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OPINIÓN DE LAS ESPECIAS

SPICE OPUS realizando un análisis transitorio en un equipo Linux. SPICE OPUS es un simulador de circuitos electrónicos gratuito de propósito general , desarrollado y mantenido p...

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SPICE OPUS realizando un análisis transitorio en un equipo Linux.

SPICE OPUS es un simulador de circuitos electrónicos gratuito de propósito general , desarrollado y mantenido por miembros del Grupo EDA de la Universidad de Ljubljana , Eslovenia . [ 1 ] Se basa en el simulador de circuitos analógicos SPICE original de Berkeley e incluye varias mejoras y avances, como correcciones de errores de fuga de memoria y mejoras en la herramienta de trazado. SPICE OPUS está especialmente diseñado para bucles de optimización rápidos mediante su optimizador integrado. [ 2 ]

El análisis y procesamiento de SPICE OPUS se realiza mediante el lenguaje de programación interpretado NUTMEG, que permite sesiones interactivas. SPICE OPUS también puede utilizarse como simulador por lotes, almacenando los resultados en archivos de salida (admite formatos de archivo RAW binarios y ASCII).

Historia

SPICE OPUS comenzó a mediados de la década de 1990 como una herramienta de enseñanza e investigación para el diseño y la optimización de circuitos en la Facultad de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Ljubljana . En ese momento, solo se admitía el sistema operativo Windows , ya que era la opción preferida por la mayoría de los estudiantes en ese momento. [ 3 ] En 1999 se lanzó una versión para Linux (1.0) con la ayuda de la biblioteca multiplataforma Qt . Se agregaron extensiones XSPICE [ 4 ] en la versión 2.0. Se informó que se eliminaron varios errores y se agregaron características durante la década siguiente. La última adición (versión 3.0) es la compatibilidad con modelos Verilog-A compilados con OpenVAF a través de su interfaz OSDI.

Entre los años 2000 y 2023, se informa que SpiceOpus se utilizó como herramienta para la enseñanza de la teoría de la simulación de circuitos y algoritmos en la educación superior en varias universidades. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

De manera similar, se ha utilizado ampliamente en el ámbito académico para la investigación científica de sistemas, [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] electrónica [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] y algoritmos para EDA. [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]

Descripción general

Análisis disponibles [ 21 ]

  • Análisis del punto de operación (PO)
  • Análisis de barrido del punto de operación (análisis de CC)
  • Análisis de la función de transferencia de CC (Análisis TF)
  • Análisis de señales pequeñas (análisis de CA)
  • Análisis de polos y ceros (PZ)
  • Análisis de ruido (RUIDO)
  • Análisis transitorio (TRAN)

Modelos

SPICE OPUS viene con varios modelos de dispositivos.

  • componentes básicos de circuitos como fuentes de voltaje y corriente, resistencias, condensadores, transistores bipolares, diodos, ...
  • Modelos avanzados como BSIM3, BSIM3SOI, BSIM4, SOI3, UFS, UFET, EKV, ...
  • Modelos de código XSPICE para modelado de comportamiento y simulación basada en eventos.
  • Modelos de código especiales para el modelado de señales pequeñas en el dominio de la frecuencia : ZARC y elemento de fase constante (CPE).
  • una biblioteca de modelos compactos escritos en Verliog-A (BSIMBULK, BSIMCMG, HICUM, EKV, HiSIM, MEXTRAM, ...)

Se admiten los siguientes métodos para agregar modelos definidos por el usuario:

  • Fuentes de voltaje y corriente de comportamiento (dispositivos B)
  • Modelos de código XSPICE escritos en C
  • Modelos Verilog-A que se pueden compilar con el compilador OpenVAF.

SPICE OPUS admite listas de conexiones parametrizadas, subcircuitos parametrizados y cambios de topología sin reiniciar el simulador (netclass).

Como simulador compatible con la biblioteca de optimización PyOPUS, SPICE OPUS puede utilizarse como motor de simulación para análisis avanzados de circuitos ( Monte Carlo , sensibilidad, peor caso, distancia en el peor caso) y procedimientos de diseño automatizados (diseño nominal, diseño basado en esquinas, optimización del rendimiento).

La entrada de esquemas está disponible a través de una interfaz al editor de esquemas KiCAD en la biblioteca PyOPUS [ 22 ] o Qucs-S: paquete de software de simulación de circuitos Qucs. [ 23 ] El uso de SpiceOpus también se informa en la aplicación web para la edición de esquemas de circuitos GEEC [ 24 ]

