Netlist SPICE Terverifikasi & Rangkaian Contoh
Rangkaian berikut adalah netlist yang sudah diuji untuk SPICE 2g6, lengkap dengan deskripsi singkat ketika diperlukan. (Lihat Bab 2 Komputer Simulasi Rangkaian Listrik untuk informasi lebih lanjut tentang netlist dalam SPICE.)
Silakan “salin” dan “tempel” netlist mana pun ke file sumber SPICE Anda untuk analisis dan/atau modifikasi. Tujuan saya di sini adalah ganda: untuk memberikan contoh praktis desain netlist SPICE untuk memperdalam pemahaman sintaks netlist SPICE, dan untuk menunjukkan betapa sederhana dan kompak netlist SPICE dapat dalam menganalisis rangkaian sederhana.
Semua output listing untuk contoh ini telah “dipotong” dari informasi yang tidak perlu, memberikan Anda presentasi yang paling ringkas dari output SPICE yang mungkin. Saya melakukan ini terutama untuk menghemat ruang dalam dokumen ini.
Output SPICE tipis berisi banyak header dan informasi ringkasan yang tidak selalu relevan dengan tugas yang sedang dikerjakan. Jadi, jangan heran saat Anda menjalankan simulasi sendiri dan menemukan bahwa output tidak tepat terlihat seperti yang saya tunjukkan di sini!
Contoh rangkaian jaringan resistor multi-sumber DC, bagian 1
Tanpa kartu .dc dan kartu .print atau .plot, output untuk netlist ini hanya akan menampilkan tegangan untuk node 1, 2, dan 3 (dengan referensi ke node 0, tentunya).
Netlist:
Multiple dc sources v1 1 0 dc 24 v2 3 0 dc 15 r1 1 2 10k r2 2 3 8.1k r3 2 0 4.7k .end
Output:
node voltage node voltage node voltage ( 1) 24.0000 ( 2) 9.7470 ( 3) 15.0000
voltage source currents name current v1 -1.425E-03 v2 -6.485E-04
total power dissipation 4.39E-02 watts
Contoh rangkaian jaringan resistor multi-sumber DC, bagian 2
Dengan menambahkan kartu analisis .dc dan menentukan sumber V1 dari 24 volt hingga 24 volt dalam 1 langkah (dengan kata lain, 24 volt stabil), kita dapat menggunakan kartu analisis .print untuk mencetak tegangan di antara dua titik mana pun yang kita inginkan.
Anehnya, ketika opsi analisis .dc diaktifkan, output tegangan default untuk setiap node (ke ground) menghilang, jadi kita akhirnya harus menentukan mereka secara eksplisit dalam kartu .print untuk melihatnya sama sekali.
Netlist:
Multiple dc sources v1 1 0 v2 3 0 15 r1 1 2 10k r2 2 3 8.1k r3 2 0 4.7k .dc v1 24 24 1 .print dc v(1) v(2) v(3) v(1,2) v(2,3) .end
Output:
v1 v(1) v(2) v(3) v(1,2) v(2,3) 2.400E+01 2.400E+01 9.747E+00 1.500E+01 1.425E+01 -5.253E+00
Contoh rangkaian konstanta waktu RC
Untuk analisis DC, kondisi awal dari setiap komponen reaktif (C atau L) harus ditentukan (tegangan untuk kapasitor, arus untuk induktor). Ini diberikan oleh bidang data terakhir dari setiap kartu kapasitor (ic=0).
Untuk melakukan analisis DC, opsi analisis .tran (“transien”) harus ditentukan, dengan bidang data pertama menentukan kenaikan waktu dalam detik, yang kedua menentukan total waktu analisis dalam detik, dan “uic” memberitahunya untuk “gunakan kondisi awal” saat menganalisis.
Netlist:
RC time delay circuit v1 1 0 dc 10 c1 1 2 47u ic=0 c2 1 2 22u ic=0 r1 2 0 3.3k .tran .05 1 uic .print tran v(1,2) .end
Output:
time v(1,2) 0.000E+00 7.701E-06 5.000E-02 1.967E+00 1.000E-01 3.551E+00 1.500E-01 4.824E+00 2.000E-01 5.844E+00 2.500E-01 6.664E+00 3.000E-01 7.322E+00 3.500E-01 7.851E+00 4.000E-01 8.274E+00 4.500E-01 8.615E+00 5.000E-01 8.888E+00 5.500E-01 9.107E+00 6.000E-01 9.283E+00 6.500E-01 9.425E+00 7.000E-01 9.538E+00 7.500E-01 9.629E+00 8.000E-01 9.702E+00 8.500E-01 9.761E+00 9.000E-01 9.808E+00 9.500E-01 9.846E+00 1.000E+00 9.877E+00
Memplot dan menganalisis rangkaian tegangan sinus AC sederhana
Latihan ini menunjukkan penyiapan yang tepat untuk memplot nilai instan dari sumber tegangan sinus dengan fungsi .plot (sebagai analisis transien). Tidak heran, analisis Fourier dalam dek ini juga memerlukan opsi analisis .tran (transien) untuk ditentukan atas rentang waktu yang sesuai.
