Simulatore circuitale con librerie IC commerciali

[DrCox]

Ciao,

se volessi simulare un IC costituito da componenti quali condensatori, induttori, resistenze, diodi, transistor... i simulatori non mancano. Tipicamente uso Cadence, dove a seconda delle necessità si possono utilizzare diversi modelli per i MOSFET (ad es. i predictive technology models di Berkeley fino al level 54) o, se disponibili, direttamente i file di tecnologia.

Ho sempre fatto simulazioni circuitali a livello IC, ora voglio spostarmi più ad alto livello.
Diciamo che voglio simulare un circuito costitito da alcuni componenti discreti e da alcuni integrati facilmente disponibili in commercio (come ad esempio un regolatore LM317, un opamp TS974ID, un flip-flop SY100EL31ZG).
Le analisi sul funzionamento di circuiti del genere, fatte a mano, richiedono ovviamente di controllare i datasheet dei componenti. Voglio simulare.
Ci sono dei simulatori che integrano, al loro interno, delle librerie contenenti un certo numero di integrati disponibili in commercio (come ad es i LM317, TS974ID, SY100EL31ZG citati sopra)?
Oppure simulatori aventi librerie di componenti con un certo numero di gradi di libertà sui parametri caratteristici che possano essere regolati sulla base delle informazioni del datasheet dello specifico componente?
Se voleste simulare circuiti a questo livello, quali strumenti usate e perché?

Grazie per le dritte

[Lucast85]

Ciao,

io utilizzo LTSpice che mi consente di importare i modelli compatibili con PSpice con poche direttive (ad es. istruzioni .lib, .inc, con le quali vado a puntare i file del modello che mi interessa aggiungere). Sicuramente Cadence, leader fra i SW di simulazione, permette di importare i modelli dei vari produttori.
Per componenti complessi si utilizzano spesso i subcircuit. Te ne accorgi quando fra le prime rihghe del modello che vai ad importare troverai la direttiva .SUBCKT.
Un esempio di modello per il TS974 l'ho trovato proprio da produttore ST:

Codice: Seleziona tutto

* WARNING : please consider following remarks before usage *
* 1) All models are a tradeoff between accuracy and complexity (ie. simulation
*    time).
* 2) Macromodels are not a substitute to breadboarding, they rather confirm the
*    validity of a design approach and help to select surrounding component values.
*
* 3) A macromodel emulates the NOMINAL performance of a TYPICAL device within
*    SPECIFIED OPERATING CONDITIONS (ie. temperature, supply voltage, etc.).
*    Thus the macromodel is often not as exhaustive as the datasheet, its goal
*    is to illustrate the main parameters of the product.
*
* 4) Data issued from macromodels used outside of its specified conditions
*    (Vcc, Temperature, etc) or even worse: outside of the device operating
*    conditions (Vcc, Vicm, etc) are not reliable in any way.
*-----------------------------------------------------------------------------------------
** Standard Linear Ics Macromodels, 1999.
** CONNECTIONS :
* N1 INVERTING INPUT
* N2 NON-INVERTING INPUT
* N3 OUTPUT
* N4 POSITIVE POWER SUPPLY
* N5 NEGATIVE POWER SUPPLY
*
.SUBCKT TS97x N1 N2 N3 N4 N5
*****************************
CCC N119 N19 16p
CC30 N5 N3 130p
CCIP N2 N5 1p
CCIN N1 N5 1p
CCPS N11 N15 100p
EEIP N10 N5 N2 N5 1
EEIN N16 N5 N1 N5 1
RRAN N119 N5 260K
RR28 N19 N23 6
RRAP N119 N4 260K
RR2N N5 N19 10Meg
RR2P N19 N4 10Meg
RRIP N11 N10 8.12
RRIS N11 N15 220
RRIN N15 N16 8.12
DDOPM N19 N22 MDTH 400p
DDONM N21 N19 MDTH 400p
DDCOPY N504 N505 MDTH 400E-9
DDINR N15 N18 MDTH 400E-12
DDOP N19 N25 MDTH 400p
DD39 N506 N504 MDTH 400E-9
DDON N24 N19 MDTH 400p
DDIN N15 N14 MDTH 400p
DDIP N11 N12 MDTH 400p
DDINN N17 N13 MDTH 400E-12
VVOFN N13 N14 0
VVINM N5 N27 60
VVIPM N28 N4 76
VVOFP N12 N13 -1m
VVCOPYP N505 0 0
VVIN N17 N5 900m
VVOUT N3 N23 0
VVIP N4 N18 1.4
VVINT2 N503 0 5
VVINT1 N500 0 5
VVN N502 0 0
VVP N501 0 0
RVVN N501 0 10
RVVP N502 0 10
VVCOPYN 0 N506 0
VVOP N4 N25 1
VVON N24 N5 1.025
IIPOL N13 N5 63.6u
FFGM1P N119 N5 VVOFP 1
FFGM1N N119 N5 VVOFN 1
FFCOPY N503 N504 VVOUT 1
FFCP N4 N5 VVOFP 33.8
FFIBP N2 N5 VVOFP 7.85e-3
FFIBN N5 N1 VVOFN 7.85e-3
FFCN N5 N4 VVOFN 33.8
GG2P N19 N5 N119 N5 1.92e-2
GGCONVP N500 0 N119 N4 19.38
GGCONVN N500 0 N119 N5 19.38
GG2N N19 N5 N119 N4 1.92e-2
HHONM N21 N27 VVOUT 625
HHOPN N22 N28 VVOUT 62500
.MODEL MDTH D IS=1E-8 KF=2.664234E-16 CJO=10F
F2PP N19 N5 POLY(2) VVCOPYP VVP 0 0 0 0 0.5
F2PN N19 N5 POLY(2) VVCOPYP VVN 0 0 0 0 0.5
.ENDS ;TS97x

Cerca info sui metodo per importare librerie esterne che hanno il formato che trovi sopra. L'estensione dei file è spesso .lib ma anche .txt. In ogni caso dovresti leggerli in chiaro con un text editor.
Ciao

[DrCox]

importare i modelli compatibili con PSpice con poche direttive (ad es. istruzioni .lib, .inc, con le quali vado a puntare i file del modello che mi interessa aggiungere).
...
Un esempio di modello per il TS974 l'ho trovato proprio da produttore ST:

Ok, dunque l'approccio standard per componenti complessi è cercare sul sito del produttore se ha reso disponibili dei modelli Spice di simulazione. E se questi modelli non si trovano (ad es per il flip-flop SY100EL31ZG sul sito microchip trovo l'indicazione "Development tools data is currently unavailable")? Soluzione 1, trovare componenti con feature simili che abbiano il modello di simulazione. Soluzione 2, è forse l'approccio descritto nel primo post fattibile?

L'approccio basato sull'editing di modelli sulla base delle info del datasheet l'hai mai visto/usato? Mi riferisco al fatto che un simulatore abbia integrati al suo interno dei modelli di una certa complessità (ad es anche un semplice opamp) i cui parametri possano essere regolati manualmente sulla base delle semplici informazioni del datasheet (esempio sul TS974: un simulatore che implementi un modello generico di opamp sul quale io possa specificare il range di output rail-to-rail, fattore di distorsione, noise level, dinamica..)

Grazie