Referencias

  1. ↑ http://www.spiceopus.si
  2. ↑ PUHAN, Janez, TUMA, Tadej. Optimización de circuitos analógicos con SPICE 3F4. V: Actas de la Conferencia Europea de 1997 sobre Teoría y Diseño de Circuitos, ECCTD '97, Universidad Técnica de Budapest, Hungría, 30 de agosto - 3 de septiembre de 1997. Budapest: Universidad Técnica de Budapest, 1997. Str. 2/177-180, ilustr. [COBISS.SI-ID 459348]
  3. ↑ PUHAN, Janez, TUMA, Tadej, FAJFAR, Iztok. ESPECIAS para Windows 95/98/NT. Elektrotehniški vestnik. [Slovenska tiskana izd.]. 1998, deja. 65, st. 5, calle. 267-271, graf. prikazi. ISSN 0013-5852. [COBISS.SI-ID 1202004]
  4. ↑ Modelado a nivel de código en XSPICE, FL Cox ea, Actas del Simposio Internacional IEEE sobre Circuitos y Sistemas, 1992 (ISCAS 92), vol. 2, págs. 871-874, 10-13 de mayo de 1992
  5. ↑ S. Sutula, F. Vila, J. Pallarès, K. Sabine, L. Terés y F. Serra-Graells, 'Enseñanza del diseño VLSI totalmente personalizado en modo mixto con gaf, SpiceOpus y Glade', en 10th European Workshop on Microelectronics Education (EWME), mayo de 2014, pp. 43–48. doi: 10.1109/EWME.2014.6877392.
  6. ↑ J. Pallarès, K. Sabine, L. Terés y F. Serra-Graells, 'Un conjunto de herramientas EDA académicas para el diseño totalmente personalizado de circuitos integrados de modo mixto', en 2017 IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS), mayo de 2017, pp. 1–4. doi: 10.1109/ISCAS.2017.8050519.
  7. ↑ Chika, Ifeyinwa E., Djamel Azzi y Roy Williams. "Evaluación del desempeño de los estudiantes en el trabajo de laboratorio". Conferencia Internacional sobre Aprendizaje Interactivo Asistido por Computadora (ICL2008). 2008.
  8. ↑ Murthy, RS Ananda. "Una introducción simplificada a la simulación de circuitos usando SPICE OPUS." (2007).
  9. ↑ O. Marrufo y AO Rodriguez, 'Estudio de la separación óptima de dos bobinas de matriz de fase circular mediante un circuito equivalente', en 2005 IEEE Engineering in Medicine and Biology 27th Annual Conference, enero de 2005, pp. 4282–4285. doi: 10.1109/IEMBS.2005.1615411.
  10. ↑ Kunaver, Matevž, et al. "Síntesis de circuitos eléctricamente equivalentes para su uso en espectroscopia de impedancia electroquímica mediante evolución gramatical." Processes 9.11 (2021): 1859.
  11. ↑ S. Jemmali, A. Nehme y J.-J. Charlot, 'Modelado de comportamiento de sistemas multitecnológicos con VHDL-AMS y simulación con spice', en Actas del Taller Internacional IEEE de 2003 sobre Modelado y Simulación de Comportamiento, octubre de 2003, págs. 92-96. doi: 10.1109/BMAS.2003.1249864.
  12. ↑ S. Jemmali, J.-J. Charlot y A. Rabhi, 'Consumo de un módulo de celda de memoria SDRAM mediante Vamspicedesigner, una herramienta de diseño basada en VHDL-AMS y SPICE', en IEEE International Conference on Industrial Technology, 2003, diciembre de 2003, págs. 754-760 Vol.2. doi: 10.1109/ICIT.2003.1290751.
  13. ↑ LC Chirwa, JF Dawson, KF Kam, MP Robinson y NL Whyman, 'Modelo de circuito de nivel intermedio para análisis en el dominio del tiempo de blindaje usando SPICE', en 2003 IEEE Symposium on Electromagnetic Compatibility. Symposium Record (Cat. No.03CH37446), agosto de 2003, pp. 193–196 vol.1. doi: 10.1109/ISEMC.2003.1236590.
  14. ↑ Frei, S., y R. Jobava. "Acoplamiento de campos no homogéneos en un arnés de cables automotrices con terminaciones arbitrarias". Actas de EMC Zurich. Vol. 1. 2001.
  15. ↑ Franco Peláez, Francisco Javier, et al. "Simulaciones SPICE de transitorios de eventos únicos en circuitos integrados analógicos bipolares utilizando información pública y herramientas de código abierto gratuitas." (2015).
  16. ↑ Olenšek, Jernej, et al. "DESA: un nuevo método híbrido de optimización global y su aplicación al dimensionamiento de circuitos integrados analógicos." Journal of Global Optimization 44 (2009): 53-77.
  17. ^ F. Serra-Graells, A. Uranga y N. Barniol, 'Optimización de circuitos integrados analógicos usando Spice', en Educación en microelectrónica, AM Ionescu, M. Declercq, M. Kayal e Y. Leblebici, Eds., Dordrecht: Springer Holanda, 2004, págs. doi: 10.1007/978-1-4020-2651-5_29.
  18. ↑ Bürmen, Arpad, et al. "Identificación de parámetros de modelos con SPICE OPUS: una comparación entre la búsqueda directa y el algoritmo genético elitista." Actas de la 15.ª Conferencia Europea sobre Teoría y Diseño de Circuitos, ECCTD. Vol. 1. 2001.
  19. ↑ Kunaver, Matevž. "Síntesis de circuitos analógicos basada en la evolución gramatical". Informacije MIDEM 49.4 (2019): 229-240.
  20. ↑ Starzak, L., Andrzej Napieralski y J.J. Charlot. «VHDL-AMS: un competidor de SPICE en el modelado de dispositivos semiconductores». Problemas modernos de ingeniería de radio, telecomunicaciones e informática (IEEE Cat. No. 02EX542). IEEE, 2002.
  21. ↑ Tadej Tuma y Árpád Bürmen, Simulación de circuitos con SPICE OPUS. Boston, MA: Birkhäuser, 2009. doi: 10.1007/978-0-8176-4867-1.
  22. ↑ A. Bürmen, '8.1. pyopus.netlister.kicad — KiCad netlister — Documentación de PyOPUS 0.10'. https://fides.fe.uni-lj.si/pyopus/download/0.10/docsrc/_build/html/netlister.kicad.html (consultado el 10 de mayo de 2023).
  23. ↑ https://ra3xdh.github.io/
  24. ↑ F. Paulů y J. Hospodka, 'GEEC: Editor gráfico de circuitos eléctricos', en 2017 International Conference on Applied Electronics (AE), Sep. 2017, pp. 1–4. doi: 10.23919/AE.2017.8053604.