Pengantar SPICE

“Dengan Electronics Workbench, Anda dapat membuat skema sirkuit yang terlihat sama seperti yang sudah Anda kenal di atas kertas—plus Anda dapat membalik sakelar daya sehingga skema berperilaku seperti sirkuit nyata. Dengan simulator elektronik lainnya, Anda mungkin harus mengetikkan daftar node SPICE sebagai file teks—representasi abstrak dari sebuah sirkuit di luar kemampuan semua kecuali insinyur elektronik tingkat lanjut.” —(Panduan Pengguna Meja Kerja Elektronik—versi 4, halaman 7)

Pengenalan ini berasal dari manual pengoperasian untuk program simulasi sirkuit yang disebut Electronics Workbench . Menggunakan antarmuka grafis, memungkinkan pengguna untuk menggambar skema sirkuit dan kemudian komputer menganalisis sirkuit itu, menampilkan hasilnya dalam bentuk grafik. Ini adalah alat analisis yang sangat berharga, tetapi memiliki kekurangan. Untuk satu, itu dan program grafis lain seperti itu cenderung tidak dapat diandalkan ketika menganalisis sirkuit kompleks, karena terjemahan dari gambar ke kode komputer bukanlah ilmu pasti yang kita inginkan (belum). Kedua, karena persyaratan grafisnya, ia cenderung membutuhkan sejumlah besar "tenaga kuda" komputasi untuk dijalankan, dan sistem operasi komputer yang mendukung grafis. Ketiga, program grafis ini bisa mahal.

Namun, di bawah kulit grafis Electronics Workbench terletak program yang kuat (dan gratis!) yang disebut SPICE, yang menganalisis sirkuit berdasarkan deskripsi file teks dari komponen dan koneksi sirkuit. Apa yang dibayar pengguna dengan Electronics Workbench dan program analisis sirkuit grafis lainnya adalah antarmuka "titik dan klik" yang nyaman, sementara SPICE melakukan analisis matematis yang sebenarnya.

Dengan sendirinya, SPICE tidak memerlukan antarmuka grafis dan membutuhkan sedikit sumber daya sistem. Hal ini juga sangat handal. Pembuat Electronic Workbench ingin Anda berpikir bahwa menggunakan SPICE dalam mode teks aslinya adalah tugas yang cocok untuk ilmuwan roket, tetapi saya menulis ini untuk membuktikan bahwa mereka salah. SPICE cukup mudah digunakan untuk sirkuit sederhana, dan antarmuka non-grafisnya benar-benar cocok untuk analisis sirkuit yang mungkin sulit untuk digambarkan. Saya pikir itu adalah ahli pemrograman Donald Knuth yang menyindir, "Apa yang Anda lihat adalah semua yang Anda dapatkan" ketika datang ke aplikasi komputer. Grafik mungkin terlihat lebih menarik, tetapi antarmuka abstrak (teks) sebenarnya lebih efisien.

Dokumen ini tidak dimaksudkan sebagai tutorial lengkap tentang cara menggunakan SPICE. Saya hanya mencoba menunjukkan kepada pengguna yang tertarik bagaimana menerapkannya pada analisis rangkaian sederhana, sebagai alternatif dari program berpemilik ($$$) dan buggy. Setelah Anda mempelajari dasar-dasarnya, ada tutorial lain yang lebih cocok untuk membawa Anda lebih jauh. Menggunakan SPICE—program yang awalnya dimaksudkan untuk mengembangkan sirkuit terpadu—untuk menganalisis beberapa sirkuit sederhana yang ditampilkan di sini mungkin tampak seperti memotong mentega dengan gergaji mesin, tetapi berhasil!

Semua opsi dan contoh telah diuji pada SPICE versi 2g6 pada sistem operasi MS-DOS dan Linux. Sejauh yang saya tahu, saya tidak menggunakan fitur khusus untuk versi 2g6, jadi fungsi sederhana ini akan berfungsi di sebagian besar versi SPICE.