¿Cuáles son los simuladores de circuito más utilizados en la industria?

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Me preguntaba si alguien sabe cuáles son las herramientas de simulación de circuitos más utilizadas (no las favoritas) en la industria. Tengo un par de opciones aquí en la compañía en la que trabajo, pero todavía me gusta usar LTSpice para la mayor parte de mi trabajo. Estoy bastante recién salido de la universidad, así que aún no he tenido una muy buena oportunidad de ver cómo es la industria.

simulation spice

— Adán
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Supongo que estás hablando de simulación analógica. Sin embargo, existen herramientas para la simulación de integridad de señal, RF y digital. Esos son conjuntos de herramientas prácticamente no superpuestos.

— Brian Carlton el

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Voy a estar en desacuerdo con Olin.

Si está usando un simulador para algo que puede hacer con una calculadora y un trozo de papel en unos minutos, entonces está usando el simulador para el propósito equivocado. Si supone que su análisis de 'matemática de servilletas' se mantendrá en la realidad, es probable que esté trabajando en circuitos extremadamente simples y básicos en primer lugar.

Más importante aún, realmente está diciendo que está bien omitir lo que realmente es la etapa más importante de la verificación del diseño previo al prototipo. Esta es una muy mala idea si está trabajando en algo incluso moderadamente complejo y mucho puede volver a morderlo incluso en circuitos simples. He visto incluso el transmisor IR más simple oscilar debido a los parásitos.

Además, un gran caso de uso de la simulación que es realmente difícil de hacer con solo una calculadora es el análisis de Montecarlo. Casi todos los simuladores lo admiten y es muy importante para los diseños de producción.

En realidad, es muy raro que un simulador no le brinde más información sobre un circuito real que un análisis del circuito de 2 minutos, principalmente basado en la intuición. Un par de horas generando la simulación puede ahorrarle fácilmente días esperando recuperar un prototipo solo para descubrir que a través de algunos componentes incómodos o interacciones parásitas, su transmisor teóricamente perfecto es solo un oscilador pésimo.

Como ejemplo, tomado de una nota de la aplicación Analog Devices:

ingrese la descripción de la imagen aquí

A la izquierda vemos un circuito básico de amplificador operacional. A la derecha vemos cómo se vería este circuito si se consideran los efectos parásitos básicos de PCB.

No hay duda de que con 60 segundos y una calculadora puede averiguar qué está haciendo el circuito de la izquierda.

Sin embargo, eso no sustituye la producción de un modelo más complejo del circuito real en la aplicación real, como el circuito de la derecha. El circuito de la derecha dista mucho de ser fácil de analizar manualmente sin apartar los componentes como irrelevantes.

Además, una simulación adecuada utilizará modelos más realistas para los componentes, en lugar de los modelos ideales, que para un circuito de cualquier complejidad o velocidad es de vital importancia para comprender y analizar.

En cuanto a la pregunta original:

La mayoría de los simuladores de circuito están al menos relacionados con SPICE y muchos comparten un formato de modelo compatible o similar. Además, hay muchos otros simuladores que se especializan en campos particulares. En particular, simulación de RF / microondas, simulación de lógica digital, etc.

Los simuladores más comunes con los que me he encontrado:

PSPICE: parte del paquete de diseño OrCAD de Cadence
Spectre - Señal mixta y simulador de RF de Cadence (quizás el más común)
NI MutiSim - Paquete de simulación de National Instruments
HSPICE: implementación comercial de SPICE por sinopsis, también muy popular
XSPICE - versión extendida de SPICE3, Altium usa esto
SIMetrix: simulación analógica derivada de SPICE

Cuál (es) verá en una empresa dada generalmente es una función de su campo de especialidad (analógico, señal mixta, RF, etc.), lo que se integra bien en su entorno de desarrollo elegido y con lo que se sienten históricamente cómodos.

— marca
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Su ejemplo es exactamente el tipo de abuso y dependencia excesiva de los simuladores de los que estaba hablando. Nunca se puede cuantificar todo. Su ejemplo B es solo otro modelo para algo que es infinitamente más complejo en realidad. Un buen diseño se trata de saber lo que realmente importa y de asegurarse de que los efectos que no abordó no importen. A menos que esté haciendo algo inusual, la idea es elegir valores razonables y usar un buen diseño para que el ejemplo A sea un modelo válido. En algún momento, debes saber algo, no solo ingresar datos a ciegas en un simulador.

