SPICE = Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis (программа моделирования с ориентацией на интегральные схемы)
Лабораторная работа №0. Изучение простейших схем включения биполярного транзистора по схеме с общим эмиттером (ОЭ) в качестве усилителя переменного тока.
Лабораторная работа №1. Усилитель переменного тока на 2-х биполярных транзисторах с непосредственными связями по схеме ОЭ и ОК с обратной отрицательной связью по постоянному и переменному току.
Лабораторная работа №2. Симметричный мультивибратор с нагрузкой на светодиоды.
Лабораторная работа №3. Измерение входных и выходных вольт-амперных характеристик (ВАХ) SPICE модели биполярного транзистора. Анализ зависимости тока коллектора от тока базы.
Лабораторная работа №4. Исследование работы триггера Шмидта.
Лабораторная работа №5. Исследование работы двухполупериодного двуполярного выпрямителя напряжения.
Лабораторная работа №6. Исследование компенсационного стабилизатора напряжения.
Лабораторная работа №7. Исследование пассивного LC фильтра.
Лабораторная работа №8. Исследование работы одновибратора на 2-х биполярных транзисторах.
Лабораторная работа №9. Исследование работы Т-триггера с емкостной памятью.
Лабораторная работа №10. Изучение работы LC автогенератора Колпитца ("емкостная трехточка").
Лабораторная работа №11. Изучение работы простейшего несимметричного мультивибратора.
Файлы SPICE моделей.
Различная документация по ngspice, gnucap, geda и т.п..
Простые схемы для проверки SPICE моделей транзисторов и диодов. Это т.н. "песочница", "лягушатник" или "черновик" для простейших схем.
NGSPICE online: http://www.ngspice.com/
Домашняя страница NGSPICE: http://ngspice.sourceforge.net/
Домашняя страница (WiKi) gnucap: http://www.gnucap.org/
Домашняя страница проекта gEDA: http://www.geda-project.org/
Русская версия Wiki проекта gEDA: http://wiki.geda-project.org/start_ru
Использование gschem и ngspice: http://wiki.geda-project.org/geda:ngspice_and_gschem.ru
Схемотехническое моделирование с помощью gEDA и SPICE: http://wiki.geda-project.org/geda:csygas.ru
FAQ по SPICE моделированию в gEDA: http://wiki.geda-project.org/geda:faq-simulation.ru
gEDA для MS-Windows: http://bibo.iqo.uni-hannover.de/dokuwiki/doku.php?id=english:geda_for_ms-windows
"Моделирование принципиальных цифро-аналоговых схем в САПР Ngspice" Н.Н. Войт (УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ): http://venec.ulstu.ru/lib/disk/2013/Voit2.pdf
Текстовый редактор (среда разработки) Geany (хорошая альтернатива Notepad в среде Windows) http://geany.org/ http://download.geany.org/
Настоящий лабораторный практикум разработан и отработан в среде ОС Linux. Использовался популярный дистрибутив Debian 8.
С запуском gschem
из состава gEDA в ОС Windows могут быть проблемы,
т.к. данное программное обеспечение предназначено в первую очередь
для Linux, но для выполнения лабораторных работ это не обязательно.
Изменение файлов схем (*.ckt или *.cir) возможно с помощью текстового редактора,
а для симуляции схем достаточно иметь программу ngspice
.
Сборки ngspice
для Windows свободно доступны (ng-spice-network).
Программа ngspice
под ОС семейства Windows распространяется в форме ZIP архива.
Пользователь должен распаковать данный архив в любой удобное для него место.
Для простоты можно распаковать архив в корень системного диска (обычно диск C:),
например в каталог C:\ngspice.
Для запуска ngspice
из командной строки windows нужно или указывать полный путь
к программе, или добавить каталог, в котором содержится файл ngspice.exe, в переменную
окружения PATH (обычно через точку с запятой) через стандартное меню
(Мой компьютер -> Свойства -> Переменные среды и т.п.).
Для запуска ngspice
нужно запустить оболочку cmd
(Пуск -> Выполнить -> cmd).
В командной строке нужно указать полный путь до ngspice.exe,
а через пробел полный путь до SPICE файла схемы (*.cir или *.ckt).
Альтернативным способом может быть запуск ngspice
и загрузка файла схемы
с помощью команды source
, после которой нужно указать полный путь к файлу.
В оболочке ngspice
так же доступна команда cd (Change Directory), с помощью
которой можно изменить рабочий каталог и при использовании команды source
указать относительный путь (в простейшем случае имя файла в текущем каталоге).
Для всех текстовых файлов (это файлы README.md, *.cir, *.ckt и *.net
файлы описания схем) использовалась кодировка UTF-8 и принятый в UNIX
способ обозначения конца строки одним символом перевода строки '\n'
без дополнительного символа перевода каретки '\r'.
Стандартный текстовый редактор notepad
в среде Windows может не
корректно отображать данные файлы (вместо русских символов будут "закорючки"
и весь текст будет в одну строчку).
Простейшим решением проблемы может быть установка альтернативного текстового
редактора, который справляется с задачей автоматического определения
кодировки и символов конца строк. При отработке практикума под Windows
был испытан редактор Geany (см. http://geany.org), который является
свободным программным продуктом и может быть свободно скачен в Интернет.
Для открытия файлов в Geany используйте контекстное меню обозревателя
файлов (по правой кнопки мыши) "Open with Geany".