Simulazione di circuito

L’elettronica è attorno a noi. E’ infatti difficile immaginare il mondo così come è oggi (informazioni in movimento, comfortanti controlli, ecc.) senza elettronica.

A causa del grande volume di apparecchiature, apparecchiature e dispositivi che vengono rilasciati quotidianamente, è fondamentale mantenere un processo produttivo efficiente, rispettando al contempo vari standard e normative tecniche.

Gli ingegneri elettrici ed elettronici utilizzano questo processo per creare un modello matematico di un circuito per osservare il suo comportamento senza costruirlo (con componenti reali e fisiche). Circuit Simulation è il processo di modellizzazione di un circuito utilizzando espressioni matematiche per verificare e verificare la progettazione dei circuiti elettrici ed elettronici.

Necessità di simulazione di circuito
E’ chiaro che, utilizzando la simulazione dei circuiti, possiamo testare la funzionalità di un circuito senza costruire il circuito.
La simulazione dei circuiti è efficiente in termini di costi, di risparmio di tempo e possiamo facilmente progettare circuiti complessi utilizzando il software. Ciò consente agli ingegneri e alle imprese di risparmiare molto tempo e denaro.
Gli ingegneri possono ridurre lo spreco di preziose risorse hardware e procedere alla costruzione di hardware solo dopo aver ottenuto risultati soddisfacenti e accurati dalla simulazione.
Possiamo facilmente ridisegnare il circuito sulla base dei risultati della simulazione. In ogni fase della progettazione e della simulazione, gli ingegneri possono verificare le prestazioni e confrontarle con le risposte teoriche.
Vantaggi della simulazione di circuito
1. La maggior parte dei software di simulazione dei circuiti, come SPICE, LTspice e altri, sono gratuiti. Esistono alcuni strumenti proprietari, ma anche questi sono creati utilizzando l’algoritmo SPICE.

2.In volo, si possono facilmente modificare i modelli e il comportamento generale del simulatore. Ciò consente di esplorare i limiti del circuito iterando attraverso diversi livelli di simulazione.

3.E’ anche molto semplice cambiare i valori dei componenti. Si potrebbe verificare il circuito per vari parametri di entrata oltre ai valori dei componenti (voltaggi e correnti).

4.Con una simulazione analogica dedicata, il test dei tempi relativi alla memoria, come i tempi di lettura e di scrittura e la latenza dei moduli memori, diventa molto semplice.

Tipi di simulazione di circuito
Analogico

Come indica il nome, di solito lavoriamo con componenti e segnali analoghi nella simulazione analogica. I modelli matematici utilizzati in questa simulazione devono essere molto accurati per poter eseguire i modi di quiescent (DC) non lineare e di dominio di frequenza (AC), di dominio temporale (transient).

SPICE e FastSPICE sono due simulatori analogici diffusi che analizzano il comportamento dei circuiti utilizzando modelli lineari e non lineari molto accurati.




Attività digitali

Rispetto ai complessi modelli matematici dei simulatori analogici, i simulatori digitali sono relativamente semplici. La spina dorsale della simulazione digitale è la HDL, come Verilog e VHDL.

A differenza dei simulatori analogo, che richiedono segnali continuamente variabili, la simulazione digitale utilizza due livelli di tensione distinti. Essi sono definiti Logica 0 e Logica 1 nell’elettronica digitale.

Modalità mista
E’ un ibrido di simulazioni analogiche e digitali. Questo tipo di simulazione è estremamente utile nella progettazione e nell’analisi di sistemi di circuito a segnale misto. Le parti analogiche e digitali sono entità separate con i propri strumenti e risorse nella simulazione a mode misto.

Conclusione

La simulazione di circuito è un passo fondamentale nella progettazione di un prodotto elettronico. I simulatori consentono di progettare circuiti elettrici ed elettronici, di sperimentarli, di analizzarne le prestazioni e di apportare le modifiche necessarie prima di procedere alla produzione. Ciò consente alle imprese di risparmiare molto tempo e denaro. In questa guida abbiamo affrontato i principi fondamentali della simulazione di circuiti e i suoi vantaggi. Abbiamo anche visto diversi tipi di simulazione dei circuiti, nonché alcuni software di simulazione molto diffusi.

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