Rentang waktu dalam dek ini memungkinkan analisis Fourier dengan akurasi yang cukup buruk. Semakin banyak siklus frekuensi dasar yang dilakukan analisis transien, semakin presisi analisis Fourier akan menjadi. Ini bukanlah keanehan SPICE, melainkan prinsip dasar gelombang.
Netlist:
v1 1 0 sin(0 15 60 0 0) rload 1 0 10k * change tran card to the following for better Fourier precision * .tran 1m 30m .01m and include .options card: * .options itl5=30000 .tran 1m 30m .plot tran v(1) .four 60 v(1) .end
Output:
time v(1) -2.000E+01 -1.000E+01 0.000E+00 1.000E+01 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.000E+00 0.000E+00 . . * . . 1.000E-03 5.487E+00 . . . * . . 2.000E-03 1.025E+01 . . . * . 3.000E-03 1.350E+01 . . . . * . 4.000E-03 1.488E+01 . . . . *. 5.000E-03 1.425E+01 . . . . * . 6.000E-03 1.150E+01 . . . . * . 7.000E-03 7.184E+00 . . . * . . 8.000E-03 1.879E+00 . . . * . . 9.000E-03 -3.714E+00 . . * . . . 1.000E-02 -8.762E+00 . . * . . . 1.100E-02 -1.265E+01 . * . . . . 1.200E-02 -1.466E+01 . * . . . . 1.300E-02 -1.465E+01 . * . . . . 1.400E-02 -1.265E+01 . * . . . . 1.500E-02 -8.769E+00 . . * . . . 1.600E-02 -3.709E+00 . . * . . . 1.700E-02 1.876E+00 . . . * . . 1.800E-02 7.191E+00 . . . * . . 1.900E-02 1.149E+01 . . . . * . 2.000E-02 1.425E+01 . . . . * . 2.100E-02 1.489E+01 . . . . *. 2.200E-02 1.349E+01 . . . . * . 2.300E-02 1.026E+01 . . . * . 2.400E-02 5.491E+00 . . . * . . 2.500E-02 1.553E-03 . . * . . 2.600E-02 -5.514E+00 . . * . . . 2.700E-02 -1.022E+01 . * . . . 2.800E-02 -1.349E+01 . * . . . . 2.900E-02 -1.495E+01 . * . . . . 3.000E-02 -1.427E+01 . * . . . . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
fourier components of transient response v(1) dc component = -1.885E-03 harmonic frequency fourier normalized phase normalized no (hz) component component (deg) phase (deg) 1 6.000E+01 1.494E+01 1.000000 -71.998 0.000 2 1.200E+02 1.886E-02 0.001262 -50.162 21.836 3 1.800E+02 1.346E-03 0.000090 102.674 174.671 4 2.400E+02 1.799E-02 0.001204 -10.866 61.132 5 3.000E+02 3.604E-03 0.000241 160.923 232.921 6 3.600E+02 5.642E-03 0.000378 -176.247 -104.250 7 4.200E+02 2.095E-03 0.000140 122.661 194.658 8 4.800E+02 4.574E-03 0.000306 -143.754 -71.757 9 5.400E+02 4.896E-03 0.000328 -129.418 -57.420 total harmonic distortion = 0.186350 percent
Contoh rangkaian resistor-kapasitor AC sederhana
Kartu .ac menentukan titik analisis AC dari 60Hz hingga 60Hz, pada satu titik. Kartu ini, tentu saja, sedikit lebih berguna untuk analisis multi-frekuensi, di mana rentang frekuensi dapat dianalisis dalam langkah. Kartu .print mengeluarkan tegangan AC di antara node 1 dan 2, dan tegangan AC di antara node 2 dan ground.
Netlist:
Demo of a simple AC circuit v1 1 0 ac 12 sin r1 1 2 30 c1 2 0 100u .ac lin 1 60 60 .print ac v(1,2) v(2) .end
Output:
freq v(1,2) v(2) 6.000E+01 8.990E+00 7.949E+00
Contoh rangkaian filter low-pass
Filter low-pass ini memblokir AC dan melewatkan DC ke resistor Rload. Biasanya dari filter yang digunakan untuk menekan ripple dari rangkaian diramper, sebenarnya memiliki frekuensi resonansi, secara teknis membuatnya filter band-pass.
