何謂SPICE

何謂SPICE？

SPICE是電子電氣電路模擬器之一，是由美國加州大學柏克萊分校（University of California, Berkeley）於1973年研發出來的。SPICE是由Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis（積體電路用模擬程式）的第一個字母所組成的簡稱。當時的主要目的是對運算放大器等IC、電晶體、二極體、電阻、電容等模擬電路工作進行模擬。

SPICE在研發到SPICE3（1985年）之後，以SPICE為基礎進行改善，並新增功能的產品開始被運用於商業用途。如今已經眾所周知的PSPICE，是MicroSim公司*發售的第一個商用SPICE，使在大型電腦上運行的SPICE可以用於個人電腦。*MicroSim公司與OrCAD公司合併，之後OrCAD公司被Cadence公司收購。PSPICE已成為Cadence公司的設計支援工具OrCAD的一部分。

主要的模擬軟體

主要的商用模擬軟體如下。這些軟體基本上都是以電路工作模擬為目的，所以彼此非常相似，但在GUI（圖形使用者介面）則多少有些差異。在性能和規格方面，收斂演算法、可用模型和所使用的元件數上限等有不同之處，有些軟體也提供有限制的免費版。

※上述公司名和產品名為各公司的商標或註冊商標。

工作機制

下面簡單介紹一下模擬器的工作機制。

一般情況下，首先輸入要模擬的電路圖。由於模擬器中提供了電晶體、IC、電容、二極體、電阻、電感等零件（模型），所以選擇相應零件並連接它們。這和平時繪製電路圖的感覺一樣。

電路完成後，僅需點擊執行模擬按鈕，即可執行所設定的模擬工作。在圖例中，創建用來“將Pch-MOSFET的閘極GND接地，在汲極以0.1V/Step外加0～10V的電壓，監測此時MOSFET中流動的電流”的電路圖，並獲得電流值圖表作為執行結果（左側藍色箭頭所指流程）。

表面上看來是這樣的操作，但實際上創建的電路圖被轉換為稱為“Netlist”的元件與電路、將模擬條件等所有資訊轉換為原始程式碼。然後，模擬器根據Netlist來計算電路，即進行模擬並輸出資料。此時，每0.1V的電流值被存儲為數值。基於該資料，使用圖表功能輸出圖表（黃色箭頭所指流程）。

下面是與上例不同的模擬器，是相同內容模擬的Netlist範例。詳細過程將另行說明，所以在這裡只需對網表中的內容有初步印象即可。

下一篇文章將介紹模擬軟體的下載方法，讓大家可以先試著用看看。