电路系统的设计人员有时需要对系统中的部分电路作电压与电流关係的详细分析，此时需要做电晶体级仿真（电路级），这种仿真算法中所使用的电路模型都是最基本的元件和单管。仿真时按时间关係对每一个节点的I/V关係进行计算。这种仿真方法在所有仿真手段中是最精确的，但也是最耗费时间的。

被分析的电路中的元件可包括电阻、电容、电感、互感、独立电压源、独立电流源、各种线性受控源、传输线以及有源半导体器件。SPICE内建半导体器件模型，用户只需选定模型级别并给出合适的参数。

Spice是一种功能强大的通用模拟电路仿真器，已经具有几十年的历史了，该程式主要用于积体电路的电路分析程式中，Spice的网表格式变成了通常模拟电路和电晶体级电路描述的标準，其第一版本于1972年完成，是用Fortran语言写成的，1975年推出正式实用化版本，1988年被定为美国国家工业标準，主要用于IC，模拟电路，数模混合电路，电源电路等电子系统的设计和仿真。由于Spice仿真程式採用完全开放的政策，用户可以按自己的需要进行修改，加之实用性好，迅速得到推广，已经被移植到多个作业系统平台上。自从Spice问世以来，其版本的更新持续不断，有Spice2、Spice3等多个版本，新版本主要在电路输入、图形化、数据结构和执行效率上有所增强，人们普遍认为Spice2G5是最为成功和有效的，以后的版本仅仅是局部的变动。同时，各种以伯克利的Spice仿真程式的算法为核心的商用Spice电路仿真工具也随之产生，运行在PC和UNIX平台，许多都是基于原始的SPICE 2G6版的原始码，这是一个公开发表的版本，它们都在Spice的基础上做了很多实用化的工作，比较常见的Spice仿真软体有Hspice、Pspice、Spectre、Tspice、

SmartSpice、IsSpice等，虽然它们的核心算法雷同，但仿真速度、精度和收敛性却不一样，其中以Synopsys公司的Hspice和Cadence公司的Pspice最为着名。Hspice是事实上的Spice工业标準仿真软体，在业内套用最为广泛，它具有精度高、仿真功能强大等特点，但它没有前端输入环境，需要事前準备好网表档案，不适合初级用户，主要套用于积体电路设计；Pspice是个人用户的最佳选择，具有图形化的前端输入环境，用户界面友好，性价比高，主要套用于PCB板和系统级的设计。

SPICE仿真软体模型与仿真器是紧密地集成在一起的，所以用户要添加新的模型类型是很困难的，但是很容易添加新的模型，仅仅需要对现有的模型类型设定新的参数即可。

SPICE模型由两部分组成：模型方程式(Model Equations)和模型参数(Model Parameters)。由于提供了模型方程式，因而可以把SPICE模型与仿真器的算法非常紧密地联接起来，可以获得更好的分析效率和分析结果。

现在SPICE模型已经广泛套用于电子设计中，可对电路进行非线性直流分析、非线性瞬态分析和线性交流分析。被分析的电路中的元件可包括电阻、电容、电感、互感、独立电压源、独立电流源、各种线性受控源、传输线以及有源半导体器件。SPICE内建半导体器件模型，用户只需选定模型级别并给出合适的参数。

採用SPICE模型在PCB板级进行SI分析时，需要积体电路设计者和製造商提供详细準确描述积体电路I/O 单元子电路的SPICE模型和半导体特性的製造参数。由于这些资料通常都属于设计者和製造商的智慧财产权和机密，所以只有较少的半导体製造商会在提供晶片产品的同时提供相应的SPICE模型。

SPICE模型的分析精度主要取决于模型参数的来源即数据的精确性，以及模型方程式的适用範围。而模型方程式与各种不同的数字仿真器相结合时也可能会影响分析的精度。除此之外，PCB板级的SPICE模型仿真计算量较大，分析比较费时。

为了进行电路模拟，必须先建立元器件的模型，也就是对于电路模拟程式所支持的各种元器件，在模拟程式中必须有相应的数学模型来描述他们，即能用计算机进行运算的计算公式来表达他们。一个理想的元器件模型，应该既能正确反映元器件的电学特性又适于在计算机上进行数值求解。一般来讲，器件模型的精度越高，模型本身也就越複杂，所要求的模型参数个数也越多。这样计算时所占记忆体量增大，计算时间增加。而积体电路往往包含数量巨大的元器件，器件模型複杂度的少许增加就会使计算时间成倍延长。反之，如果模型过于粗糙，会导致分析结果不可靠。因此所用元器件模型的複杂程度要根据实际需要而定。如果需要进行元器件的物理模型研究或进行单管设计，一般採用精度和複杂程度较高的模型，甚至採用以求解半导体器件基本方程为手段的器件模拟方法。二维準静态数值模拟是这种方法的代表，通过求解泊松方程，电流连续性方程等基本方程结合精确的边界条件和几何、工艺参数，相当準确的给出器件电学特性。而对于一般的电路分析，应儘可能採用能满足一定精度要求的简单模型（Compact model）。

电路模拟的精度除了取决于器件模型外，还直接依赖于所给定的模型参数数值的精度。因此希望器件模型中的各种参数有明确的物理意义，与器件的工艺设计参数有直接的联繫，或能以某种测试手段测量出来。

目前构成器件模型的方法有两种：一种是从元器件的电学工作特性出发，把元器件看成‘黑盒子’，测量其连线埠的电气特性，提取器件模型，而不涉及器件的工作原理，称为行为级模型。这种模型的代表是IBIS模型和S-参数。其优点是建模和使用简单方便，节约资源，适用範围广泛，特别是在高频、非线性、大功率的情况下行为级模型几乎是唯一的选择。缺点是精度较差，一致性不能保证，受测试技术和精度的影响。另一种是以元器件的工作原理为基础，从元器件的数学方程式出发，得到的器件模型及模型参数与器件的物理工作原理有密切的关係。SPICE 模型是这种模型中套用最广泛的一种。其优点是精度较高，特别是随着建模手段的发展和半导体工艺的进步和规範，人们已可以在多种级别上提供这种模型，满足不同的精度需要。缺点是模型複杂，计算时间长。

SEPIC(single ended primary inductor converter) 是一种允许输出电压大于、小于或者等于输入电压的DCDC变换器。输出电压由主控开关(三极体或MOS管)的占空比控制。

这种电路最大的好处是输入输出同极性。尤其适合于电池供电的套用场合，允许电池电压高于或者小于所需要的输入电压。比如一块锂电池的电压为3V ~ 4.2V，如果负载需要3.3V，那幺SEPIC电路可以实现这种转换。

另外一个好处是输入输出的隔离，通过主迴路上的电容C1实现。同时具备完全关断功能，当开关管关闭时，输出电压为0V。