회로 이야기 제4회. 회로 설계자를 위한 SPICE 시뮬레이터 비교

이번 회에서는 무료로 사용 가능한 회로 시뮬레이터 LTSPICE와 PSPICE에 대한 이야기를 하고자 합니다.

사이트에 가입하면 간단히 다운로드해서 사용이 가능합니다. 

 

주의점은 회로 시뮬레이터 즉 SPICE 프로그램은 회로를 검증해 주는 도구입니다.

원리를 이해하고, 소자를 이해하고, 회로를 이해하는 것이 무엇보다  우선 되어야 함을 기억하시고 도구에만 의지하지 않으시기를 .. 

 

LTspice vs PSpice for TI

 

전자 회로를 설계할 때 브레드보드(빵판)에 부품을 꽂기 전 수행하는 시뮬레이션은 개발 기간과 비용을 획기적으로 줄여주는 필수 과정입니다. 그중에서도 엔지니어와 연구자들 사이에서 가장 널리 쓰이는 대표적인 무료 SPICE 프로그램이 바로 LTspice와 PSpice for TI입니다.

 

두 프로그램 모두 강력한 성능을 자랑하지만, 개발 주체와 생태계, 라이브러리 지원 방식에서 명확한 차이를 보입니다.

회로 설계 목적에 맞춰 비교해 나가고자 합니다.

 

1. LTspice: 가볍고 빠르며 제약 없는 범용의 강자

 

  LTspice는 리니어 테크놀로지(Linear Technology)에서 개발되어 현재는 아날로그 디바이스(Analog Devices, ADI)가 제공하는 업계 표준 시뮬레이터입니다.

• 압도적인 시뮬레이션 속도: 스위칭 모드 전원 공급 장치(SMPS) 및 고주파 회로 해석에 최적화되어 시뮬레이션 수행 속도가 매우 빠릅니다.
• 제약 없는 자유도: 회로의 노드 수, 소자 개수, 시뮬레이션 시간 등에 인위적인 제한을 두지 않습니다. 복잡한 대형 회로도 제약 없이 해석할 수 있습니다.
• 범용성과 높은 호환성: 제3자(Third-party) 제조업체의 타사 SPICE 모델(.sub, .mod)을 가져와 통합하기가 매우 수월합니다.
• 아쉬운 점: UI 디자인이 클래식하여 초보자에게는 입문 장벽이 있을 수 있고, Monte Carlo 분석이나 복잡한 몬테카를로 최적화를 수행하려면 추가 스크립트 설정이 필요합니다.

 

2. PSpice for TI: Cadence 엔진 기반의 TI 맞춤형 강력한 환경

  PSpice for TI는 텍사스 인스트루먼트(Texas Instruments, TI)가 시뮬레이션 분야의 거두인 Cadence(OrCAD PSpice 엔진)와 협력하여 출시한 풀버전 시뮬레이션 환경입니다.

• 방대한 TI 라이브러리: TI의 아날로그 및 전력 IC 모델이 기본 탑재되어 있으며, 클릭 한 번으로 최신 모델을 업데이트할 수 있습니다.
• 고급 분석 기능 기본 제공: 산업용 PSpice 엔진을 기반으로 하여 Worst-case, Monte Carlo 분석, 온도 특성 해석 등 정교한 검증 기능을 제공합니다.
• OrCAD 환경과의 연동성: 상용 회로 설계 툴인 OrCAD Capture와 동일한 인터페이스를 사용하여 향후 실무 EDA 툴로의 전환이 용이합니다.
• 아쉬운 점: TI 계정 등록이 필요하며, TI 제품이 아닌 타사 부품 모델을 사용할 경우 최대 노드 수나 프로브 개수 제한이 적용되는 등의 제한 조건이 존재합니다.

 

3. 핵심 차이점 비교 분석

비교 항목	LTspice (Analog Devices)	PSpice for TI (Texas Instruments)
기반 엔진	독자 개발 Fast SPICE 엔진	Cadence OrCAD PSpice 기반 엔진
회로 규모 제한	무제한 (노드 및 소자 제한 없음)	TI 부품 무제한 / 타사 부품 사용 시 제한 적용
주요 라이브러리	ADI / Linear Tech 제품군 및 범용 소자	TI 전 제품군
타사 모델 호환성	매우 우수 (텍스트 기반 모델 손쉽게 추가)	가능하나 타사 모델 위주 시 제약 발생
시뮬레이션 속도	매우 빠름 (SMPS 및 과도 응답에 최적화)	표준적인 PSpice 속도 (정밀도 중심)
고급 해석 기능	지시어(.param, .step)를 통한 수동 설정	Monte Carlo, Worst-Case 등 내장 GUI 지원
사용 환경 & UI	가볍고 직관적이나 구형 인터페이스	OrCAD 표준 인터페이스 (풍부한 그래픽)

 

그림: 회로 시뮬레이터 선택 가이드

 

◎ 참고. 

LTSPICE에서 Monte Carlo 분석 및 Worst-Case분석은 충분히 가능하며, 수많은 엔지니어들이 실제로 활용하고 있습니다.

다만, PSpice for TI와 같이 상용 툴을 기반으로 하는 시뮬레이터에 비해 사용자가 직접 입력해야 하는 지시어와 수식이 많아 초기 설정이 조금 더 복잡하고, 결과 플롯을 그래픽 UI에서 바로 처리하는 기능이 상대적으로 약할 뿐입니다.