Namun, ini tetap bekerja dengan baik untuk melewatkan DC dan memblokir harmonik frekuensi tinggi yang dihasilkan oleh proses diramper AC-ke-DC. Performa diukur dengan sumber AC yang sweep dari 500 Hz hingga 15 kHz. Jika diinginkan, kartu .print dapat digantikan atau ditambahi dengan kartu .plot untuk menunjukkan tegangan AC di node 4 secara grafik.
Netlist:
Lowpass filter v1 2 1 ac 24 sin v2 1 0 dc 24 rload 4 0 1k l1 2 3 100m l2 3 4 250m c1 3 0 100u .ac lin 30 500 15k .print ac v(4) .plot ac v(4) .end
freq v(4) 5.000E+02 1.935E-01 1.000E+03 3.275E-02 1.500E+03 1.057E-02 2.000E+03 4.614E-03 2.500E+03 2.402E-03 3.000E+03 1.403E-03 3.500E+03 8.884E-04 4.000E+03 5.973E-04 4.500E+03 4.206E-04 5.000E+03 3.072E-04 5.500E+03 2.311E-04 6.000E+03 1.782E-04 6.500E+03 1.403E-04 7.000E+03 1.124E-04 7.500E+03 9.141E-05 8.000E+03 7.536E-05 8.500E+03 6.285E-05 9.000E+03 5.296E-05 9.500E+03 4.504E-05 1.000E+04 3.863E-05 1.050E+04 3.337E-05 1.100E+04 2.903E-05 1.150E+04 2.541E-05 1.200E+04 2.237E-05 1.250E+04 1.979E-05 1.300E+04 1.760E-05 1.350E+04 1.571E-05 1.400E+04 1.409E-05 1.450E+04 1.268E-05 1.500E+04 1.146E-05
Contoh rangkaian jaringan AC multi-sumber
Salah satu idiosinkrasi SPICE adalah ketidakmampuannya untuk menangani loop apa pun dalam rangkaian yang terdiri sepenuhnya dari sumber tegangan seri dan induktor. Oleh karena itu, “loop” V1-L1-L2-V2-V1 tidak dapat diterima.
Untuk mengatasi ini, saya harus menyisipkan resistor rendah-resistansi di mana saja dalam loop tersebut untuk memecahnya. Jadi, kita memiliki Rbogus di antara 3 dan 4 (dengan resistansi 1 pico-ohm), dan V2 di antara 4 dan 0. Rangkaian di atas adalah desain asli, sementara rangkaian di bawah ini memiliki Rbogus yang disisipkan untuk menghindari kesalahan SPICE.
Netlist:
Multiple ac source v1 1 0 ac 55 0 sin v2 4 0 ac 43 25 sin l1 1 2 450m c1 2 0 330u l2 2 3 150m rbogus 3 4 1e-12 .ac lin 1 30 30 .print ac v(2) .end
Output:
freq v(2) 3.000E+01 1.413E+02
Contoh rangkaian demonstrasi pergeseran fasa AC
Arus melalui setiap kaki ditunjukkan oleh penurunan tegangan di seluruh resistor shunt masing-masing (1 amp = 1 volt melalui 1 Ω), yang dikeluarkan oleh istilah v(1,2) dan v(1,3) dari kartu .print. Fasa arus melalui setiap kaki ditunjukkan oleh fasa penurunan tegangan di seluruh resistor shunt masing-masing, yang dikeluarkan oleh istilah vp(1,2) dan vp(1,3) dalam kartu .print.
Netlist:
phase shift v1 1 0 ac 4 sin rshunt1 1 2 1 rshunt2 1 3 1 l1 2 0 1 r1 3 0 6.3k .ac lin 1 1000 1000 .print ac v(1,2) v(1,3) vp(1,2) vp(1,3) .end
Output:
freq v(1,2) v(1,3) vp(1,2) vp(1,3) 1.000E+03 6.366E-04 6.349E-04 -9.000E+01 0.000E+00
Contoh rangkaian trafo
SPICE memahami trafo sebagai seperangkat induktor yang saling berpasungan. Oleh karena itu, untuk mensimulasikan trafo dalam SPICE, Anda harus menentukan gulungan primer dan sekunder sebagai induktor terpisah, lalu menginstruksikan SPICE untuk menghubungkannya bersama dengan kartu “k” yang menentukan konstanta koppelan.
