Introdução ao SPICE

“Com o Electronics Workbench, você pode criar esquemas de circuito que parecem iguais aos que você já conhece no papel - além disso, você pode girar o botão liga / desliga para que o esquema se comporte como um circuito real. Com outros simuladores eletrônicos, você pode ter que digitar listas de nós SPICE como arquivos de texto - uma representação abstrata de um circuito além das capacidades de todos, exceto engenheiros eletrônicos avançados. ” - (Guia do usuário do Electronics Workbench - versão 4, página 7)

Esta introdução vem do manual de operação de um programa de simulação de circuito denominado Eletrônica Workbench . Por meio de uma interface gráfica, ele permite ao usuário desenhar um esquema de circuito e, em seguida, fazer com que o computador analise esse circuito, exibindo os resultados em forma gráfica. É uma ferramenta de análise muito valiosa, mas tem suas deficiências. Por um lado, ele e outros programas gráficos como ele tendem a não ser confiáveis ​​ao analisar circuitos complexos, já que a tradução de imagem para código de computador não é exatamente a ciência exata que gostaríamos (ainda). Em segundo lugar, devido aos seus requisitos gráficos, ele tende a precisar de uma quantidade significativa de “potência” computacional para funcionar e de um sistema operacional de computador que suporte gráficos. Em terceiro lugar, esses programas gráficos podem ser caros.

No entanto, por baixo da capa gráfica do Electronics Workbench reside um programa robusto (e gratuito!) chamado SPICE, que analisa um circuito com base em uma descrição de arquivo de texto dos componentes e conexões do circuito. O que o usuário paga com o Electronics Workbench e outros programas de análise de circuito gráfico são a interface conveniente de “apontar e clicar”, enquanto o SPICE faz a análise matemática real.

Por si só, o SPICE não requer interface gráfica e demanda poucos recursos do sistema. Também é muito confiável. Os criadores do Electronic Workbench gostariam que você pensasse que usar o SPICE em seu modo de texto nativo é uma tarefa adequada para cientistas de foguetes, mas estou escrevendo isso para provar que eles estão errados. O SPICE é bastante fácil de usar para circuitos simples e sua interface não gráfica realmente se presta à análise de circuitos que podem ser difíceis de desenhar. Acho que foi o especialista em programação Donald Knuth que brincou:“O que você vê é tudo o que você consegue” quando se trata de aplicativos de computador. Os gráficos podem parecer mais atraentes, mas as interfaces abstratas (texto) são, na verdade, mais eficientes.

Este documento não pretende ser um tutorial completo sobre como usar o SPICE. Estou apenas tentando mostrar ao usuário interessado como aplicá-lo à análise de circuitos simples, como uma alternativa aos programas proprietários ($$$) e com erros. Depois de aprender o básico, existem outros tutoriais mais adequados para levá-lo adiante. Usar o SPICE - um programa originalmente destinado a desenvolver circuitos integrados - para analisar alguns dos circuitos realmente simples apresentados aqui pode parecer um pouco como cortar manteiga com uma motosserra, mas funciona!

Todas as opções e exemplos foram testados no SPICE versão 2g6 nos sistemas operacionais MS-DOS e Linux. Até onde eu sei, não estou usando recursos específicos para a versão 2g6, então essas funções simples devem funcionar na maioria das versões do SPICE.