SPICE란? SPICE로 무엇이 가능한가?

앞에서 SPICE란 "전자 회로의 아날로그 동작을 시뮬레이션하는 소프트웨어"라고 소개했습니다만, 좀더 구체적으로 설명하면, 비선형 DC 해석, 비선형 과도 해석, 그리고 선형 AC 해석의 범용 회로 시뮬레이션 프로그램입니다.
노달변형 회로분석법라고 일컬어지는 방법을 통해 입력된 회로를 "키르히호프의 전류법칙 · 전압법칙"에 의거하여 방정식화 (생성)하고, 소자의 동작을 나타낸 이론 · 실험 방정식 (디바이스 모델)을 조합하여 해석하는 것입니다.

디바이스 모델・・・
이론적 또는 실험적인 고찰을 바탕으로 개발된 해석식

시뮬레이션 가능한 소자와 요소는 하기와 같습니다.

• 수동 소자 (저항, 콘덴서, 인덕터 등)
• 능동 소자 (다이오드, 바이폴라 트랜지스터, MOSFET 트랜지스터 등)
• 전송선로
• 각종 전원

해석 방법으로는 하기의 방법 등이 가능합니다.

• 과도 해석
• 직류 해석
• 소신호 교류 해석
• 노이즈 해석

SPICE가 등장하기 전에는 모두 손으로 계산하여 IC를 설계하였습니다.
그러나, 제조 기술의 진보에 따라 IC에 탑재되는 소자수가 비약적으로 증가하였으며, 컴퓨터의 등장 등으로 인해 회로 설계의 전자화가 요구되었던 것도 SPICE가 등장하게 된 하나의 배경입니다.
참고로, 케이던스 디자인 시스템즈(Cadence Design Systems)사의 PSpice^® 는 PC로 동작하는 최초의 시뮬레이터이며, 메인 프레임에서 PC로의 변화에 따라 등장하게 된 시뮬레이터입니다.

처음에는 전자 회로의 시뮬레이터로서 시작되었으나, CPU의 고속 동작에 따라 PCB 기판 설계에도 아날로그 요소가 필요하게 되어, 현재에는 고속 전기 신호를 전송하는 기판 설계에도 필수인 툴이 되었습니다.

• 전자 회로 설계용(PSpice 모델)
• PCB 기판 설계 · 검증(IBIS 모델)