✎ ngspice [Wiki ubuntu-fr]

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====== Ngspice rework ======

Ngspice est un logiciel de simulation électronique permettant notamment d'étudier des montages électriques, de tracer des diagrammes de Bode, de calculer des gains, etc.

Il est basé sur Spice3f5, Cider1b1 et Xspice
===== Installation à partir des dépots =====

Ce logiciel est présent dans les dépôts: il suffit [[:tutoriel:comment_installer_un_paquet|d'installer le paquet]] **ngspice** [[apt://ngspice|{{apt.png}}]] et **ngspice-doc** [[apt://ngspice-doc|{{apt.png}}]]

===== Installation à partir des sources =====

Nous allons installer la dernière version ngspice des dépôts Debian non libre.

pour ce faire recherché sur GOOGLE le fichier ng-spice-rework_20-1.dsc

nous trouvons par exemple comme lien http://debian.cict.fr/pool/non-free/n/ng-spice-rework/

==== Pré-requis ====

Pour pouvoir effectuer cette installation un certain nombre de pré-requis sont nécessaires :

* Les dépôts source doivent être disponibles dans synaptic (décommentez les lignes qui commencent par deb-src dans /etc/apt/sources.list)
  * [[tutoriel:comment_installer_un_paquet|Installez les paquets]] **debhelper cdbs lintian build-essential fakeroot devscripts pbuilder dh-make debootstrap blt** ([[apt://debhelper,cdbs,lintian,build-essential,fakeroot,devscripts,pbuilder,dh-make,debootstrap,blt|en 1 clic]]).

==== Préparation de pbuilder ====

On va utiliser l'outil [[:pbuilder]], qui crée un chroot d'un système Ubuntu de base, puis le compresse dans un fichier base.tgz.\\
Lors de l'utilisation de pbuilder pour construire le paquet binaire, le chroot va être décompressé, les Build-Deps installées, et le paquet compilé. S'il manque une Build-Dep, la compilation échouera.\\
Le principal intérêt de pbuilder est de vérifier que les Build Deps sont bonnes (cf. fichier control .dsc).

Pour supporter les dépôts Universe et Multiverse

<code>
sudo su
echo "COMPONENTS=\"main restricted universe multiverse\"" >> /etc/pbuilderrc
ctrl+d
</code>

Permet d'activer l'utilisation des dépôts universe et multiverse sous dapper (désactivés par défaut).
==== Installation ====

créé un répertoire ~/packaging

<code bash>
mkdir ~/packaging
cd packaging
</code>

Téléchargez dans ce répertoire les fichiers

http://debian.cict.fr/pool/non-free/n/ng-spice-rework/ng-spice-rework_20-1.diff.gz

http://debian.cict.fr/pool/non-free/n/ng-spice-rework/ng-spice-rework_20-1.dsc

http://debian.cict.fr/pool/non-free/n/ng-spice-rework/ng-spice-rework_20.orig.tar.gz

==== Compilation et création du paquet binaire ====

=== Création du chroot avec pbuilder===

Pour initialiser pbuilder, tapez dans votre terminal :

<code bash>
sudo pbuilder create
</code>

<note idée>
Pour faire un chroot d'une autre version d'ubuntu que celle que vous utilisez actuellement (pour créer un paquet compatible), vous pouvez ajouter à la fin de la deuxième commande ''--distribution hardy'': 
<code bash>
  sudo pbuilder create --distribution hardy 
</code>
(hardy peut être remplacé par le nom de code d'une autre version d'Ubuntu).
</note>

Cette étape peut prendre un certain temps.

===Création du paquet binaire===

Une fois l'étape précédente terminée il ne vous reste plus qu'a taper la commande suivante pour compiler votre paquet source (dans « ~/packaging/ ») :

<code bash>
sudo pbuilder build *.dsc
</code>

Et à laisser mariner… en cas d'erreur de dépendance (eh oui cela peut encore arriver pendant la compilation) reprendre à l'étape **Création du paquet binaire** en ajoutant le paquet manquant avant de lancer le //build//, il est possible d'ajouter plusieurs paquet en les séparants avec une espace :

<code bash>
sudo pbuilder update --extrapackages nomdupaquetmanquant (ex: libq4t-dev)
</code>

Une fois cette étape terminée, votre .deb est dans **/var/cache/pbuilder/result**

===== Installer les packets =====

<code bash>
cd /var/cache/pbuilder/result
sudo dpkg -i ngspice-doc_20-1_all.deb ngspice_20-1_*.deb tclspice_20-1_*.deb
</code>

