היכרות עם תוכנת סימולציה אנלוגית LTspice

האם כדאי לעשות סימולציה?

למה בכלל לבצע סימולציה אם אפשר לתכנן מתוך דפי נתונים?

בדיקת התכנון שלנו עלולה להיות מאוד מורכבת אם אנו מחברים רכיבים רבים שלכל אחד מהם התנהגות וגבולות משלו.

זה אומר למעשה שאם המעגל מורכב מהרבה רכיבים והתנהגות הרכיבים מושפעת מהתנהגות רכיבים אחרים, יהיה מאוד קשה לקחת את כל הפרטים בחשבון ורוב הסיכויים שנפספס משהו.

סימולציה מאפשרת לראות את התוצאה כולל את השפעה של הרכיבים על רכיבים אחרים במעגל.

למה  לבצע סימולציה אם אפשר לבנות את המעגל ולבדוק את התנהגותו?

• בנייה דורשת את הרכיבים – בסימולציה ניתן לבדוק ייתכנות לפני הזמנת הרכיבים.
• בדיקה פיזית של המעגל דורשת חיבורים בין רכיבי המעגל. זה עלול להיות מסובך לביצוע במיוחד כשרוצים לחבר רכיבי SMT = SMD שלא ניתן לחבר ללא הלחמה.
• בדיקה פיזית מחייבת מכשירי מדידה. לעיתים אין לנו מכשירי מדידה [כמו סקופ] מתאימים באופן זמין סימולציה מאפשרת בדיקה ראשונית ללא מכשירי מדידה. בסימולציה נוכל לבדוק מספר רב של נקודות בו-זמנית.
• אחת הסיבות החשובות היא נוחות בביצוע שינויים עד שמגיעים לתוצאה רצויה. שינויים במעגל היו דורשים החלפה פיזית של רכיבים שלעיתים לא זמינים לנו.
  

  איך נראה השימוש בתוכנת סימולצייה LTspice ?

האם כדאי להסתפק בסימולציה ולייצר את המוצר על פי התוצאות ללא בניית אבטיפוס?

בדרך כלל התוצאות יהיו שונות באב הטיפוס מאשר בסימולציה.
אולי יותר מדוייק להגיד שלא כל מה שעובד בסימולציה, עובד למעשה. יש לכך סיבות רבות כמו:

•  מיגבלות התוכנה שלא תמיד לקחת בחשבון את כל המאפיינים של הרכיב.
• קיבולים והשראויות טפיליות שלא היינו מודעים אליהם, לכן לא הכנסנו אותם אל הסימולציה. בעיות אלה ניכרות במיוחד במעגלים עם סיגנל חלש או בתדר גבוהה. לכל מוליך השראות מסוימת, לכל תושבת קיבול מסוים.
• בזרמים גבוהים, קיימת גם בעיה של מפלי מתח בגלל התנגדות המוליכים בהם השתמשנו בבנייה.
• רעשים בספק או בסביבה בה פועל המעגל. קשה לדעת שבעיות אלה יהיו קימות בבניית המעגל, לכן אין אפשרות להכניס אותם לסימולציה.
• ועוד…
  

  דוגמא למעגל מודפס עם תכנון בעייתי.

  הבעיה בזמן מיתוג הסליל המתח על גבי המונה לא יהיה יציב ולכן המונה לא יספור נכון.

  זה נגרם בגלל המוליכים הארוכים מהספק אל המונה. למוליכים אלה השראות שיש לקחת בחשבון.
  תוכנת הסימולציה לא תדע על הבעייה.
  

  כדי לפתור את הבעיה יש לחבר קבל בין נקודות P1, P2

• דוגמא נוספת לביצוע סימולציה