Untuk simulasi trafo ideal, konstanta koppelan akan menjadi satuan (1). Namun, SPICE tidak dapat menangani nilai ini, jadi kita menggunakan sesuatu seperti 0,999 sebagai faktor koppelan. Perhatikan bahwa semua pasang gulungan induktor harus dikoplekan dengan kartu k masing-masing agar simulasi berjalan dengan benar. Untuk trafo dua gulungan, satu kartu k sudah cukup.
Untuk trafo tiga gulungan, tiga kartu k harus ditentukan (untuk menghubungkan L1 dengan L2, L2 dengan L3, dan L1 dengan L3). Rasio induktansi L1/L2 100:1 memberikan rasio transformasi tegangan turun 10:1. Dengan 120 volt masuk, kita seharusnya melihat 12 volt keluar dari gulungan L2. Rasio induktansi L1/L3 100:25 (4:1) memberikan rasio transformasi tegangan turun 2:1, yang seharusnya memberikan kita 60 volt keluar dari gulungan L3 dengan 120 volt masuk.
Netlist:
transformer v1 1 0 ac 120 sin rbogus0 1 6 1e-3 l1 6 0 100 l2 2 4 1 l3 3 5 25 k1 l1 l2 0.999 k2 l2 l3 0.999 k3 l1 l3 0.999 r1 2 4 1000 r2 3 5 1000 rbogus1 5 0 1e10 rbogus2 4 0 1e10 .ac lin 1 60 60 .print ac v(1,0) v(2,0) v(3,0) .end
Output:
freq v(1) v(2) v(3) 6.000E+01 1.200E+02 1.199E+01 5.993E+01
Dalam contoh ini, Rbogus0 adalah resistor dengan nilai sangat rendah, yang berfungsi untuk memecah loop sumber/induktor V1/L1. Rbogus1 dan Rbogus2 adalah resistor dengan nilai sangat tinggi yang diperlukan untuk memberikan jalur DC ke ground pada setiap rangkaian terisolasi. Perhatikan juga bahwa satu sisi rangkaian primer langsung dihubungkan ke ground. Tanpa referensi ground ini, SPICE akan menghasilkan kesalahan!
Contoh rangkaian diramper gelombang penuh jembatan
Dioda, seperti semua komponen semiconductor dalam SPICE, harus dimodelkan sehingga SPICE mengetahui semua detail kecil tentang bagaimana mereka seharusnya bekerja. Untungnya, SPICE dilengkapi dengan beberapa model generik, dan dioda adalah yang paling dasar. Perhatikan kartu .model yang hanya menentukan “d” sebagai model dioda generik untuk mod1.
Lagi, karena kita memplot bentuk gelombang di sini, kita perlu menentukan semua parameter sumber AC dalam satu kartu dan mencetak/memplot semua nilai menggunakan opsi .tran.
Netlist:
fullwave bridge rectifier v1 1 0 sin(0 15 60 0 0) rload 1 0 10k d1 1 2 mod1 d2 0 2 mod1 d3 3 1 mod1 d4 3 0 mod1 .model mod1 d .tran .5m 25m .plot tran v(1,0) v(2,3) .end
Output:
legend: *: v(1) +: v(2,3) time v(1) (*)--------- -2.000E+01 -1.000E+01 0.000E+00 1.000E+01 2.000E+01 (+)--------- -5.000E+00 0.000E+00 5.000E+00 1.000E+01 1.500E+01 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.000E+00 0.000E+00 . + * . . 5.000E-04 2.806E+00 . . + . * . . 1.000E-03 5.483E+00 . . + * . . 1.500E-03 7.929E+00 . . . + * . . 2.000E-03 1.013E+01 . . . +* . 2.500E-03 1.198E+01 . . . . * + . 3.000E-03 1.338E+01 . . . . * + . 3.500E-03 1.435E+01 . . . . * +. 4.000E-03 1.476E+01 . . . . * + 4.500E-03 1.470E+01 . . . . * + 5.000E-03 1.406E+01 . . . . * + . 5.500E-03 1.299E+01 . . . . * + . 6.000E-03 1.139E+01 . . . . *+ . 6.500E-03 9.455E+00 . . . + *. . 7.000E-03 7.113E+00 . . . + * . . 7.500E-03 4.591E+00 . . +. * . . 8.000E-03 1.841E+00 . . + . * . . 8.500E-03 -9.177E-01 . . + *. . . 9.000E-03 -3.689E+00 . . *+ . . . 9.500E-03 -6.380E+00 . . * . + . . 1.000E-02 -8.784E+00 . . * . + . . 1.050E-02 -1.075E+01 . *. . .+ . 