توسط : دانشجویان رشته مهندسی برق بارها اسم نرم افزار hspice را شنیده اند. یک ابرقدرت دقیق که می تواند حکم نجات دهنده در طراحی و تحلیل مدارهای مجتمع باشد. هرچند که این روزها hspice پیشرفته تر از قبل بوده و تنها به رشته مهندسی برق ختم نمی شود. اغلب رشته های مهندسی در دانشگاه ها به کمک این نرم افزار می توانند یک شبیه ساز دقیق از مدار آنالوگ را داشته باشند. چیزی که دانشجویان را نگران می کند عدم آشنایی با قابلیت های مختلف hspice است.
معرفی نرم افزار hspice
اگر بخواهیم یک تعریف ساده از نرم افزار hspice داشته باشیم، باید بگوییم که hspice یک محیط شبیه سازی برای مدارات الکترونیکی است. در واقع وجود الگوریتم های مختلف در این نرم افزار سبب می شود تا شبیه سازی قطعات mos دقیقتر انجام شود. hspice می تواند مدارهای آنالوگ را در فرکانس های بالا و حتی پایین تحلیل نماید و البته که قدرت خود را در این تحلیل به خوبی ثابت کرده است.
البته توانایی hspice فقط به همین قسمت ختم نمی شود. تحلیل ترانزیستورها یکی دیگر از قابلیت های hspice است. ساده ترین حالتی که می توان این نرم افزار را توضیح داد این است که برای تحلیل مدارهای الکترونیکی نیازی به میکروکنترلرها و سایر قطعات الکترونیکی ندارد، در عوض خروجی که حاصل می شود بسیار معتبر بوده و سطح دقت آن در دنیای واقعی گاه یکسان است. hspice مبتنی بر زبان Fortan است اما برای فرکانس های بالا نتایج شگفت انگیزی به جا گذاشته است.
نگاهی به بخش های مهم نرم افزار hspice
محیط شبیه سازی hspice به صورتی طراحی شده است که مدارهای مختلف در واقعی ترین حالت ممکن به نظر می رسند. یکی از ویژگی های این نرم افزار قابلیت تعریف مدار است. در واقع پارامترهای ورودی که برای مدار تعریف می شوند با دقت بالایی همراه بوده و محدودیتی در این راستا دیده نمی شود. از انجایی که معمولاً hspice برای تحلیل های DC مورد استفاده قرار می گیرد، تجزیه و تحلیل نقاط کار نیز از بخش های مهم آن محسوب می شود. تحلیل های گذرا بر روی مدار توسط این نرم افزار صورت گرفته و همینطور می توان انتظار تحلیل های AC را نیز داشت.
در واقع بخش تجزیه و تحلیل فرکانسی hspice کاملاً حرفه ای عمل می کند. یکی از پرکاربردترین قسمت های hspice که مورد توجه دانشجویان هم قرار گرفته است مربوط به تحلیل مقدار نویز بوده به طوری که می تواند شرایط انتقال مدار از قسمت زمان به فرکانس را فراهم سازد.
کاربرد مهم hspice در دانشگاه ها در حوزه های مختلف
دانشجویان رشته مهندسی به خصوص مهندسی برق معمولاً درگیر پروژه های مختلفی با موضوع تحلیل عملکرد مدار الکترونیکی و همینطور بهینه سازی آن هستند. یکی از کاربردهای مهمی که معمولاً hspice دارد، مربوط به همین حوزه است. در واقع در اولین قدم عملکرد مدارهای الکتریکی سنجیده شده و تحلیل لازم توسط ابزارهای مختلف hspice روی آنها صورت می گیرد، سپس عملیات بهینه سازی با خروجی و سطح دقت بالا را پوشش می دهد.
اگر بخواهیم از کاربرد hspice در دانشگاه بگوییم باز هم باید به بخش دیگری از مدار الکترونیکی یعنی قسمت دینامیکی آن اشاره کنیم. تحلیل دقیق پایداری این قسمت هم توسط دانشجویان به واسطه سخت افزارهای واقعی کار ساده ای نیست و حتی ممکن است امکانات کافی هم وجود نداشته باشد. نرم افزار hspice روند دینامیکی که بخش های مختلف از مدارهای الکترونیکی دارند، را می سنجد. این عملکرد سبب می شود تا این نرم افزار بتواند در نهایت تعریف درستی از عملکرد دینامیک مدارها داشته باشد.
