čeština

Absolvent předmětu je schopen:
- vysvětlit, co je to standard SPICE
- vyjmenovat základní analýzy v programech typu SPICE
- využít SPICE modely součástek z Internetu k analýze obvodů v programu typu SPICE
- vyřešit běžně se vyskytující problémy s konvergencí v programech typu SPICE
- zadat simulační úlohu ve formě textového vstupního souboru
- vysvětlit podstatu behaviorálního modelování
- ovládat grafický postprocesor PROBE

Student, který si zapíše předmět, by měl být schopen:
- vysvětlit co je to lineární a nelineární elektrický obvod
- vysvětlit pojmy počáteční podmínky, přechodný děj, ustálený stav
- vysvětlit, jak se měří stejnosměrné charakteristiky nelineárních prvků
- vysvětlit, jak se měří kmitočtové charakteristiky obvodů
- popsat základní vlastnosti bipolárních a unipolárních tranzistorů
- popsat základní lineární a nelineární charakteristiky operačních zesilovačů
- nakreslit schémata základních zesilovačích struktur s operačními zesilovači a vysvětlit jejich funkci

Metody vyučování zahrnují přednášky a cvičení na počítači. Student odevzdává jeden individuální projekt.

do 30 bodů za individuální projekt
do 10 bodů za praktické přezkoušení v Cp
do 10 bodů za Cp
do 50 bodů za zkoušku, z toho do 40 bodů za písemnou a do 10 bodů za ústní část.

1 Modelování, analýza, simulace. Typy modelů, typy analýz. Nejčastější cíle analýzy
elektronických obvodů.
2 Symbolické, semisymbolické a numerické metody řešení obvodů. Výhody, nedostatky,
limity.
3 Softwarové nástroje pro simulaci. Reprezentanti jednotlivých tříd.
4 Historie, vývoj a standardy SPICE. SPICE-like a SPICE-compatible programy.
Struktura numerických simulátorů se zaměřením na OrCadPSpice.
5 Úvod do modelování I (Struktura vstupních souborů a jejich tvorba. Zásady tvorby
netlistu. Základní příkazy).
6 Úvod do modelování II (Modely základních obvodových prvků. Příkaz .model.
Subobvody a práce s nimi. Knihovny SPICE).
7 Základní typy analýz - rozdělení a vlastnosti. Syntaxe. Výpočet pracovního bodu.
8 Rozmítaná analýza DC.
9 Analýza "Transient". Práce s počátečními podmínkami a stejnosměrným pracovním
bodem. Hledání ustálených stavů.
10 Analýza "DC".
11 Analýza "AC".
12 Rozšiřující analýzy I (Analýzy .TF, .SENS).
13 Rozšiřující analýzy II (Analýzy .FOUR, .NOISE).
14 Analyzační režimy I (Teplotní analýza, vyhodnocovací analýza).
15 Analyzační režimy II (Monte Carlo, Worst Case).
16 Práce s postprocesorem PROBE (tvorba uživatelských měřicích funkcí).
17 Konvergenční problémy a způsoby jejich překonávání. Práce s globálními podmínkami
simulace. Práce s příkazem .NODESET.

Navázat na základní znalosti z oblasti návrhu analogových obvodů, polovodičových prvků a mikroelektronických struktur. Zvládnutí problematiky počítačové analýzy a modelování prvků a obvodů v standardu SPICE.

Individuální projekty.

BIOLEK, D. Modelování a počítačová simulace. Sbírka příkladů. VUT Brno, 2015.
BIOLEK, D. Modelování a simulace v mikroelektronice. Elektronické učební texty, UMEL FEKT VUT v Brně, 2005. (CS)
http://user.unob.cz/biolek (CS)
KOLKA, Z. a kol. Modelování a simulace pomocí PSpice. Tribun, 2011, ISBN 9788073992934.

BIOLEK, D. Řešíme elektronické obvody aneb kniha o jejich analýze. BEN, technická literatura, 2004. ISBN 80-7300-125-X. (CS)