Comparación entre simuladores SPICE

Recientemente me di cuenta de que no puedo hacer todo fácilmente en ngspice, principalmente porque el análisis debe realizarse a través del intérprete. Estoy considerando cambiarme a un nuevo simulador SPICE.

Me gustaría una lista de las ventajas y desventajas de los siguientes simuladores SPICE, así como experiencias con los distintos simuladores:

HSPICE
LTspice
ngspice
PSpice

Soy muy consciente de que HSPICE es un simulador patentado costoso, pero puedo acceder a él, el problema es que tendría que acceder a él en un servidor a través de SSH.

LTspice ya es gratuito, pero no está instalado en mi máquina con Windows 7.

Ya estoy usando ngspice en Fedora Linux.

PSpice disponible para mí en las computadoras de mi universidad. Me niego a instalarlo en mi propia computadora, porque interfiere demasiado con el registro.

Casi siempre se habla bien de LT Spice, y el precio es correcto.
@Russell Parece correcto, pero ¿lo recomendaría sobre una versión completa de Cadence Orcad con PSpice?

Respuestas (7)

Yo diría que eso depende en gran medida de para qué lo necesites. A menudo, las especias costosas son parte de alguna herramienta de diseño de PCB, por ejemplo. Solo estoy probando MultiSIm de NI (herramienta de tipo orcad costosa), y tiene muchos instrumentos virtuales bonitos (por ejemplo, osciloscopio, analizador de distorsión, etc.) y análisis de monte carlo (del cual LTspice no tiene una versión "conveniente" de - tiene algunas funciones que puede usar, como señala Vlad, aquí hay un enlace sobre cómo usarlas), pero para ser honesto, creo que el 99% de las cosas que podría hacer en LTspice.
Creo que la configuración de LTspice es, con mucho, la más rápida de todas las especias que he probado, una vez que te acostumbras a los comandos clave. R para resistencia, D para diodo, es mucho más fácil que hacer clic en la imagen (o incluso seleccionar desde un cuadro emergente en el caso de MultiSims, arghh) y arrastrar al lugar correcto cada vez.
Puedes tener un circuito hecho en segundos de esta manera.

El manual tampoco es tan bonito, pero toda la información que necesita está allí sobre cómo usar, por ejemplo. los comandos .param, .step y .measure para hacer cosas como ejecutar un análisis muchas veces y variar los parámetros. Acabo de intentar ejecutar un análisis de la función de transferencia en MultiSim de esta manera (es decir, ejecutar muchas veces y variar un parámetro y luego trazar los resultados) pero a pesar de leer/luchar durante horas con él, no pude manejarlo, pero una rápida adición de . el paso V2 -15 15 1 a la hoja lo hizo posible en LTspice.
Estoy seguro de que algo de lo anterior es simplemente porque soy nuevo en MultiSim, y sin duda me estoy perdiendo algo (ya que el ejemplo anterior simplemente debe ser posible en una herramienta como esa) y no, no trabajo para LT: -) pero ha sido la única especia que he usado habitualmentedurante los últimos años. El punto principal es que hará todas las cosas normales tan bien (y probablemente más rápido) que las herramientas costosas, pero si necesita los extras (por ejemplo, monte carle, análisis de nivel de PCB basado en modelos reales de enrutamiento/IBIS, Altium lo hace de manera excelente) ) y todo integrado en una herramienta de diseño, es posible que necesite más de lo que puede ofrecer.
En mi opinión, no puede doler mucho tenerlo a mano, incluso si necesita una herramienta más poderosa de todos modos.

LTspice tiene análisis de Monte-Carlo y del peor de los casos, pero, es cierto, no es algo que se pueda encontrar fácilmente. Aquí hay un enlace con más detalles, cubre más de lo que podría en este comentario: k6jca.blogspot.ro/2012/07/… . @sj755: Por mi parte, recomendaría LTspice por su velocidad y maleabilidad. Sin embargo, si quieres belleza, LTspice no es la herramienta.
@Vlad: gracias, en realidad conozco las funciones (las uso yo mismo), así que debería haberlas mencionado (agregaré el enlace ahora). Supongo que el punto es más que no son tan convenientes como otros simuladores de usar. Habiendo dicho eso, LTSpice es, con mucho, mi simulador favorito, una vez que lo conoces correctamente, es muy poderoso y puedes hacer las cosas de manera muy rápida y fácil.
Se suponía que mi comentario se sumaría a tu respuesta, pero a veces puedo ser bastante espartano, todavía no sé si debo sentirme orgulloso o no :)
@Vlad: definitivamente es bueno que hayas señalado esto, ya que es una información importante, y una tontería de mi parte haberme perdido en primer lugar.