از پروژه های دیگری که معمولاً دانشجویان زیادی نسبت به انجام آن گله دارند و به نوعی نمی توانند به تنهایی از پس آن برآیند مربوط به عملکرد ترانزیستورها است. در چنین پروژه هایی هدف اصلی این است که سنجش درستی از عملکرد ترانزیستورها صورت بگیرد و البته که قطعات الکترونیکی مختلفی نیز مدنظر هستند. hspice در چنین پروژه هایی می تواند شاخص های مشخصی را دنبال کند و موفق ظاهر شود.
Hspice برای دانشجویان چه کاربردی دارد؟
کافیست یک بار تجربه انجام پروژه بهینه سازی مدارهای RF را داشته باشید، حتما می دانید که چنین پروژه هایی چقدر زمانبر بوده و معمولاً خروجی نهایی آنطور که باید نیست. در واقع یکی از پر تقاضاترین سفارشاتی که در “مجموعه کارت” در خصوص پروژه های hspice ثبت می شود مربوط به بهینه سازی مدارات RF است. مدارهایی که فرکانس های بالا دارند، اغلب درگیر تغییرات رفتاری ناگهانی می شوند، بنابراین شبیه سازی چنین مدارهایی توسط سایر نرم افزارها کار دشواری است و یا نتیجه با دقت قابل قبولی همراه نیست اما ابزارهای فوق العاده به روز و حرفه ای hspice سبب شده تا تحلیل مدارهای مایکرویو نیز به خوبی صورت بگیرد و دانشجویانی که در این حوزه فعالیت می کنند به راحتی بتوانند پروژه های مربوطه را پشت سر بگذارند.
آمارها نشان داده است که انجام چنین شرایطی توسط سایر نرم افزارها توسط خود دانشجو گاهاً یک ترم تحصیلی تاخیر به همراه داشته و خروجی دلخواه حاصل نشده است.
اگر پروژه ای به منظور محاسبه میزان اعوجاج و یا نویز مدارات برای شما در نظر گرفته شده است، اصلاً نگران نباشید، یکی دیگر از کاربردهای hspice که با رضایت بالایی همراه بوده دقیقاً مربوط به همین حوزه است. سطح دقت محاسبه در چنین پروژه ای بالای 99 درصد اعلام شده است، چیزی که به جرات می توان گفت تا به امروز در هیچ نرم افزار مشابه دیگری با این سطح دقت دیده نمی شود.
سرعت و قابلیت های بالای hspice نسبت به نرم افزار های دیگر باعث شده تا بسیاری از دانشجویان خیالشان از بابت کیفیت نهایی پروژه جمع باشد. در واقع می توان اینطور گفت که hspice توانسته یک پکیج کامل و استاندارد برای شبیه سازی، تحلیل و بهینه سازی مدارهای الکترونیکی باشد. حتی سیستم یکپارچگی این نرم افزار هم کمک می کند تا سیگنال های مختلف به شکل اصولی عمل کنند. تحلیل خطوط انتقال بخش اصولی این نرم افزار محسوب می شود به خصوص برای پروژه هایی که بیشترین تمرکز را روی این موضوعات دارند.
کار را به کاردان بسپارید!
تا به اینجا مشخص شد که hspice از پس پروژه های سنگین مبتنی بر مدل سازی مدارهای الکترونیکی بر می آید، اما نکته مهمتر این است که اغلب دانشجویان نمی توانند ارتباط خوبی با بخش های مختلف این نرم افزار برقرار کنند. وجود ابزارهای بسیار زیاد در hspice باعث می شود تا یادگیری آن نیاز به دوره های آموزشی و همینطور تمرین و تکرارهای زیاد داشته باشد.
مجموعه کارت با تیم قدرتمند خود توانسته متخصصانی را برای انجام پروژه های hspice دور هم جمع کند که از سطح علمی بالایی برخوردار هستند. این افراد نسبت به تمامی بخش های این نرم افزار دانش روز داشته و این موضوع کمک می کند تا انجام پروژه های دانشجویی حوزه های برق توسط hspice در سریعترین زمان ممکن انجام شود. البته که تمامی متخصصان در مجموعه کارت پروژه، در دوره های تخصصی پیشرفته آموزش hspice شرکت کرده اند و وجود نمونه کارهای موفق این افراد و سطح رضایت کامل متقاضیان مربوط به این حوزه نشان می دهد که بیشترین سطح دقت به کار گرفته شده است. در واقع سطح همگرایی بالا، مدل سازی دقیق و همینطور وجود اپشن هایی مثل نام گذاری و ارجاع سلسله مراتبی گره ها سبب شده است تا افرادی که با نرم افزار hspice کار می کنند، همیشه دانش خود را به روز نگه دارند.
