전자 회로 시뮬레이션

Electronic circuit simulation

전자회로 시뮬레이션은 수학 모델을 사용하여 실제 전자기기 또는 회로의 동작을 복제합니다.시뮬레이션 소프트웨어는 회로 동작을 모델링할 수 있으며 매우 유용한 분석 도구입니다.매우 정확한 모델링 기능 때문에 많은 대학과 대학들이 전자 기술자 및 전자 공학 프로그램의 교육에 이러한 유형의 소프트웨어를 사용합니다.전자제품 시뮬레이션 소프트웨어는 사용자를 학습 체험에 통합함으로써 사용자를 참여시킵니다.이러한 상호작용은 학습자를 적극적으로 참여시켜 콘텐츠를 분석, 합성, 정리 및 평가하고 학습자가 자신의 지식을 [1]구축하도록 합니다.

실제로 회로를 구축하기 전에 회로의 동작을 시뮬레이션하는 것은 잘못된 설계를 알리고 전자 회로 설계의 동작에 대한 통찰력을 제공함으로써 설계 효율을 크게 향상시킬 수 있습니다.특히 집적회로의 경우 공구(포토마스크)는 비용이 많이 들고, 브레드보드는 실용적이지 않으며, 내부 신호의 동작을 조사하는 것은 매우 어렵습니다.따라서, 거의 모든 IC 설계는 시뮬레이션에 크게 의존합니다.가장 잘 알려진 아날로그 시뮬레이터는 SPICE입니다. 아마도 가장 잘 알려진 디지털 시뮬레이터는 Verilog 및 VHDL 기반일 것입니다.

CircuitLogix 전자기기 시뮬레이션 소프트웨어.

일부 전자기기 시뮬레이터는 개략도 편집기, 시뮬레이션 엔진 및 화면상 파형 디스플레이를 통합하고(그림 1 참조), 설계자가 시뮬레이션 회로를 신속하게 수정하여 변경이 출력에 미치는 영향을 확인할 수 있습니다.또한 일반적으로 광범위한 모델 및 장치 라이브러리를 포함합니다.이러한 모델에는 일반적으로 BSIM과 같은 IC 고유의 트랜지스터 모델, 저항기, 캐패시터, 인덕터, 변압기 등의 범용 컴포넌트, 사용자 정의 모델(전류 및 전압원 제어 또는 Verilog-A 또는 VHDL-AMS 모델 등)이 포함됩니다.프린트 회로 보드(PCB) 설계에는 특정 모델도 필요합니다.배선용 라인 n개와 전자기기 구동 및 수신용 IBIS 모델.

종류들

아날로그 전자 회로 시뮬레이터가 엄밀하게[2] 존재하는 반면, 일반적으로 사용되는 시뮬레이터에는 아날로그 및 이벤트 구동 디지털 시뮬레이션[3] 기능이 모두 포함되어 있으며 혼합 모드 [4]시뮬레이터로 알려져 있습니다.즉, 시뮬레이션에는 아날로그, 이벤트 구동(디지털 또는 샘플링 데이터) 또는 그 양쪽의 조합이 포함될 수 있습니다.전체 혼합 신호 분석은 하나의 통합된 개략도에서 구동할 수 있습니다.혼합 모드 시뮬레이터의 모든 디지털 모델은 전파 시간과 상승/하강 시간 지연의 정확한 사양을 제공합니다.

혼합 모드 시뮬레이터에 의해 제공되는 이벤트 구동 알고리즘은 범용이며 비디지털 유형의 데이터를 지원합니다.예를 들어 요소는 실제 값 또는 정수 값을 사용하여 DSP 함수나 샘플링된 데이터 필터를 시뮬레이션할 수 있습니다.이벤트 구동 알고리즘은 표준 SPICE 매트릭스 솔루션보다 빠르기 때문에 아날로그 [5]모델 대신 이벤트 구동 모델을 사용하는 회선에서는 시뮬레이션 시간이 크게 단축됩니다.

혼합모드 시뮬레이션은 (a) 타이밍 모델을 사용하는 원시 디지털 소자와 (b) 집적회로의 실제 트랜지스터 토폴로지를 사용하는 서브회로 모델을 사용하는 경우, (c) 인라인 부울 논리식을 사용하는 경우의 3단계로 처리된다.

정확한 표현은 주로 IC의 I/O 특성에 대한 면밀한 검사가 필요한 전송로 및 신호 무결성 문제를 분석하는 데 사용됩니다.부울 논리식은 아날로그 환경에서 효율적인 논리 신호 처리를 제공하기 위해 사용되는 지연 없는 함수입니다.이 두 가지 모델링 기법에서는 SPICE를 사용하여 문제를 해결하고 세 번째 방법인 디지털 프리미티브는 혼합 모드 기능을 사용합니다.이러한 방법에는 각각 장점과 적용 대상이 있습니다.실제로 많은 시뮬레이션(특히 A/D 기술을 사용하는 시뮬레이션)에서는 세 가지 접근 방식을 모두 조합해야 합니다.어떤 접근법만으로는 충분하지 않습니다.

주로 전력 전자 장치에 사용되는 또 다른 유형의 시뮬레이션은 분할 선형[6] 알고리즘을 나타냅니다.이러한 알고리즘은 전력 전자 스위치의 상태가 바뀔 때까지 아날로그(선형) 시뮬레이션을 사용합니다.이 때 새로운 아날로그 모델을 계산하여 다음 시뮬레이션 기간에 사용한다.이 방법론은 시뮬레이션 속도와 안정성을 [7]크게 향상시킵니다.

복잡성

프로세스 변동은 설계가 가공되어 회로 시뮬레이터가 이러한 변동을 고려하지 않는 경우가 많습니다.이러한 차이는 작을 수 있지만 조합하면 칩의 출력이 크게 달라질 수 있습니다.

온도 변동을 모델링하여 온도 범위에서 회로의 성능을 시뮬레이션할 수도 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

개념:

HDL:

리스트:

소프트웨어:

레퍼런스

  1. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2010-12-16. Retrieved 2011-03-11.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  2. ^ Mengue and Vignat, Vallee의 Marne 대학 입학
  3. ^ Fishwick, P. "Entry in the University of Florida". Archived from the original on 2000-05-19.
  4. ^ Pedro, J; Carvalho, N. "Entry in the Universidade de Aveiro, Portugal" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2012-02-07. Retrieved 2007-04-27.
  5. ^ L. Walken과 M. 2007년 5월 5일 웨이백 머신에 아카이브된 이벤트 기반 멀티모달 테크놀로지 Bruckner
  6. ^ P. Pejovic, D.Maksimovic, 부분 선형 장치 모델을 사용하여 전력 전자 시스템을 시뮬레이션하기 위한 새로운 알고리즘
  7. ^ J. Simulink를 위한 Allmeling, W. Hammer, PLECS 부품별 선형 전기 회로 시뮬레이션

외부 링크