1.100E-02 -1.255E+01 . * . . . + . 1.150E-02 -1.372E+01 . * . . . + . 1.200E-02 -1.460E+01 . * . . . + 1.250E-02 -1.476E+01 .* . . . + 1.300E-02 -1.460E+01 . * . . . + 1.350E-02 -1.373E+01 . * . . . + . 1.400E-02 -1.254E+01 . * . . . + . 1.450E-02 -1.077E+01 . *. . .+ . 1.500E-02 -8.726E+00 . . * . + . . 1.550E-02 -6.293E+00 . . * . + . . 1.600E-02 -3.684E+00 . . x . . . 1.650E-02 -9.361E-01 . . + *. . . 1.700E-02 1.875E+00 . . + . * . . 1.750E-02 4.552E+00 . . +. * . . 1.800E-02 7.170E+00 . . . + * . . 1.850E-02 9.401E+00 . . . + *. . 1.900E-02 1.146E+01 . . . . *+ . 1.950E-02 1.293E+01 . . . . * + . 2.000E-02 1.414E+01 . . . . * +. 2.050E-02 1.464E+01 . . . . * + 2.100E-02 1.483E+01 . . . . * + 2.150E-02 1.430E+01 . . . . * +. 2.200E-02 1.344E+01 . . . . * + . 2.250E-02 1.195E+01 . . . . *+ . 2.300E-02 1.016E+01 . . . +* . 2.350E-02 7.917E+00 . . . + * . . 2.400E-02 5.460E+00 . . + * . . 2.450E-02 2.809E+00 . . + . * . . 2.500E-02 -8.297E-04 . + * . . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Contoh rangkaian penguat transistor BJT common-base
Analisis ini sweep tegangan masukan (Vin) dari 0 hingga 5 volt dalam kenaikan 0,1 volt, lalu mencetak tegangan di antara kolektor dan emitor transistor v(2,3). Transistor (Q1) adalah NPN dengan Beta maju 50.
Netlist:
Common-base BJT amplifier vsupply 1 0 dc 24 vin 0 4 dc rc 1 2 800 re 3 4 100 q1 2 0 3 mod1 .model mod1 npn bf=50 .dc vin 0 5 0.1 .print dc v(2,3) .plot dc v(2,3) .end
Output:
vin v(2,3) 0.000E+00 2.400E+01 1.000E-01 2.410E+01 2.000E-01 2.420E+01 3.000E-01 2.430E+01 4.000E-01 2.440E+01 5.000E-01 2.450E+01 6.000E-01 2.460E+01 7.000E-01 2.466E+01 8.000E-01 2.439E+01 9.000E-01 2.383E+01 1.000E+00 2.317E+01 1.100E+00 2.246E+01 1.200E+00 2.174E+01 1.300E+00 2.101E+01 1.400E+00 2.026E+01 1.500E+00 1.951E+01 1.600E+00 1.876E+01 1.700E+00 1.800E+01 1.800E+00 1.724E+01 1.900E+00 1.648E+01 2.000E+00 1.572E+01 2.100E+00 1.495E+01 2.200E+00 1.418E+01 2.300E+00 1.342E+01 2.400E+00 1.265E+01 2.500E+00 1.188E+01 2.600E+00 1.110E+01 2.700E+00 1.033E+01 2.800E+00 9.560E+00 2.900E+00 8.787E+00 3.000E+00 8.014E+00 3.100E+00 7.240E+00 3.200E+00 6.465E+00 3.300E+00 5.691E+00 3.400E+00 4.915E+00 3.500E+00 4.140E+00 3.600E+00 3.364E+00 3.700E+00 2.588E+00 3.800E+00 1.811E+00 3.900E+00 1.034E+00 4.000E+00 2.587E-01 4.100E+00 9.744E-02 4.200E+00 7.815E-02 4.300E+00 6.806E-02 4.400E+00 6.141E-02 4.500E+00 5.657E-02 4.600E+00 5.281E-02 4.700E+00 4.981E-02 4.800E+00 4.734E-02 4.900E+00 4.525E-02 5.000E+00 4.346E-02
Contoh rangkaian penguat JFET common-source dengan bias sendiri
Netlist:
common source jfet amplifier vin 1 0 sin(0 1 60 0 0) vdd 3 0 dc 20 rdrain 3 2 10k rsource 4 0 1k j1 2 1 4 mod1 .model mod1 njf .tran 1m 30m .plot tran v(2,0) v(1,0) .end
Output:
legend: *: v(2) +: v(1) time v(2) (*)--------- 1.400E+01 1.600E+01 1.800E+01 2.000E+01 2.200E+01 (+)--------- -1.000E+00 -5.000E-01 0.000E+00 5.000E-01 1.000E+00 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.000E+00 1.708E+01 . . * + . . 1.000E-03 1.609E+01 . .* . + . . 2.000E-03 1.516E+01 . * . . . + . 3.000E-03 1.448E+01 . * . . . + . 4.000E-03 1.419E+01 .* . . . + 5.000E-03 1.432E+01 . * . . . +. 6.000E-03 1.490E+01 . * . . . + . 7.000E-03 1.577E+01 . * . . +. . 8.000E-03 1.676E+01 . . * . + . . 