===== Utilisation =====

Copiez les exemples de netlist de ngspice
<code bash>
mkdir ngspice
cd ngspice
cp -R /usr/share/doc/ngspice-doc/examples ./
cd examples/cider/serial/
</code>

Simulation de la charge d'une capacitée
<code bash>
ngspice charge.cir
</code>

Exécution de la simulation
<code>
******                                                            
** ngspice-20 : Circuit level simulation program                  
** The U. C. Berkeley CAD Group                                   
** Copyright 1985-1994, Regents of the University of California.  
** Please submit bug-reports to: ngspice-bugs@lists.sourceforge.net
** Creation Date: Wed Dec 16 22:39:18 UTC 2009                     
******

Circuit: mos charge pump

ngspice 1 -> run
Doing analysis at TEMP = 27.000000 and TNOM = 27.000000

Initial Transient Solution
--------------------------

Node                                   Voltage
----                                   -------
4                                            0
5                                            1
6                                            1
7                                            0
2                                            1
3                                            1
1                                            1
vc#branch                                    0
vs#branch                         -1.46927e-11
vbb#branch                         1.45234e-11
vdd#branch                         1.46927e-11
vin#branch                         3.03623e-19

Reference value :  1.97932e-07

No. of Data Rows : 368

ngspice 2 ->
</code>

Affichage du résultat des nœuds vin vs et vc
<code>
ngspice 2 -> plot vin#branch vs#branch vc#branch
ngspice 3 ->
</code>

Pour réaliser vos propres netlist utilisez //gschem// de [[geda]] pour dessiner le schéma électronique (**schema.sch**) ou [[kicad]]. Puis pour //gschem// convertissez le schéma en un fichier netlist (**schema.net**) avec la commande //gnetlist// suivante :
<code>
gnetlist -g spice -o schema.net schema.sch
</code>

===== Images =====
{{:application:ngspice.png|}}

===== Syntaxe des fichiers circuit =====

Les paramètres entre <> sont optionnels.

==== Résistances ====
Syntaxe
<code>Rnom n1 n2 valeur</code>

=== Exemple ===

=== Notes ===

n1 et n2 sont deux nœuds de connexion. Valeur est la résistance (en ohms), elle peut-être positive ou négative mais non nulle.

==== Résistances Semi conducteur ====
Syntaxe
<code>Rnom n1 n2 <valeur> <Mnom> <L=Longueur> <W=Largeur> <Temp=T></code>

=== Exemple ===
<code>Rcharge 3 7 RMODEL L=10u W=1u</code>

=== Notes ===
C'est la forme la plus générale de résistance, elle permet de modéliser les effets de la température et de calculer sa résistance en fonction de sa géométrie et de spécifications propre.

==== Capacités ====
Syntaxe
<code>Cnom n+ n- valeur <IC=INCOND></code>
=== Exemple ===
<code>Cout 13 0 1UF IC=3V</code>

=== Notes ===
n+ et n- sont les bornes positive et négative du condensateur. Valeur est la capacité en Farads. La condition initiale IC (optionnelle) est la valeur en volts de la tension au temps 0 de la capacitée.

==== Capacités Semi conductrice ====
Syntaxe
<code>Cnom n1 n2 <value> <Mnom> <L=Longueur> <W=Largeur> <IC=VAL></code>

=== Exemple ===
<code>Cfilter 3 7 CMODEL L=10u W=1u</code>

=== Notes ===
C'est la forme la plus générale de condensateur, elle permet de calculer la valeur de la capacité à partir de la géométrie et de spécifications.

==== Inductances ====
Syntaxe
<code>Lnom n+ n- valeur <IC=INCOND></code>

=== Exemple ===
<code>LSHUNT 23 51 10U IC=15.7MA</code>

=== Notes ===
n+ et n- sont les bornes positive et négative. Valeur est l'inductance en Henry.  La condition initiale IC (optionnelle) est la valeur du courant en ampère au temps 0 de la borne n+ à la borne n-.

==== Inductance Mutuelle  ====
Syntaxe
<code>Knom Lnom1 Lnom2 valeur</code>

=== Exemple ===
<code>Kin L1 L2 0.87</code>

=== Notes ===
Lnom1 et Lnom2 sont les nom des deux inductances couplées. VALEUR est le coefficient de couplage K, il doit être plus grand que 0 et inférieur ou égal à 1.

