Spice simulatie

Berekening van elektronische circuits

Jan Genoe

September 2025

Beschikbare passieve componenten

• Weerstand (R)
• Capaciteit (C)
• Spoel (L)
• Gekoppelde spoelen (K)
• Transmissie lijn
  • zonder verliezen(T)
  • met verliezen (O,Y,P)
  • RC lijnen (U)
• Schakelaars
  • gecontrolleerd door spanning (S)
  • gecontrolleerd door stroom (W)

Beschikbare active componenten

• Diodes (D)
• Bipolaire transistors (Q)
• MOS transistors (M)
• JFET (J)
• MESFET (Z)
• code models (A)
• subcircuits (X)

Onafhankelijke en afhankelijke spanningsbronnen en stroombronnen

• Onafhankelijke spanningsbron (V)
• Onafhankelijke stroombron (I)
• Spanningsgecontrolleerde spanningsbron (E)
• Spanningsgecontrolleerde stroombron (G)
• Stroomgecontrolleerde spanningsbron (H)
• Stroomgecontrolleerde stroombron (F)

Types van analyse

• Operating point analyse (.op)
• Niet-lineare DC analyse (.dc)
• Niet-lineare transient analyse (.tran)
• Lineare klein signaal AC Analyse (.ac)
• Pool en zero analyse (.pz)
• Noise analyse (.noise)
• Sensitiviteit analyse (.sens)
• Klein signaal distortie analysis (.disto)
• Monte-Carlo analyse

Eenheden in spice

• atto (a) 10^-18
• femto (f) 10^-15
• pico (p) 10^-12
• nano (n) 10^-9
• micro (u) 10^-6
• milli (m) 10^-3
• kilo (k) 10³
• mega (x) of (meg) 10⁶
• giga (g) 10⁹

Basisschema van de verschilversterker

Basisschema van de verschilversterker

Spice beschrijving

* CIRCUIT Spice file van een verschilversterker
VDD    1 0 DC=5.0
VPLUS 10 0 DC=2.5
VMIN  11 0 SIN(2.5 50U 1E6) DC=2.5
VB    9 0 DC=1.5
C3     3 0   5.914fF
C4     4 0  14.737fF
C5     5 0  10.124fF
C6     6 0  14.434fF
C8     8 0   7.919fF
C9     9 0  15.257fF
C10   10 0 1.872fF
C11   11 0 1.688fF
C25    1 5  1fF
MN1 3 5 0 0  NMOS w=1.50u L=0.50u
MN2 0 5 5 0  NMOS w=1.50u L=0.50u
MN3 8 10 4 0 NMOS w=1.50u L=0.50U
MN4 0 9 8 0  NMOS w=4.50u L=0.50U
MN5 6 11 8 0 NMOS w=1.50u L=0.50U
MP1 1 4 3 1  PMOS w=3.50u L=0.50U
MP2 4 4 1 1  PMOS w=3.50u L=0.50U
MP3 1 6 5 1  PMOS w=3.50u L=0.50U
MP4 6 6 1 1  PMOS w=3.50u L=0.50U
.MODEL NMOS NMOS(LEVEL=1 VTO=0.50 KP=90.000E-6 LAMBDA=0.001)
.MODEL PMOS PMOS(LEVEL=1 VTO=-0.45 KP=55.000E-6 LAMBDA=0.001)

nMOS transistors

MN1 3 5 0 0  NMOS w=1.50u L=0.50u
MN2 0 5 5 0  NMOS w=1.50u L=0.50u
MN3 8 10 4 0 NMOS w=1.50u L=0.50U
MN4 0 9 8 0  NMOS w=4.50u L=0.50U
MN5 6 11 8 0 NMOS w=1.50u L=0.50U

nMOS transistors van de verschilversterker

pMOS transistors van de verschilversterker

MP1 1 4 3 1  PMOS w=3.50u L=0.50U
MP2 4 4 1 1  PMOS w=3.50u L=0.50U
MP3 1 6 5 1  PMOS w=3.50u L=0.50U
MP4 6 6 1 1  PMOS w=3.50u L=0.50U

pMOS transistors van de verschilversterker

Eenvoudige transistormodellen

.MODEL NMOS NMOS(LEVEL=1 VTO=0.50 KP=90.000E-6 LAMBDA=0.001)
.MODEL PMOS PMOS(LEVEL=1 VTO=-0.45 KP=55.000E-6 LAMBDA=0.001)

Simulatie

I would rather have questions that can't be answered
than answers that can't be questioned.

Richard Feynman