9.000E-03 1.768E+01 . . + *. . . 1.000E-02 1.841E+01 . + . . * . . 1.100E-02 1.890E+01 . + . . * . . 1.200E-02 1.912E+01 .+ . . * . . 1.300E-02 1.912E+01 .+ . . * . . 1.400E-02 1.890E+01 . + . . * . . 1.500E-02 1.842E+01 . + . . * . . 1.600E-02 1.768E+01 . . + *. . . 1.700E-02 1.676E+01 . . * . + . . 1.800E-02 1.577E+01 . * . . +. . 1.900E-02 1.491E+01 . * . . . + . 2.000E-02 1.432E+01 . * . . . +. 2.100E-02 1.419E+01 .* . . . + 2.200E-02 1.449E+01 . * . . . + . 2.300E-02 1.516E+01 . * . . . + . 2.400E-02 1.609E+01 . .* . + . . 2.500E-02 1.708E+01 . . * + . . 2.600E-02 1.796E+01 . . + * . . 2.700E-02 1.861E+01 . + . . * . . 2.800E-02 1.900E+01 . + . . * . . 2.900E-02 1.916E+01 + . . * . . 3.000E-02 1.908E+01 .+ . . * . . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Contoh rangkaian op-amp invert
Untuk mensimulasikan op-amp ideal dalam SPICE, kita menggunakan sumber tegangan tergantung tegangan sebagai penguat diferensial dengan gain yang sangat tinggi. Kartu “e” menyetel sumber tegangan tergantung dengan empat node, 3 dan 0 untuk output tegangan, dan 1 dan 0 untuk input tegangan. Tidak perlu sumber daya untuk sumber tegangan tergantung, berbeda dengan op-amp nyata. Gain tegangan diatur pada 999.000 dalam kasus ini. Sumber tegangan masukan (V1) sweep dari 0 hingga 3,5 volt dalam langkah 0,05 volt. Netlist:
Inverting opamp v1 2 0 dc e 3 0 0 1 999k r1 3 1 3.29k r2 1 2 1.18k .dc v1 0 3.5 0.05 .print dc v(3,0) .end
Output:
v1 v(3) 0.000E+00 0.000E+00 5.000E-02 -1.394E-01 1.000E-01 -2.788E-01 1.500E-01 -4.182E-01 2.000E-01 -5.576E-01 2.500E-01 -6.970E-01 3.000E-01 -8.364E-01 3.500E-01 -9.758E-01 4.000E-01 -1.115E+00 4.500E-01 -1.255E+00 5.000E-01 -1.394E+00 5.500E-01 -1.533E+00 6.000E-01 -1.673E+00 6.500E-01 -1.812E+00 7.000E-01 -1.952E+00 7.500E-01 -2.091E+00 8.000E-01 -2.231E+00 8.500E-01 -2.370E+00 9.000E-01 -2.509E+00 9.500E-01 -2.649E+00 1.000E+00 -2.788E+00 1.050E+00 -2.928E+00 1.100E+00 -3.067E+00 1.150E+00 -3.206E+00 1.200E+00 -3.346E+00 1.250E+00 -3.485E+00 1.300E+00 -3.625E+00 1.350E+00 -3.764E+00 1.400E+00 -3.903E+00 1.450E+00 -4.043E+00 1.500E+00 -4.182E+00 1.550E+00 -4.322E+00 1.600E+00 -4.461E+00 1.650E+00 -4.600E+00 1.700E+00 -4.740E+00 1.750E+00 -4.879E+00 1.800E+00 -5.019E+00 1.850E+00 -5.158E+00 1.900E+00 -5.297E+00 1.950E+00 -5.437E+00 2.000E+00 -5.576E+00 2.050E+00 -5.716E+00 2.100E+00 -5.855E+00 2.150E+00 -5.994E+00 2.200E+00 -6.134E+00 2.250E+00 -6.273E+00 2.300E+00 -6.413E+00 2.350E+00 -6.552E+00 2.400E+00 -6.692E+00 2.450E+00 -6.831E+00 2.500E+00 -6.970E+00 2.550E+00 -7.110E+00 2.600E+00 -7.249E+00 2.650E+00 -7.389E+00 2.700E+00 -7.528E+00 2.750E+00 -7.667E+00 2.800E+00 -7.807E+00 2.850E+00 -7.946E+00 2.900E+00 -8.086E+00 2.950E+00 -8.225E+00 3.000E+00 -8.364E+00 3.050E+00 -8.504E+00 3.100E+00 -8.643E+00 3.150E+00 -8.783E+00 3.200E+00 -8.922E+00 3.250E+00 -9.061E+00 3.300E+00 -9.201E+00 3.350E+00 -9.340E+00 3.400E+00 -9.480E+00 3.450E+00 -9.619E+00 3.500E+00 -9.758E+00
Contoh rangkaian op-amp non-invert
Contoh lain dari keanehan SPICE: karena sumber tegangan tergantung “e” tidak dianggap sebagai beban untuk sumber tegangan V1, SPICE menafsirkan V1 sebagai rangkaian terbuka dan akan menolak untuk menganalisisnya. Perbaikan adalah menghubungkan Rbogus paralel dengan V1 untuk bertindak sebagai beban DC.
