LTspice基本使用(以NMOS的I-V特性为例)

什么是spice？

电路系统的设计人员有时需要对系统中的部分电路作电压与电流关系的详细分析，此时需要做晶体管级仿真（电路级），这种仿真算法中所使用的电路模型都是最基本的元件和单管。仿真时按时间关系对每一个节点的I/V关系进行计算。这种仿真方法在所有仿真手段中是最精确的，但也是最耗费时间的。

SPICE（Simulation program with integrated circuit emphasis）是电路级模拟程序，被分析的电路中的元件可包括电阻、电容、电感、互感、独立电压源、独立电流源、各种线性受控源、传输线以及有源半导体器件。SPICE内建半导体器件模型，用户只需选定模型级别并给出合适的参数。

各软件厂家提供了Vspice、Hspice、Pspice等不同版本spice软件，其仿真核心大同小异，都是采用了由美国加州Berkeley大学开发的spice模拟算法。

LTspice优势

1. 免费，免费，免费（功能对于学生党足够了！）
2. 以下为官网列举的优势
   • 稳定的spice仿真，可以使用无限的电路节点、原理图编辑器（图形化编辑）、波形查看器、元件库
   • 开关模式电源的快速仿真，稳定的状态检测、电路瞬态分析、逐步仿真
   • 高级的分析和仿真

仿真流程

1. 设计电路原理图
2. 配置仿真参数
3. 选择测试点，查看仿真曲线

实例：NMOS的I-V特性

设计电路原理图

1 创建新的原理图(New Schematic)
2. 菜单栏和工具栏的英文相信大家都非常之懂，可以添加如你所见的电路元件或者执行操作。点击工具栏中类似两脚插座的按钮(component)可添加比较复杂的电路元件
3. 这里添加一个NMOS4，点击OK即可添加到版图中，左键可连续添加元件，右键取消。

4. 根据自己设计的电路图添加元件，最后点击类似于笔（Wire）的按钮进行布线。鼠标在相应元件附近，点击右键即可修改元件参数
例如，修改电源电压，如上图。

5. 插入几个细节，**大手(Move)与小手(Drag)**都是能拖动元件，但使用大手元件独立于导线，小手元件紧连着导线；撤回修改不是我们Windows的CTRL+Z，而是F9；删除是剪刀工具。

大手（Move）

小手（Drag）

配置仿真参数

多种仿真配置可以满足各种各样的需求。

1. 点击simulate，选择Edit Simulation Cmd，进入仿真参数配置
   2. 有transient瞬态仿真、AC交流电分析、DC sweep直流扫描分析等，为了实现不同栅极电压 I D S I_{DS} IDS​与 V D S {V_DS} VD​S的特性在同时展示，选择 DC sweep，具体设置参数，英文名就是相应解释，具体参数如下，配置了两个电压源。
   PS：仿真参数配置完成后，会出现“.dc V2 0 5 0.1 V1 1 2.5 0.5”的代码，这是对你配置的一个描述，可以放置在你版图中的任何一个角落。

run 仿真成功

1. 点击跑步的小人即可运行仿真
   初始没有波形图，你需要将鼠标移动到需要测量的节点处，鼠标为黑色的笔测量电压，红色笔测量电压，温度计测量温度，如下图：
   2. 还有很多可以设置调节的选择，比如背景，量度等等。还有很多操作，比如选中波形图中的trace 名称向上拖即可删除等等。