==== Switches ====
Syntaxe
<code>Snom n+ n- nc+ nc- Mnon <ON><OFF>
Wnom n+ n- VNAM MnomL <ON><OFF></code>

=== Examples ===
<code>Switch1 1 2 10 0 smodel1
W1 1 2 vclock switchmod1</code>

=== Notes ===
Nodes n+ and n- are the nodes between which the switch terminals are connected. The model name is mandatory while the initial conditions are optional. For the voltage controlled switch, nodes nc+ and nc- are the positive and negative controlling nodes respectively. For the current controlled switch, the controlling current is that through the specified voltage source. The direction of positive controlling current flow is from the positive node, through the source, to the negative node.

==== Sources de tension ====
Syntaxe
<code>Vnom n+ n- <DC<> DC/TRAN VALUE> <AC <ACMAG <ACPHASE>>> <DISTOF1 <F1MAG <F1PHASE>>> <DISTOF2 <F2MAG <F2PHASE>>></code>

=== Exemples ===
<code>VCC 10 0 DC 6
Vin 13 2 0.001 AC 1 SIN(0 1 1MEG)</code>

=== Notes ===
n+ et n- sont les bornes positive et négative. Les sources de tension ne sont pas à la masse. Le courant passe de la borne Positive à la borne négative. Un courant positive passe de la borne n+ à la borne n- au travers du circuit connecté.

DC/TRAN sont le régime continu et transitoire d'analyse, AC est la valeur alternative.

==== Current Sources ====
Syntax
<code>Iname n+ n- <<DC> DC/TRAN VALUE> <AC <ACMAG <ACPHASE>>> <DISTOF1 <F1MAG <F1PHASE>>> <DISTOF2 <F2MAG <F2PHASE>>></code>

=== Examples ===
<code>Igain 12 15 DC 1
Irc 23 21 0.333 AC 5 SFFM(0 1 1K)</code>

=== Notes ===
ACMAG is the ac magnitude and ACPHASE is the ac phase. The source is set to this value in the ac analysis. If ACMAG is omitted following the keyword AC, a value of unity is assumed. If ACPHASE is omitted, a value of zero is assumed. If the source is not an ac small-signal input, the keyword AC and the ac values are omitted.

DISTOF1 and DISTOF2 are the keywords that specify that the independent source has distortion inputs at the frequencies F1 and F2 respectively (see the description of the .DISTO control line). The keywords may be followed by an optional magnitude and phase. The default values of the magnitude and phase are 1.0 and 0.0 respectively.

==== Linear Voltage-Controlled Current Sources ====
Syntax
<code>Gname n+ n- nc+ nc- value</code>

=== Example ===
<code>G1 2 0 5 0 0.1MMHO</code>

=== Notes ===
n+ andn- are  the  positive  and  negative  nodes, respectively.   Current  flow is from the positive node, through the source, to the negative node.  nc+  and nc- are the positive and negative controlling nodes, respectively.  VALUE is the transconductance (in mhos).

==== Linear Voltage-Controlled Voltage Sources ====
Syntax
<code>Ename n+ n- nc+ nc- value</code>

=== Example ===
<code>E1 2 3 14 1 2.0</code>

=== Notes ===
n+ is the positive node, and n- is the negative node. nc+  and nc- are the positive and negative controlling nodes, respectively. Value is the voltage gain.

==== Linear Current-Controlled Current Sources ====
Syntax
<code>Fname n+ n- Vname value</code>

=== Example ===
<code>F1 13 5 Vsen 5</code>

=== Notes ===
n+ andn- are the positive and negative nodes, respectively.  Current flow is from the positive node, through the source, to the negative node.  Vname is the name of a voltage source through which the controlling current flows. The direction of positive controlling current flow is from the positive node, through the source, to the negative node of Vname. Value is the current gain.

==== Linear Current-Controlled Voltage Sources ====
Syntax
<code>Hname n+ n- Vname value</code>

=== Example ===
<code>Hx1 5 17 Vz 0.5K</code>

=== Notes ===
n+ and n- are the positive and negative nodes, respectively. Vnameis the name of a voltage source through which the controlling current flows. The direction of positive controlling current flow is from the positive node, through the source, to the negative node of Vname. Value is the transresistance (in ohms).

==== Non-linear Dependent Sources ====
Syntax
<code>Bname n+ n- <I=EXPR> <V=EXPR></code>

=== Example ===
<code>B1 0 1 I=cos(v(1))+sin(v(2))</code>

=== Notes ===
n+ is the positive node, and n- is the negative node. The values of the V and I parameters determine the voltages and currents across and through the device, respectively. If I is given then the device is a current source, and if V is given the device is a voltage source. One and only one of these parameters must be given. The small-signal AC behavior of the nonlinear source is a linear dependent source (or sources) with a proportionality constant equal to the derivative (or derivatives) of the source at the DC operating point.