Karena terhubung langsung di seluruh V1, resistansi Rbogus tidak krusial untuk operasi rangkaian, jadi 10 kΩ akan bekerja baik. Saya memutuskan untuk tidak sweep tegangan masukan V1 sama sekali dalam rangkaian ini demi menjaga netlist dan output listing tetap sederhana.
Netlist:
noninverting opamp v1 2 0 dc 5 rbogus 2 0 10k e 3 0 2 1 999k r1 3 1 20k r2 1 0 10k .end
Output:
node voltage node voltage node voltage ( 1) 5.0000 ( 2) 5.0000 ( 3) 15.0000
Contoh rangkaian penguat instrumentasi
Perhatikan resistor Rbogus1 dan Rbogus2 dengan resistansi sangat tinggi dalam netlist (tidak ditampilkan dalam skema untuk kepraktisan) di seluruh setiap sumber tegangan masukan, untuk mencegah SPICE berpikir V1 dan V2 adalah rangkaian terbuka, sama seperti contoh rangkaian op-amp lainnya.
Netlist:
Instrumentation amplifier v1 1 0 rbogus1 1 0 9e12 v2 4 0 dc 5 rbogus2 4 0 9e12 e1 3 0 1 2 999k e2 6 0 4 5 999k e3 9 0 8 7 999k rload 9 0 10k r1 2 3 10k rgain 2 5 10k r2 5 6 10k r3 3 7 10k r4 7 9 10k r5 6 8 10k r6 8 0 10k .dc v1 0 10 1 .print dc v(9) v(3,6) .end
Output:
v1 v(9) v(3,6) 0.000E+00 1.500E+01 -1.500E+01 1.000E+00 1.200E+01 -1.200E+01 2.000E+00 9.000E+00 -9.000E+00 3.000E+00 6.000E+00 -6.000E+00 4.000E+00 3.000E+00 -3.000E+00 5.000E+00 9.955E-11 -9.956E-11 6.000E+00 -3.000E+00 3.000E+00 7.000E+00 -6.000E+00 6.000E+00 8.000E+00 -9.000E+00 9.000E+00 9.000E+00 -1.200E+01 1.200E+01 1.000E+01 -1.500E+01 1.500E+01
Contoh rangkaian integrator op-amp dengan masukan gelombang sinus
Netlist:
Integrator with sinewave input vin 1 0 sin (0 15 60 0 0) r1 1 2 10k c1 2 3 150u ic=0 e 3 0 0 2 999k .tran 1m 30m uic .plot tran v(1,0) v(3,0) .end
Output:
legend: *: v(1) +: v(3) time v(1) (*)-------- -2.000E+01 -1.000E+01 0.000E+00 1.000E+01 (+)-------- -6.000E-02 -4.000E-02 -2.000E-02 0.000E+00 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.000E+00 6.536E-08 . . * + . 1.000E-03 5.516E+00 . . . * +. . 2.000E-03 1.021E+01 . . . + * . 3.000E-03 1.350E+01 . . . + . * . 4.000E-03 1.495E+01 . . + . . *. 5.000E-03 1.418E+01 . . + . . * . 6.000E-03 1.150E+01 . + . . . * . 7.000E-03 7.214E+00 . + . . * . . 8.000E-03 1.867E+00 .+ . . * . . 9.000E-03 -3.709E+00 . + . * . . . 1.000E-02 -8.805E+00 . + . * . . . 1.100E-02 -1.259E+01 . * + . . . 1.200E-02 -1.466E+01 . * . + . . . 1.300E-02 -1.471E+01 . * . +. . . 1.400E-02 -1.259E+01 . * . . + . . 1.500E-02 -8.774E+00 . . * . + . . 1.600E-02 -3.723E+00 . . * . +. . 1.700E-02 1.870E+00 . . . * + . 1.800E-02 7.188E+00 . . . * + . . 1.900E-02 1.154E+01 . . . + . * . 2.000E-02 1.418E+01 . . .+ . * . 2.100E-02 1.490E+01 . . + . . *. 2.200E-02 1.355E+01 . . + . . * . 2.300E-02 1.020E+01 . + . . * . 2.400E-02 5.496E+00 . + . . * . . 2.500E-02 -1.486E-03 .+ . * . . 2.600E-02 -5.489E+00 . + . * . . . 2.700E-02 -1.021E+01 . + * . . . 2.800E-02 -1.355E+01 . * . + . . . 2.900E-02 -1.488E+01 . * . + . . . 3.000E-02 -1.427E+01 . * . .+ . . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Contoh rangkaian integrator op-amp dengan masukan gelombang persegi
Netlist:
Integrator with squarewave input vin 1 0 pulse (-1 1 0 0 0 10m 20m) r1 1 2 1k c1 2 3 150u ic=0 e 3 0 0 2 999k .tran 1m 50m uic .plot tran v(1,0) v(3,0) .end
Output: <(1) +: v(3) time v(1) (*)———————-1.000E+00 -5.000E-01 0.000E+00 5.000E-01 1.000E+00 (+)———————-1.000E-01 -5.000E-02 0.000E+00 5.000E-02 1.000E-01 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.000E+00 -1.000E+00 * . + . . 1.000E-03 1.000E+00 . . + . * 2.000E-03 1.000E+00 . . + . . * 3.000E-03 1.000E+00 . . + . . * 4.000E-03 1.000E+00 . . + . . * 5.000E-03 1.000E+00 . . + . . * 6.000E-03 1.000E+00 . . + . . * 7.000E-03 1.000E+00 . . + . . * 8.000E-03 1.000E+00 . .+ . . * 9.000E-03 1.000E+00 . +. . . * 1.000E-02 1.000E+00 . + . . . * 1.100E-02 1.000E+00 . + . . . * 1.200E-02 -1.000E+00 * + . . . . 1.300E-02 -1.000E+00 * + . . . . 1.400E-02 -1.000E+00 * +. . . . 1.500E-02 -1.000E+00 * .+ . . . 1.600E-02 -1.000E+00 * . + . . . 1.700E-02 -1.000E+00 * . + . . . 1.800E-02 -1.000E+00 * . + . . . 1.900E-02 -1.000E+00 * . + . . . 2.000E-02 -1.000E+00 * . + . . . 2.100E-02 1.000E+00 . . + . . * 2.200E-02 1.000E+00 . . + . . * 2.300E-02 1.000E+00 . . + . . * 2.400E-02 1.000E+00 . . + . . * 2.500E-02 1.000E+00 . . + . . * 2.600E-02 1.000E+00 . .+ . . * 2.700E-02 1.000E+00 . +. . . * 2.800E-02 1.000E+00 . + . . . * 2.900E-02 1.000E+00 . + . . . * 3.000E-02 1.000E+00 . + . . . * 3.100E-02 1.000E+00 . + . . . * 3.200E-02 -1.000E+00 * + . . . . 3.300E-02 -1.000E+00 * + . . . . 3.400E-02 -1.000E+00 * + . . . . 3.500E-02 -1.000E+00 * + . . . . 3.600E-02 -1.000E+00 * +. . . . 3.700E-02 -1.000E+00 * .+ . . . 3.800E-02 -1.000E+00 * . + . . . 3.900E-02 -1.000E+00 * . + . . . 4.000E-02 -1.000E+00 * . + . . . 4.100E-02 1.000E+00 . . + . . * 4.200E-02 1.000E+00 . . + . . * 4.300E-02 1.000E+00 . . + . . * 4.400E-02 1.000E+00 . .+ . . * 4.500E-02 1.000E+00 . +. . . * 4.600E-02 1.000E+00 . + . . . * 4.700E-02 1.000E+00 . + . . . * 4.800E-02 1.000E+00 . + . . . * 4.900E-02 1.000E+00 . + . . . * 5.000E-02 1.000E+00 + . . . * - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