Mi respuesta corta es ir con LTSpice, es uno de los mejores simuladores del mercado y es gratis. Realmente no puedes vencer eso. Pero si desea un desglose, no dude en leer mis opiniones personales.

HSPICE:

  • Ventajas: HSPICE es ampliamente considerado como uno de los simuladores más precisos del mercado. Sin embargo, no tengo experiencia real usándolo.
  • Desventajas: como dijiste, es costoso, patentado y, hasta donde yo sé, no tiene funciones de captura esquemática.
  • En general: si REQUIERE resultados confiables (militares o industriales de alta gama), entonces HSPICE es el camino a seguir. De lo contrario, lo evitaría.

LTSpice:

  • Ventajas: si se dedica a la electrónica de potencia, este simulador está diseñado para simular eventos de conmutación, así como algunas otras cosas que lo hacen perfecto para este campo. Además, tiene (en mi opinión) una interfaz intuitiva y no intenta ocultarle la lista de conexiones. Además, es GRATIS.
  • Desventajas: ? No he tenido conocimiento de ninguno, no se considera tan preciso como HSPICE, pero no es inexacto de ninguna manera.
  • En general: este es el simulador que sugeriría. Es fácil de usar, es gratuito y cuenta con el apoyo de una empresa mucho más grande. (Tecnología lineal)

especia:

  • En general: no sé lo suficiente sobre ngspice para dar una descripción completa. Lo descargué recientemente y todavía estoy trabajando en compilarlo para mi sistema. Obviamente, ha encontrado que uno de los inconvenientes es estar limitado a la línea de comandos.

PSPICE:

  • Ventajas: Bueno, esto es lo más cerca que puedes estar del SPICE original. PSPICE es poderoso, tiene un simulador bien establecido, un visor de resultados incorporado y una extensa biblioteca de modelos.
  • Desventajas: Desafortunadamente se ha vuelto tan hinchado en los últimos años que es difícil recomendarlo. Y como probablemente le gustaría tenerlo en su computadora, apuesto a que este está fuera de su rango de precios a menos que tenga $ 20,000 por ahí.
  • En general: Potente y bien establecido, pero va cuesta abajo rápidamente. Costoso.
Tenga en cuenta que Ngspice está incorporado ahora en el KiCad 5 gratuito y de código abierto. Consulte aquí: ngspice.sourceforge.net/ngspice-eeschema.html .
Para cualquier persona en Linux, LTspice se instala muy bien hasta ahora usando PlayOnLinux (que se basa en Wine). Al abrir PlayOnLinux en Linux y usarlo para realizar la instalación, puede instalar el archivo LTSpice .exe a través de una serie de indicaciones de GUI muy intuitivas, incluso creando un acceso directo en el escritorio al final. Esto hace que la instalación de programas de Windows en Linux sea muy fácil. Instale playonlinux en Ubuntu con sudo apt install playonlinux. Consulte ( askubuntu.com/questions/233782/how-does-one-install-playonlinux ) y ( help.ubuntu.com/community/PlayOnLinux ).

No tengo experiencia con HSPICE, pero uso LTspice y NGSPICE con mucha frecuencia. En mi campo (electrónica de potencia), he observado que compañeros ingenieros se niegan activamente a trabajar con el Pspice suministrado por la empresa después de haber estado expuestos a LTspice.

