Dasar-dasar Pemrograman SPICE: Panduan Praktis

Memprogram simulasi rangkaian dengan SPICE mengikuti prinsip yang sama dengan bahasa pemrograman berbasis teks lainnya. Anda menulis perintah dalam file teks biasa, menyimpannya, lalu menjalankan interpreter yang menterjemahkan sumber menjadi tindakan yang dapat dilakukan komputer.

Dalam SPICE, interpreter adalah program khusus yang harus diinstal pada komputer. File sumber – yang sering disebut netlist – berisi serangkaian baris, masing-masing disebut card, yang menjelaskan komponen dan direktif khusus. Karena SPICE adalah bahasa yang ditafsirkan, netlist dibaca dan dieksekusi baris demi baris; tidak diperlukan langkah kompilasi terpisah.

Netlist dibuat dalam editor teks biasa (prosesor kata harus dihindari karena mereka memperkenalkan format non-ASCII yang tidak dapat dipahami oleh interpreter). Sintaksnya sederhana: setiap baris mendefinisikan elemen rangkaian atau perintah kontrol, dan komponen terhubung dengan menetapkan nomor node. Contohnya:

v1 1 0 dc 15 r1 1 0 2.2k r2 1 2 3.3k r3 2 0 150 .end

Di sini, v1 adalah sumber DC 15-V di antara node 1 dan 0; r1, r2, dan r3 adalah resistor yang menghubungkan node yang ditunjukkan. Node membagikan nomor yang sama di mana komponen bertemu.

Setelah membuat netlist, Anda memanggil SPICE dari terminal. Perintah tipis terlihat seperti ini:

spice < example.cir

Perintah spice meluncurkan interpreter, simbol < memberikan isi dari example.cir padanya, dan simulasi berjalan. SPICE juga dapat mengalirkan outputnya ke utilitas seperti more untuk penampilan berhalaman:

spice < example.cir | more

Atau mengalihkan output ke file untuk ditinjau nanti:

spice < example.cir > example.txt

Karena output adalah ASCII biasa, Anda dapat mengeditnya dengan editor teks atau prosesor kata apa pun, menambahkan komentar, memformat ulang judul, dan mencetaknya tanpa perlu SPICE terinstal pada mesin target.

Di bawah ini adalah contoh output konsol yang khas dari netlist contoh. Ini mencakup header simulasi, netlist yang diurai, tegangan node, arus sumber, dissipasi daya total, dan waktu eksekusi.

1*******10/10/99 ******** spice 2g.6 3/15/83 ********07:32:42***** 0example netlist 0**** input listing temperature = 27.000 deg c v1 1 0 dc 15 r1 1 0 2.2k r2 1 2 3.3k r3 2 0 150 .end *****10/10/99 ********* spice 2g.6 3/15/83 ******07:32:42****** 0example netlist 0**** small signal bias solution temperature = 27.000 deg c node voltage node voltage ( 1) 15.0000 ( 2) 0.6522 voltage source currents name current v1 -1.117E-02 total power dissipation 1.67E-01 watts job concluded 0 total job time 0.02 1*******10/10/99 ******** spice 2g.6 3/15/83 ******07:32:42***** 0**** input listing temperature = 27.000 deg c

Untuk presentasi yang lebih bersih, Anda dapat memotong output setelah mengalihkannya ke file. Contoh ringkas mungkin terlihat seperti ini:

example netlist v1 1 0 dc 15 r1 1 0 2.2k r2 1 2 3.3k r3 2 0 150 .end 

node voltage node voltage ( 1) 15.0000 ( 2) 0.6522 

voltage source currents name current v1 -1.117E-02 

total power dissipation 1.67E-01 watts 

Karena baik masukan maupun keluaran adalah teks biasa, mereka dapat dibaca secara universal dan mudah dibagikan di seluruh platform. Silakan tingkatkan output dengan fitur pemrosesan kata, tambahkan komentar penjelasan, atau integrasikan hasil ke dalam laporan dan presentasi.

Di bawah ini adalah langkah-langkah kunci untuk menggunakan SPICE secara efektif:

• Susun netlist dalam editor teks biasa dan simpan.
• Jalankan SPICE pada file dan tinjau outputnya.
• Jika ada kesalahan, edit netlist dan jalankan ulang.
• Ulangi sampai simulasi menghasilkan hasil yang diinginkan.
• Setelah divalidasi, alihkan output ke file untuk diformat dan dicetak.

Dengan mengikuti siklus ini, Anda akan mengembangkan kepercayaan diri dalam sintaks netlist SPICE dan belajar cara mendebug masalah umum secara efisien.

Catatan: Ekstensi file SPICE fleksibel; .cir, .inp, .txt, atau tanpa ekstensi sama sekali semuanya dapat diterima asalkan nama file mematuhi aturan sistem operasi Anda.

Gambar yang digunakan dalam artikel ini mengilustrasikan struktur perintah dan output SPICE. Mereka disematkan sebagai berikut: