SPICE-Visualisierungs-Software
Komplexe Schaltungen effektiv simulieren
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Visualisierung schafft Übersicht
Die Tatsache, dass SPICE in einem lesbaren Format einen unglaublichen Detailreichtum bietet, trägt nur wenig dazu bei, es für Ingenieure besser zugänglich zu machen. Sich in einer SPICE-Netzliste zurechtzufinden kann schnell zu einer Herausforderung werden. Aus diesem Grund hat die Concept Engineering GmbH das Programm „SpiceVision Pro“ zur Visualisierung und Analyse von SPICE-Netzlisten entwickelt: einen auf Transistorebene agierenden Debugger und Viewer, der SPICE-Netzlisten und -Modelle in Form von leicht interpretierbaren Schaltplänen darstellt. Gruppen von Einzeltransistoren lassen sich z.B. automatisch erkennen und als Transmission Gates oder Logikgatter wiedergeben.
Das Visualisierungsprogramm bietet Ingenieuren die Möglichkeit, Schaltungen inkrementell zu analysieren. Entwickler können durch die verschiedenen Abstraktionsebenen und Schaltungsfragmente navigieren und so interessierende Schaltungsteile schnell lokalisieren und genauer unter die Lupe nehmen. Hierbei werden ihm nur die Schaltungsteile angezeigt, die aktuell von Interesse sind. Schaltungsteile, die keinen Einfluss auf die laufende Untersuchung haben, werden ausgeblendet, was die Komplexität der zu betrachtenden Schaltung erheblich reduziert.
SpiceVision Pro kommt mit praktisch jedem SPICE-Dialekt eines Netzlisten-Generators oder IP-Anbieters zurecht und kann die Netzliste auf seiner Bedienoberfläche – dem sogenannten Cockpit – darstellen. Von hier aus können Entwickler sich schnell und einfach durch einen kompletten Schaltungsentwurf bewegen. Sie können Schaltungsfragmente, zum Beispiel kritische Signalpfade, auswählen und diese Teilschaltung einem SPICE-Simulator zuführen – eine Funktion, die Concept Engineering als „Cookie Cutting“ bezeichnet. Diese Funktion hilft Entwicklern bei der Fehlersuche, wenn es gilt, die Ursache in einer komplexen Schaltung einzukreisen. Da nur das zu untersuchende Schaltungsfragment – eine kleine SPICE-Netzliste – betrachtet wird und nicht mehr die Gesamtschaltung, wird die Aufbereitung für die Simulation einfacher, die Simulationszeit reduziert und gleichzeitig die Analyse der Simulationsergebnisse erleichtert.
Sensorschaltungen sind ein Anwendungsbeispiel. Die analogen Eingangsstufen müssen kleine Signale verstärken können und sind entsprechend empfindlich. Auch an den nachfolgenden Analog-/Digital-Umsetzer werden hohe Anforderungen gestellt. Jedes unerwünschte parasitäre Element in der Signalkette kann dazu führen, dass die digitalen Sensorsignale verfälscht und unbrauchbar werden. Wird die Schaltung noch mit einer digitalen Weiterverarbeitung und einem Funksender ergänzt, steigt der Kompexitätsgrad deutlich. Eine Aufteilung des Sensorsystems in Schaltungsfragmente kann hier helfen, schnell Schwachstellen im Schaltungsentwurf zu analysieren. Das Visualisierungsprogramm bringt zusätzlich eine Reihe eingebauter Design Rule Checks mit, die der Entwickler aufrufen kann. Über ein offenes Aplikations-Interface (API) bietet es darüber hinaus die Möglichkeit, eigene Checks und Funktionen zu erstellen.
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