Fundamentos de programación SPICE: Guía práctica

Programar una simulación de circuito con SPICE sigue los mismos principios que cualquier otro lenguaje de programación basado en texto. Escribes comandos en un archivo de texto plano, lo guardas y luego ejecutas un intérprete que traduce el código fuente en acciones que la computadora puede realizar.

En SPICE, el intérprete es un programa dedicado que debe estar instalado en la computadora. El archivo fuente —comúnmente llamado netlist— contiene una serie de líneas, cada una llamada tarjeta, que describen componentes y directivas especiales. Como SPICE es un lenguaje interpretado, el netlist se lee y ejecuta línea por línea; no se requiere un paso de compilación separado.

Los netlists se crean en un editor de texto plano (se deben evitar los procesadores de texto porque introducen formato no ASCII que el intérprete no puede entender). La sintaxis es directa: cada línea define un elemento de circuito o un comando de control, y los componentes se conectan asignando números de nodo. Por ejemplo:

v1 1 0 dc 15 r1 1 0 2.2k r2 1 2 3.3k r3 2 0 150 .end

Aquí, v1 es una fuente de 15 V CC entre nodos 1 y 0; r1, r2 y r3 son resistores conectando los nodos indicados. Los nodos comparten el mismo número donde los componentes se unen.

Después de crear el netlist, invocas SPICE desde una terminal. Un comando típico se ve así:

spice < example.cir

El comando spice lanza el intérprete, el símbolo < alimenta el contenido de example.cir a este, y la simulación se ejecuta. SPICE también puede canalizar su salida a utilidades como more para visualización paginada:

spice < example.cir | more

O redirigir la salida a un archivo para revisión posterior:

spice < example.cir > example.txt

Como la salida es ASCII plano, puedes editarla con cualquier editor de texto o procesador de textos, agregar comentarios, reformatear encabezados e imprimirla sin necesidad de tener SPICE instalado en la máquina destino.

A continuación se muestra una salida típica de consola del netlist de ejemplo. Incluye el encabezado de simulación, el netlist analizado, voltajes de nodos, corrientes de fuentes, disipación total de potencia y tiempo de ejecución.

1*******10/10/99 ******** spice 2g.6 3/15/83 ********07:32:42***** 0example netlist 0**** input listing temperature = 27.000 deg c v1 1 0 dc 15 r1 1 0 2.2k r2 1 2 3.3k r3 2 0 150 .end *****10/10/99 ********* spice 2g.6 3/15/83 ******07:32:42****** 0example netlist 0**** small signal bias solution temperature = 27.000 deg c node voltage node voltage ( 1) 15.0000 ( 2) 0.6522 voltage source currents name current v1 -1.117E-02 total power dissipation 1.67E-01 watts job concluded 0 total job time 0.02 1*******10/10/99 ******** spice 2g.6 3/15/83 ******07:32:42***** 0**** input listing temperature = 27.000 deg c

Para una presentación más limpia, puedes recortar la salida después de redirigirla a un archivo. Un ejemplo conciso podría verse así:

example netlist v1 1 0 dc 15 r1 1 0 2.2k r2 1 2 3.3k r3 2 0 150 .end 

node voltage node voltage ( 1) 15.0000 ( 2) 0.6522 

voltage source currents name current v1 -1.117E-02 

total power dissipation 1.67E-01 watts 

Como tanto la entrada como la salida son texto plano, son universalmente legibles y fácilmente compartibles entre plataformas. Siéntete libre de mejorar la salida con funciones de procesamiento de texto, agregar comentarios explicativos o integrar los resultados en informes y presentaciones.

A continuación están los pasos clave para usar SPICE efectivamente:

• Componer un netlist en un editor de texto plano y guardarlo.
• Ejecutar SPICE en el archivo y revisar la salida.
• Si aparecen errores, editar el netlist y volver a ejecutar.
• Iterar hasta que la simulación produzca los resultados deseados.
• Una vez validado, redirigir la salida a un archivo para formateo e impresión.

Siguiendo este ciclo, desarrollarás confianza en la sintaxis de netlist SPICE y aprenderás a depurar problemas comunes eficientemente.

Nota: Las extensiones de archivo SPICE son flexibles; .cir, .inp, .txt, o ninguna extensión son aceptables siempre que el nombre de archivo cumpla con las reglas de tu sistema operativo.

Las imágenes usadas en este artículo ilustran la estructura de comandos SPICE y la salida. Están incrustadas a continuación: