회로 시뮬레이터: DC, AC, 과도 해석

회로 시뮬레이터는 SPICE 부분집합 넷리스트를 수정 절점 해석으로 풉니다. DC 동작점, DC 스윕, 보드 선도가 있는 소신호 AC 응답, 또는 과도 해석을 지원하고, 도면과 넷리스트를 양방향으로 변환하는 회로도 캔버스도 제공합니다. 페이지를 열면 이미 V(out) = 7.5 V를 표시하는 분압 회로가 나타납니다.

更新 2026-10-016 个来源约 4 分钟读完

회로 시뮬레이터의 기능

부품 집합은 저항, 커패시터, 인덕터, 독립 및 종속 전원, 다이오드, BJT, MOSFET과 이상적 연산 증폭기를 포함하며, 판독값은 절점 전압과 소자별 가지 전류 및 전력을 제공합니다. 필터와 제어 설계는 Engineering Lab, 신호 스펙트럼은 Science Lab의 몫입니다.

사용 방법

프리셋을 고르거나 넷리스트를 붙여넣습니다.18개의 프리셋이 분압기, 스텝, 다이오드, 연산 증폭기 단, 브리지를 다룹니다. 넷리스트는 R/C/L/V/I/E/G/H/F/D/Q/M/X 소자와 .op / .dc / .ac / .tran / .ic / .model 지시문, * 주석을 받습니다. 접미어: k, meg, m, u, n, p, f (M = 밀리, 1MEG = 1메가옴).
해석 탭을 고릅니다.동작점, DC 스윕, AC 응답, 과도, 회로도 중 하나입니다. 결과는 입력하는 동안 갱신됩니다.
탭의 필드를 채웁니다.DC 스윕은 전원과 시작/정지/스텝을 설정합니다. AC 응답은 dec/oct/lin, 포인트 수, f 시작/정지와 선택적 출력 및 기준 프로브를 설정합니다. 과도는 t 정지, 최대 스텝, 적분기, LTE 스텝 제어, UIC, Energy를 설정합니다.
결과를 읽습니다.동작점은 절점/가지 표를 출력합니다. DC 스윕과 과도는 나열된 프로브를 그립니다. AC 응답은 크기와 위상을 그리고 −3 dB 코너를 표시합니다. 과도는 스텝 수를 추가합니다.
원하면 직접 그립니다.회로도에서 부품을 배치하고 두 번의 클릭으로 배선하고 네트 이름을 붙인 뒤 Canvas → netlist를 누릅니다. netlist → canvas는 도면을 다시 만듭니다. 결과는 카드로 게시하거나 보고서에 추가하거나 전달할 수 있습니다.

계산 예

아래의 모든 숫자는 도구에서 읽은 값입니다.

설정	판독값
저항 분압 프리셋: 10 V, 1 kΩ / 3 kΩ, 동작점	V(in) 10V, V(out) 7.5V, I(V1) -0.0025A, P(V1) -0.025W, P(R2) 0.0187W
반전 증폭기 프리셋: 1 V, Rin 1 kΩ, Rf 10 kΩ, 동작점	V(out) -10V, I(Rf) 0.001A, P(Rf) 0.01W, P(X1) -0.01W
RC 저역 통과: 1 kΩ, 159.1549 nF, AC 응답, dec 40, 10 Hz–1 MHz	−3 dB 코너 ≈ 1.0001kHz, 그 지점의 위상 -45°
RC 스텝: 1 kΩ, 1 µF, 0→5 V 펄스, 최대 스텝 20 µs, 5 ms	스텝 250, 거부 0, h ∈ [2.00e-5, 2.00e-5] s, Newton 반복 251
`.ic VC(C1)=1`이 있는 무손실 LC, 사다리꼴 vs 후방 오일러	에너지 드리프트 -0.0000% 대 -86.4529%

분압기는 잔차 0으로 한 번의 반복에 풀리고, 두 저항 모두 0.0025A를 나릅니다. 반전 단은 이상적 연산 증폭기의 가상 단락을 보여 줍니다. 절점 m은 0V, 입력 전류는 1 V / 1 kΩ = 0.001A이고 X1은 -0.01W를 보고합니다. 과도 행에서 τ = RC = 1 ms이며, 저장 에너지를 유지하는 것은 사다리꼴 LC 실행뿐입니다.

한계

교육 규모, 명시적 실패.: 최대 120개 절점, 400개 소자, 400개 미지수, 60,000개 과도 스텝까지 지원합니다. 그 이상이면 조용히 열화되는 대신 E_TOO_LARGE를 반환합니다. 소자는 1차 모델(1N4148 / 1N4007 / 1N5817 / LED 다이오드, 단순화된 BJT, 제곱 법칙 MOSFET)이며 직렬 저항, 항복, 온도 스윕, 잡음, 왜곡, 몬테카를로, 스위치, 변압기가 없습니다. Newton 해가 실패하면 도달한 잔차와 함께 E_NO_CONVERGE를 반환하며, 마지막 반복을 답으로 내놓지 않습니다.
DC 해가 없는 회로도 있습니다.: 순수 용량성 궤환, 용량성 분압기, 커패시터를 통해서만 도달할 수 있는 절점에는 DC 동작점이 없습니다. 값을 지어내는 대신 .ic 초기 조건과 함께 uic를 안내합니다.
하지 않는 일.: 필터 설계, 제어기 튜닝, 전달 함수 유도, FFT 실행, 전력 단위 변환은 하지 않습니다. 그런 작업은 Engineering Lab, Science Lab, 전력 변환기의 몫입니다. 또한 생산용 SPICE가 아니므로 1차 단은 확인해도 실리콘 설계를 승인해서는 안 됩니다.

전원 전류가 음수인 이유

전류 열은 SPICE 가지 규약을 따릅니다. 가지 전류는 소자의 + 단자로 들어갑니다. 따라서 전력을 공급하는 전원은 음수로 읽히며, 분압기는 I(V1) = -0.0025A와 P(V1) = -0.025W를, 반전 연산 증폭기는 I(X1) = 0.001A와 P(X1) = -0.01W를 보여 줍니다. 전력 열은 수동 규약을 유지합니다. 양수는 흡수, 음수는 공급입니다. 저항은 양수로 읽히고 부호 있는 열은 균형을 이룹니다. 음수는 방향이지 솔버 결함이 아니므로 교과서와 비교하기 전에 부호를 뒤집지 마세요.

유용한 곳

네 가지 해석 익히기

프리셋을 불러오고 부품 하나를 바꾸면서 판독값이 움직이는 모습을 봅니다. 분압기는 KCL 산술을, RC 스텝은 τ = RC와 곡선의 관계를, LC 쌍은 두 적분기 사이의 수치 감쇠를, 다이오드 스윕은 pn 접합이 저항처럼 작동하지 않는 지점을 보여 줍니다.

실험 전에 단 검증하기

직렬 RLC 프리셋은 f₀ = 5.0329kHz, ζ = 0.3162, Q = 1.581, 오버슈트 **35.09%**를 보여 주고, 과도 그래프는 실행이 그 기준을 얼마나 가깝게 따르는지 보여 줍니다. Sallen–Key 저역 통과는 코너와 감쇠를, 정류기는 평활 커패시터가 리플에 미치는 영향을 보여 줍니다.

데이터 전달

동작점 표와 AC 또는 과도 파형은 표와 계열로 전달할 수 있습니다. 파형은 스펙트럼을 위해 Science Lab으로, 계수는 전달 함수와 제어기를 위해 Engineering Lab으로, 전력 값은 전력 변환기로 보냅니다.

출처

C.-W. Ho, A. E. Ruehli, P. A. Brennan, The Modified Nodal Approach to Network Analysis, IEEE Transactions on Circuits and Systems — 절점 해석에 추가된 가지 전류. ieeexplore.ieee.org （访问日期：2026-10-01）
Wikipedia, SPICE — 넷리스트 구문과 공학 접미어(M = 밀리, MEG = 메가 포함). en.wikipedia.org （访问日期：2026-10-01）
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Wikipedia, Backward Euler method — L 안정성과 진동계의 수치 감쇠. en.wikipedia.org （访问日期：2026-10-01）