Simulation in LTspice IV SIMULATION Dieses Buch richtet sich an alle LTspice-Nutzer: Vom Anfnger bis zum Pro , der mit der Entwicklung umfangreicher Schaltungen befasst ist. Seit ber 20 Jahren ist LTspice IV die Simulationssoftware schlechthin. Unglcklicherweise ist die Hilfe-Datei die einzige IN LTSPICE IV Dokumentation zu dieser Software. Sie ist unvollstndig und weit hinter dem Entwicklungszustand der Software zurck. Viele Befehle und Funktionen sind nicht oder nur unzureichend erklrt. Dieses Buch schliet diese Lcke In diesem Buch werden die fnf wichtigsten Editoren in LTspice IV beschrieben. Es werden deren Ausfhrung und der Betrieb der Software erklrt. In den darauf folgenden Kapiteln werden die De nitionen und Befehle die so genannten Simulationsdirektiven ausfhrlich erlutert und mit Beispielen veranschaulicht. Kapitel 12 behandelt das Herunterladen von SPICE-Modellen und Teil- schaltungen sowie die Generierung von Symbolen fr die nachfolgende Verwendung. Quellen, passive, aktive und Spezialbauteile und deren Kon guration sind Gegenstand der Kapitel 13 bis 16. In Kapitel 17 dreht sich alles um Speicherdrosseln und Transformatoren. Hierfr bietet LTspice IV ein nichtlineares Modell, das auch Sttigung und Hysterese bercksichtigt. Kapitel 18 legt den Schwerpunkt auf das Control Panel. Hierbei handelt es sich um ein echtes Dashboard, das alle LTspice IV-Einstellungen zugnglich macht. Kapitel 19 ist eine Sammlung von Anwendungsbeispielen aus verschiedenen Feldern der Elektronik. In Kapitel 20 schlielich werden FAQs beantwortet, die dem Autor bei seinen Schulungen hu g gestellt wurden. Kapitel 21 behandelt das Design von Schaltnetzteilen mit Standard-Transformatoren mit exibler Ein- und Ausgangsspannung. GILLES BROCGILLES BROCGILLES BROCGILLES BROCGILLES BROCGILLES BROC ARDARDARDARDARDARD HANDBUCH, METHODEN UND ANWENDUNGEN Mit einem Vorwort von Mike Engelhardt 1. Ausgabe 1. Ausgabe Swiridoff Verlag ISBN 978-3-89929-257-2 HANDBUCH, METHODEN SIMULATION UND ANWENDUNGEN IN LTSPICE IV VORWORT Das Vorwort zu diesem Werk von Gilles Brocard schreiben zu drfen, ist fr mich eine groe Ehre. Ich schtze seine Arbeit in diesem Buch und hoffe, dass auch Sie davon profitieren werden. Die Entwicklung von LTspice hat mir viel Spa bereitet. Ich habe eine Reihe numerischer Methoden implementiert, durch die sich LTspice von traditionellen SPICE-Programmen abhebt: eine neue numerische Integrationsmethode, die Knotenreduzierung, ein natives Schaltungselement, das sich wie ein Leistungs-MOSFET verhlt, ein neues Steuer- element fr den time step und viele andere mehr. Den grten Sprung machte LTspice 2008, als es Multithreading-fhig wurde. Wir stellten fest, dass es eigentlich recht einfach war, die Berechnungen auf mehrere Rechnerkerne zu verteilen schwieriger war hingegen, die Simulati- onen tatschlich zu beschleunigen. Das Problem bestand darin, dass der Objektcode von LTspice stark optimiert war ein Groteil war bereits in optimierter Assembly-Sprache implementiert worden. Deswegen bentigte er fr jeden Zeitschritt nur wenige Mikrosekunden, und das war ein kurzer Zeitraum verglichen mit dem Aufwand zur Synchro- nisierung mehrerer Threads. Deswegen entwickelten wir ein Mittel zur dynamischen Anpassung der Cache-Gren der einzelnen Threads. So konnten wir die Threads stochastisch herunterfahren, was wiederum die gleichmige Verteilung der Arbeitslast gestattete. Eine weitere wichtige Technik, die zu diesem Zeitpunkt eingefhrt wurde, war die Codegenerierung. Sie erzeugt ein Assembly-Listing, das fr Ihre Schaltung optimiert ist. Dieser Code wird dann mit dem Assembler bersetzt und durch LTspice fr die Ausfhrung verknpft. Dieser selbstschreibende Code wird normalerweise whrend der Simulation alle paar Sekunden generiert, damit Ihre Schaltung der theoretischen FLOPS- Obergrenze einer modernen CPU bei der Ausfhrung mglichst nah kommt. Darum ist LTspice IV auch so schnell. Aber damit wird natrlich auch ein Zweck verfolgt. Meiner Meinung nach hat SPICE umfassendere Auswirkungen gehabt als jeder andere Simulator. Deswegen ist es wichtig, ein besseres SPICE zu schreiben. LTspice ermglicht Ihnen die schnelle Prototyperstellung Ihrer Entwrfe, damit Sie sie besser nachvollziehen und sogar eine Entwick- lungsintuition ausbilden knnen. Mike ENGELHARDT Manager of Simulation Development Linear Technology Corporation April 2011 5