==== Lossless Transmission Lines ====
Syntax
<code>Oname n1 n2 n3 n4 Mname</code>

=== Example ===
<code>O23 1 0 2 0 LOSSYMOD</code>

=== Notes ===
This is a two-port convolution model for single-conductor lossy transmission lines. n1 and n2 are the nodes at port 1; n3 and n4 are the nodes at port 2. Note that a lossy transmission line with zero loss may be more accurate than than the lossless transmission line due to implementation details.

==== Uniform Distributed RC Lines (lossy) ====
Syntax
<code>Uname n1 n2 n3 Mname L=LEN <N=LUMPS></code>

=== Example ===
<code>U1 1 2 0 URCMOD L=50U</code>

=== Notes ===
n1 and n2 are the two element nodes the RC line connects, while n3 is the node to which the capacitances are connected. Mname is the model name, LEN is the length of the RC line in meters. Lumps, if specified, is the number of lumped segments to use in modeling the RC line (see the model description for the action taken if this parameter is omitted).

==== Junction Diodes ====
Syntax
<code>Dname n+ n- Mname <Area> <OFF> <IC=VD> <TEMP=T></code>

=== Example ===
<code>Dfwd 3 7 DMOD 3.0 IC=0.2</code>

=== Notes ===
n+ and n- are the positive and negative nodes, respectively. Mname is the model name, Area is the area factor, and OFF indicates an (optional) starting condition on the device for dc analysis.

==== Bipolar Junction Transistors (BJT) ====
Syntax
<code>Qname nC nB nE <nS> Mname <AREA> <OFF> <IC=VBE, VCE> <TEMP=T></code>

=== Example ===
<code>Q23 10 24 13 QMOD IC=0.6, 5.0</code>

=== Notes ===
nC, nB, andnE are the  collector,  base,  and  emitter nodes,  respectively.  nS is the (optional) substrate node. If unspecified, ground is used.  Mname is the model name, Area is the area factor, and OFF indicates an (optional) initial condition on the device for the dc analysis.

==== Junction Field-Effect Transistors (JFET) ====
Syntax
<code>Jname nD nG nS Mname <Area> <OFF> <IC=VDS, VGS> <TEMP=T></code>

=== Example ===
<code>J1 7 2 3 JM1 OFF</code>

=== Notes ===
nD, nG, and nS are the drain, gate, and  source  nodes, respectively.   Mname  is  the  model name, Area is the area factor, and OFF indicates an (optional) initial condition on the  device for dc analysis.

==== MOSFETs ====
Syntax
<code>Mname ND NG NS NB MNAME <L=VAL> <W=VAL> <AD=VAL> <AS=VAL> <PD=VAL> <PS=VAL> <NRD=VAL> <NRS=VAL> <OFF> <IC=VDS, VGS, VBS> <TEMP=T></code>

=== Example ===
<code>M31 2 17 6 10 Mname L=5U W=2U</code>

=== Notes ===
nD, nG, nS, and nB are the drain,  gate,  source,  and  bulk (substrate)  nodes,  respectively.  Mname is the model name. L and W are the channel length and width, in meters.  AD and AS  are  the  areas  of  the drain and source diffusions, in 2 meters .  Note that the suffix U specifies microns (1e-6  m)  2 and  P  sq-microns (1e-12 m ). If any of L, W, AD, or AS are not specified, default values are used.

==== MESFETs ====
Syntax
<code>Zname nD nG nS Mname <Area> <OFF> <IC=VDS, VGS></code>

=== Exemple ===
<code>Z1 7 2 3 ZM1 OFF</code>

=== Notes ===
nD, nG, andnS are the drain, gate, and  source  nodes, respectively.   Mname  is  the  model name, Area is the area factor, and OFF indicates an (optional) initial condition on the  device for dc analysis.

===== Liens =====

[[http://newton.ex.ac.uk/teaching/CDHW/Electronics2/userguide/|Documentation]] (en)

[[http://www.iznogood-factory.org/pub/gEDA/gEDA_Spice_HOWTOfr.pdf|Tutoriel]]

[[http://www.geda.seul.org/wiki/geda:faq.fr|gEDA]]

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//Contributeur principal :[[:utilisateurs:Sefran|Sefran]] Le 17/12/2009, 00:31//

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