— Olin Lathrop

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La idea es crear un modelo lo más cercano a la realidad posible. Un buen diseño se trata de hacerlo correctamente y hacerlo de manera confiable, sin demostrar lo que puede hacer sin herramientas. Esta no es una prueba de matemáticas sin calculadora, es su negocio. Cualquier herramienta que aumente la exactitud de su diseño y reduzca los costos debe ser explotada por completo. Saber lo que no sabe y cómo probarlo es muchas veces más importante que pensar que sabe algo y, por lo tanto, no verificarlo correctamente.

— Marque el

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"La idea es crear un modelo lo más cercano posible a la realidad". Incorrecto, y pierde el punto. La idea es crear un modelo que sea útil . Eso significa que un modelo solo es lo suficientemente complicado como para describir los efectos que realmente importan. Para la mayoría de los circuitos, dicho modelo se puede resolver con una calculadora en pocos minutos. Para los casos desagradables, un simulador puede ser una herramienta útil, pero con sus propios inconvenientes. El uso excesivo de la simulación significa un mal modelo y, por lo tanto, una comprensión deficiente de lo que es realmente relevante.

— Olin Lathrop

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La simulación de circuitos no es una buena herramienta de diseño . Sin embargo, es una excelente herramienta de verificación . Piense en ello como si alguien más revisara su trabajo. Es casi seguro que no detectará todos los errores, pero puede detectar algunos que haya perdido.

— Connor Wolf

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.... Recuerdo argumentos similares sobre personas que usan calculadoras a ciegas sin entender la aritmética (y la gente lo hace) y argumentos sobre que los SatNavs GPS "hacen" que la gente conduzca hacia ríos y acantilados (y la gente también hace esto), pero eso no es culpa del herramienta. Aprenda aritmética básica, aprenda a leer un mapa, aprenda a analizar circuitos, luego obtenga una calculadora, un GPS y una herramienta de simulación.

— MikeJ-UK

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Estoy seguro de que otros recomendarán paquetes particulares de simulación de circuitos.

Sin embargo, los simuladores de circuito son una herramienta, pero generalmente no muy importante, y ciertamente no pueden sustituir el uso de su propio cerebro. Con demasiada frecuencia veo que los ingenieros jóvenes se ven tan envueltos en el tercer dígito de algún valor que sale del simulador que se olvidan de pensar y entender lo que está sucediendo en lugar de mirar la salida del simulador. La salida de fantasía sólo puede mostrar que lo que está pasando, no es el mucho más importante por qué .

Cuando realmente entiendes lo que está haciendo un circuito, casi cualquier cosa se puede resolver con una calculadora en un minuto o dos. La comprensión también le permite ver casos de esquina que el simulador solo le mostrará si le da la entrada correcta. Cuando realmente no entiendes un circuito, las salidas elegantes solo te darán una falsa sensación de seguridad.

Los simuladores tienen su lugar, pero en realidad es bastante raro que proporcionen análisis de circuitos útiles que un cerebro y una calculadora no puedan encontrar más rápido.

— Olin Lathrop
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Excelente respuesta, +1. (No es que hubiera esperado nada menos :-))

— stevenvh

Esto no responde la pregunta, -1. Debería ser un comentario, uno perfectamente válido

— Toby Jaffey

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@Joby: A veces, una buena respuesta aborda el problema real en lugar de lo que literalmente preguntó el OP.

— Olin Lathrop

+1, ya que esta respuesta debería estar en la parte superior. El "contraejemplo", designado como B en la respuesta por @mark, es más un modelo "posterior al hecho" en lugar del que aparece al principio. La clave es tener suficientes tolerancias de diseño para que tales cosas importen menos, ¡y ahí es donde entra en juego la teoría y la experiencia básicas de ckt!

— Vaibhav Garg

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He usado SPICE en todas sus variantes en algunos lugares de trabajo.

Otro formato de simulador es SABRE. esto es usado por Boeing, Airbus y otras industrias críticas de seguridad. Un subcontratista con el que trabajé estaba diseñando convertidores DC / DC y requería certificaciones DO-254 (aviación) y su cliente (y organismo certificador) requerían modelos SABRE del circuito. ¡Con este fin, contamos con un experto en SABRE para realizar el trabajo de simulación y utilizamos una variante SPICE para nuestro diseño interno!

Creo que hay un tercer formato principal para la simulación de circuitos.

— aplastante
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Yo uso LTSprice de Linear Tech. Librerías gratuitas y fáciles de agregar de otros proveedores y belleza real en comparación con otros paquetes gratuitos como TINA de TI.

— Franco
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La pregunta no es qué usas personalmente.

— endolito el

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@endolith bueno ... gracias por señalarlo con estilo.

— Frank