Simulador de circuitos: análisis DC, AC y transitorio

El simulador de circuitos resuelve una netlist de subconjunto SPICE con análisis nodal modificado: punto de operación DC, barrido DC, respuesta AC de pequeña señal con diagrama de Bode o análisis transitorio, además de un lienzo de esquema que convierte en ambos sentidos entre dibujo y netlist. La página se abre con un divisor resistivo que ya muestra V(out) = 7.5 V.

更新 2026-10-016 个来源约 5 分钟读完

Qué hace el simulador de circuitos

El conjunto de componentes cubre resistencias, condensadores, inductores, fuentes independientes y controladas, diodos, BJT, MOSFET y un amplificador operacional ideal; la lectura da tensiones de nodo y corriente y potencia de rama por elemento. El diseño de filtros y control pertenece al Engineering Lab, los espectros de señal al Science Lab.

Cómo usarlo

Elige un preajuste o pega una netlist.Dieciocho preajustes cubren divisores, escalones, diodos, etapas con op-amp y un puente; las netlists aceptan elementos R/C/L/V/I/E/G/H/F/D/Q/M/X con directivas .op / .dc / .ac / .tran / .ic / .model y comentarios *. Sufijos: k, meg, m, u, n, p, f (M = mili; 1MEG = un megaohmio).
Elige la pestaña de análisis.Punto de operación, Barrido DC, Respuesta AC, Transitorio o Esquema; los resultados se actualizan mientras escribes.
Rellena los campos de la pestaña.Barrido DC fija fuente e inicio/fin/paso; Respuesta AC fija dec/oct/lin, puntos y f inicio/fin con sondas opcionales de salida y referencia; Transitorio fija t fin, paso máximo, integrador, control de paso LTE, UIC y Energy.
Lee el resultado.Punto de operación imprime una tabla de nodos/ramas; Barrido DC y Transitorio representan las sondas indicadas; Respuesta AC dibuja magnitud y fase y nombra la esquina de −3 dB; Transitorio añade recuentos de pasos.
Dibújalo si lo prefieres.En Esquema, coloca piezas, cablea con dos clics y nombra las redes, luego pulsa Canvas → netlist; netlist → canvas reconstruye el dibujo. Los resultados pueden publicarse como tarjeta, añadirse a un informe o enviarse.

Lecturas resueltas

Cada número de abajo se lee de la herramienta.

Montaje	Lectura
Preajuste divisor resistivo: 10 V, 1 kΩ / 3 kΩ, Punto de operación	V(in) 10V, V(out) 7.5V, I(V1) -0.0025A, P(V1) -0.025W, P(R2) 0.0187W
Preajuste amplificador inversor: 1 V, Rin 1 kΩ, Rf 10 kΩ, Punto de operación	V(out) -10V, I(Rf) 0.001A, P(Rf) 0.01W, P(X1) -0.01W
Paso bajo RC: 1 kΩ, 159.1549 nF, Respuesta AC, dec 40, 10 Hz–1 MHz	Esquina de −3 dB ≈ 1.0001kHz, fase ahí -45°
Escalón RC: 1 kΩ, 1 µF, pulso 0→5 V, paso máximo 20 µs, 5 ms	pasos 250, rechazados 0, h ∈ [2.00e-5, 2.00e-5] s, iteraciones de Newton 251
LC sin pérdidas con `.ic VC(C1)=1`, trapezoidal vs Euler hacia atrás	deriva de energía -0.0000% frente a -86.4529%

El divisor resuelve en una iteración con residuo cero; ambas resistencias llevan 0.0025A. La etapa inversora muestra el cortocircuito virtual del op-amp ideal: el nodo m lee 0V, la corriente de entrada es 1 V / 1 kΩ = 0.001A y X1 informa -0.01W. En la fila transitoria τ = RC = 1 ms; solo la ejecución LC trapezoidal conserva su energía almacenada.

Límites

Escala didáctica, fallo explícito.: Hasta 120 nodos, 400 elementos, 400 incógnitas y 60,000 pasos transitorios; más allá devuelve E_TOO_LARGE en lugar de degradarse en silencio. Los dispositivos son modelos de primer orden (diodos 1N4148 / 1N4007 / 1N5817 / LED, BJT simplificados, MOSFET de ley cuadrática) sin resistencia serie, ruptura, barrido de temperatura, ruido, distorsión, Monte Carlo, interruptores ni transformadores. Una solución de Newton fallida devuelve E_NO_CONVERGE con el residuo alcanzado; la última iteración nunca se presenta como respuesta.
Algunos circuitos no tienen solución DC.: La realimentación puramente capacitiva, un divisor capacitivo o cualquier nodo alcanzable solo a través de condensadores no tienen punto de operación DC. Se remite a uic con condiciones iniciales .ic en lugar de inventar un valor.
Lo que no hace.: No diseña filtros, no sintoniza controladores, no deriva funciones de transferencia, no ejecuta FFT ni convierte unidades de potencia; esos trabajos pertenecen al Engineering Lab, al Science Lab y al conversor de potencia. Tampoco es SPICE de producción: comprueba etapas de primer orden con él, pero no valides un diseño de silicio.

Por qué la corriente de la fuente es negativa

La columna de corriente sigue la convención de rama de SPICE: una corriente de rama entra por el terminal + del elemento. Una fuente que entrega potencia, por tanto, lee negativa — el divisor muestra I(V1) = -0.0025A con P(V1) = -0.025W, y el op-amp inversor muestra I(X1) = 0.001A con P(X1) = -0.01W. La columna de potencia mantiene la convención pasiva: positivo absorbe, negativo suministra. Las resistencias leen positivo, y las columnas con signo cuadran. El negativo es la dirección, no un defecto del solver — no lo inviertas antes de comparar con un libro de texto.

Dónde resulta útil

Aprender los cuatro análisis

Carga un preajuste, cambia un componente, observa moverse la lectura. El divisor enseña aritmética de KCL, el escalón RC liga τ = RC a la curva, el par LC muestra el amortiguamiento numérico entre dos integradores y el barrido del diodo muestra dónde un cruce pn deja de comportarse como una resistencia.

Comprobar una etapa antes del laboratorio

El preajuste RLC en serie lee f₀ = 5.0329kHz, ζ = 0.3162, Q = 1.581 y 35.09% de sobreimpulso, y el gráfico transitorio muestra con qué fidelidad sigue la ejecución esa referencia. Un paso bajo Sallen–Key muestra su esquina y su caída; el rectificador muestra el efecto del condensador de alisado sobre el rizado.

Enviar los datos

Las tablas de punto de operación y las formas de onda AC o transitorias pueden enviarse como tablas y series. Envía formas de onda al Science Lab para espectros, coeficientes al Engineering Lab para funciones de transferencia y controladores, y valores de potencia al conversor de potencia.

Fuentes

C.-W. Ho, A. E. Ruehli y P. A. Brennan, The Modified Nodal Approach to Network Analysis, IEEE Transactions on Circuits and Systems — corrientes de rama añadidas al análisis nodal. ieeexplore.ieee.org （访问日期：2026-10-01）
Wikipedia, SPICE — sintaxis de netlist y sufijos de ingeniería, incluidos M = mili y MEG = mega. en.wikipedia.org （访问日期：2026-10-01）
Wikipedia, Operational amplifier — supuestos del op-amp ideal y el cortocircuito virtual. en.wikipedia.org （访问日期：2026-10-01）
Wikipedia, Bode plot — magnitud en decibelios, fase y la esquina de −3 dB. en.wikipedia.org （访问日期：2026-10-01）
Wikipedia, Trapezoidal rule (differential equations) — A-estabilidad del método trapezoidal. en.wikipedia.org （访问日期：2026-10-01）
Wikipedia, Backward Euler method — L-estabilidad y amortiguamiento numérico de sistemas oscilatorios. en.wikipedia.org （访问日期：2026-10-01）