलना चाहिए।)।
  • 2. एक एक्स-टर्मिनल से एनियाक पर हस्पिस चलाने के लिए जो एक कंप्यूटर पर ईर्ष्या से अलग होता है (आइए डोमेन में होबो कहें):
  • hobo.ee पर logon लॉगऑन करें (जिस पर डिस्प्ले कनेक्ट है) और टाइप करें:

xhost eniac.seas.upenn.edu

  • Eniac में प्रवेश करें और टाइप करें:

rsh eniac.seas.upenn.edu; एक बार Eniac पर आकर:

setenv DISPLAY hobo.ee:0.0


8. REFERENCES

  1. SPICE, A Guide to Circuit Simulation and Analysis Using PSpice, 3rd Ed., P. Tuinenga, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 1995. This book comes with a IBM-PC 3.5 disk with the PSpice Student Version.
  2. Schematic Capture with MicroSim PSpice, 3rd Ed., Marc. E. Herniter, Prentice Hall, Upper Saddle River, N.J, 1998. This book comes with a CD that contains an evaluation version of PSpice.
  3. MicroSim PSpice with Circuit Analysis, 2nd Ed., F. Monssen, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 1998.
  4. MicroSim PSpice for Windows, Vol. I and II, R. W. Goody, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 1998.
  5. Spice for Circuits and Electronics Using PSpice, 2nd ed., M. H. Rashid, Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1995. This book comes with a tear-out card to order a disk with the PSpice Student Version (available for both PC and MAC). The cost for the disk is about $7.50-$15.50
  6. Computer-Aided Circuit Analysis Using PSpice, 2nd Ed., W. Banzhaf, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1992
  7. Hands On PSpice,”J.G. Gottling, Houghton Mifflin Co., MA, 1995
  8. The Spice Book, A. Vladimirescu, John Wiley & Sons, New York, NY, 1994
  9. Semiconductor Device Modeling with Spice, 2nd Ed., G. Massobrio and P. Antognetti, McGraw-Hill, NY, 1993
  10. Mosfet Modeling with Spice, D. Foty, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 1997.
  11. Macromodeling with Spice, J.A. Connelly/P. Choi, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1992
  12. Inside SPICE, Overcoming the Obstacles of Circuit Simulation, R. M. Kielkowski, MacGraw-Hill, Inc., New York, 1994.
  13. SPICE, Practical Device Modeling, R. W. Kielkowski, McGraw-Hill, Inc., New York, 1995.
  14. Introduction to PSpice, A Supplement to Electric Circuits, 4th ed., by J. W. Nilsson and Susan A. Reidel, Addison-Wesley Publ. Company, Reading, MA, 1993
  15. Spice, by G. Roberts and A. Sedra, Oxford University Press, 1997, 2nd Edition.
  16. HSPice Users’ Manual, Meta-Software, Inc., Campbell, CA
  17. PSpice Users’ Guide, MicroSim Corporation, Irvine, CA
  18. SPICE User’s Guide

 

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