Desafortunadamente, LTspice es de código cerrado, no tiene posibilidad de secuencias de comandos y no puede agregarle (sus propios) modelos de código. Cuando necesite estas opciones más avanzadas (no muchas personas las necesitan o no les importa), NGSPICE es el camino a seguir. Es de código abierto, incorpora XSPICE, KLU, open-mp y CUA, y tiene un intérprete de tipo C-shell con posibilidades muy avanzadas (pero en mi humilde opinión, una interfaz de usuario horrible). No tiene entrada esquemática pero hay soluciones para eso (por ejemplo, LTspice). NGSPICE se puede usar con gnuplot para obtener una salida gráfica muy agradable y programable.

Tenga en cuenta que la herramienta de diseño de PCB de código abierto y gratuita, KiCad 5, ahora también incorpora NgSpice bajo el capó. Todavía no lo he probado (solo uso KiCad para el diseño esquemático y el diseño de PCB hasta ahora), pero escuché que vale la pena echarle un vistazo. KiCad Ngspice turorial y cómo empezar: ngspice.sourceforge.net/ngspice-eeschema.html .

Recientemente peleé con la misma batalla que usted tratando de obtener un paquete de especias decente y estar en una máquina Linux definitivamente no ayuda.

Usé NI Multisim en la escuela y es un paquete SPICE interactivo fantástico. Me encanta el hecho de que puedes ver un osciloscopio virtual y girar los potenciómetros para ver respuestas reales. La desventaja es que descubrí que no es tan preciso cuando se trata de señales pequeñas y el rendimiento de la forma de onda en general. Todavía lo uso cuando se me ocurren ideas de circuitos hasta que tengo una idea bastante buena del diseño, luego paso a un paquete mejor para ajustar las cosas.

El mejor paquete que he usado para SPICE hardcore ha sido SIMetrix . Tienen una versión gratuita que también funciona en Linux. Es el paquete más preciso que he usado hasta ahora y tiene todas las opciones complicadas que requieren leer el manual varias veces para entenderlas.

Aquí hay ejemplos de cómo uso ambos paquetes. En Multisim, estaba haciendo un probador de transistores y necesitaba crear una onda cuadrada con una salida de 0 grados, 120 grados, 240 grados a través de un búfer hexadecimal Schmitt. Multisim hizo un gran trabajo e iluminó visualmente los LED como lo haría en la vida real cuando se pusiera un transistor en el circuito. Usé SIMetrix cuando estaba haciendo un amplificador para un sistema de sonido que requería un ruido de fondo de >100dB.

Como complemento a las respuestas anteriores, LTspice es un excelente software gratuito con posibilidades limitadas en las partes digitales: los modelos ibis no se consideran como excepción si posee/desarrolla/encuentra un software.

ngspice maneja el archivo ibis, así como la simulación de modo mixto (Verilog-AMS + Spice) si instala componentes ADMSXml. Desafortunadamente, esta extensión es difícil de instalar y usar (crear un componente/compilarlo/actualizar/usarlo).

Pspice como hija de Cadence es muy poderosa y conocida. Sin embargo, la versión gratuita permite un número limitado de componentes y es bastante lento en el uso diario.

XSpice es similar a ngspice con múltiples subprocesos y posibilidades de procesos compartidos para acelerar las simulaciones.

Luego, también puede usar TINA de Texas Instrument, que es gratuito y permite, como LTspice, un poco de modelo digital e ibis adicional. Como diseñador, a menudo debe prestar atención al ruido de su circuito y, lamentablemente, solo uno comercial admite bien la consideración del ruido (Cadence, HSpice, UltraSim, ... y Xspice).

Ngspice no se limita a la línea de comandos. Uno puede incluir un bloque de secuencias de comandos en la lista de conexiones que es bastante poderoso.

La pantalla de Ltspice es inferior a la de orcad. Los pasos de parámetro son difíciles de distinguir de diferentes voltajes.

En el lado bueno, la navegación jerárquica es sencilla. LTspice usa un sistema antiguo, que es fácil de entender y le brinda una flexibilidad bastante buena. Hacer una pieza a partir de un esquema es muy rápido en LT Spice.

"Los pasos de parámetro son difíciles de distinguir de diferentes voltajes". Lo arreglaron en LTspiceXVII, ahora puedes ver qué color corresponde a qué paso. Desafortunadamente, en el proceso estropearon algunas cosas que no necesitaban arreglarse.