Simulador de circuitos: análise DC, AC e transitória

O simulador de circuitos resolve uma netlist de subconjunto SPICE com análise nodal modificada: ponto de operação DC, varredura DC, resposta AC de pequeno sinal com diagrama de Bode ou execução transitória, além de uma tela de esquema que converte nos dois sentidos entre desenho e netlist. A página abre com um divisor resistivo que já mostra V(out) = 7.5 V.

更新 2026-10-016 个来源约 5 分钟读完

O que o simulador de circuitos faz

O conjunto de componentes cobre resistores, capacitores, indutores, fontes independentes e controladas, diodos, BJTs, MOSFETs e um amplificador operacional ideal; a leitura fornece tensões de nó e corrente e potência de ramo por elemento. Projeto de filtros e controle pertence ao Engineering Lab, espectros de sinal ao Science Lab.

Como usá-lo

Escolha um predefinido ou cole uma netlist.Dezoito predefinidos cobrem divisores, degraus, diodos, estágios com amp op e uma ponte; netlists aceitam elementos R/C/L/V/I/E/G/H/F/D/Q/M/X com diretivas .op / .dc / .ac / .tran / .ic / .model e comentários *. Sufixos: k, meg, m, u, n, p, f (M = mili; 1MEG = um megaohm).
Escolha a aba de análise.Ponto de operação, Varredura DC, Resposta AC, Transitório ou Esquema; os resultados são atualizados enquanto você digita.
Preencha os campos da aba.Varredura DC define fonte e início/fim/passo; Resposta AC define dec/oct/lin, pontos e f início/fim com sondas opcionais de saída e referência; Transitório define t fim, passo máximo, integrador, controle de passo LTE, UIC e Energy.
Leia o resultado.Ponto de operação imprime uma tabela de nós/ramos; Varredura DC e Transitório plotam as sondas listadas; Resposta AC desenha magnitude e fase e nomeia o canto de −3 dB; Transitório acrescenta contagens de passos.
Desenhe você mesmo, se preferir.No Esquema, posicione peças, ligue com dois cliques e nomeie as redes, depois pressione Canvas → netlist; netlist → canvas reconstrói o desenho. Os resultados podem ser publicados como cartão, adicionados a um relatório ou enviados adiante.

Leituras resolvidas

Cada número abaixo é lido da ferramenta.

Montagem	Leitura
Predefinido divisor resistivo: 10 V, 1 kΩ / 3 kΩ, Ponto de operação	V(in) 10V, V(out) 7.5V, I(V1) -0.0025A, P(V1) -0.025W, P(R2) 0.0187W
Predefinido amplificador inversor: 1 V, Rin 1 kΩ, Rf 10 kΩ, Ponto de operação	V(out) -10V, I(Rf) 0.001A, P(Rf) 0.01W, P(X1) -0.01W
Passa-baixa RC: 1 kΩ, 159.1549 nF, Resposta AC, dec 40, 10 Hz–1 MHz	canto de −3 dB ≈ 1.0001kHz, fase nesse ponto -45°
Degrau RC: 1 kΩ, 1 µF, pulso 0→5 V, passo máximo 20 µs, 5 ms	passos 250, rejeitados 0, h ∈ [2.00e-5, 2.00e-5] s, iterações de Newton 251
LC sem perdas com `.ic VC(C1)=1`, trapezoidal vs Euler regressivo	deriva de energia -0.0000% contra -86.4529%

O divisor resolve em uma iteração com resíduo zero; ambos os resistores conduzem 0.0025A. O estágio inversor mostra o curto virtual do amp op ideal: o nó m lê 0V, a corrente de entrada é 1 V / 1 kΩ = 0.001A e X1 reporta -0.01W. Na linha transitória τ = RC = 1 ms; apenas a execução LC trapezoidal mantém sua energia armazenada.

Limites

Escala didática, falha explícita.: Até 120 nós, 400 elementos, 400 incógnitas e 60,000 passos transitórios; além disso retorna E_TOO_LARGE em vez de degradar em silêncio. Os dispositivos são modelos de primeira ordem (diodos 1N4148 / 1N4007 / 1N5817 / LED, BJTs simplificados, MOSFETs de lei quadrática) sem resistência série, ruptura, varredura de temperatura, ruído, distorção, Monte Carlo, chaves ou transformadores. Uma solução de Newton que falha retorna E_NO_CONVERGE com o resíduo alcançado; a última iteração nunca é apresentada como resposta.
Alguns circuitos não têm solução DC.: Realimentação puramente capacitiva, um divisor capacitivo ou qualquer nó alcançável apenas por capacitores não tem ponto de operação DC. Ele aponta para uic com condições iniciais .ic em vez de inventar um valor.
O que ele não faz.: Não projeta filtros, não sintoniza controladores, não deriva funções de transferência, não executa FFTs nem converte unidades de potência; esses trabalhos pertencem ao Engineering Lab, ao Science Lab e ao conversor de potência. Também não é SPICE de produção: confira estágios de primeira ordem com ele, mas não aprove um projeto de silício.

Por que a corrente da fonte é negativa

A coluna de corrente segue a convenção de ramo do SPICE: uma corrente de ramo entra no terminal + do elemento. Uma fonte que entrega potência, portanto, lê negativo — o divisor mostra I(V1) = -0.0025A com P(V1) = -0.025W, e o amp op inversor mostra I(X1) = 0.001A com P(X1) = -0.01W. A coluna de potência mantém a convenção passiva: positivo absorve, negativo fornece. Resistores leem positivo, e as colunas com sinal se equilibram. O negativo é a direção, não um defeito do solver — não inverta o sinal antes de comparar com um livro-texto.

Onde ele é útil

Aprender as quatro análises

Carregue um predefinido, mude um componente, veja a leitura mudar. O divisor ensina aritmética de KCL, o degrau RC liga τ = RC à curva, o par LC mostra o amortecimento numérico entre dois integradores, e a varredura do diodo mostra onde uma junção pn deixa de se comportar como resistor.

Conferir um estágio antes do laboratório

O predefinido RLC série lê f₀ = 5.0329kHz, ζ = 0.3162, Q = 1.581 e 35.09% de sobressinal, e o gráfico transitório mostra o quão de perto a execução segue essa referência. Um passa-baixa Sallen–Key mostra seu canto e sua queda; o retificador mostra o efeito do capacitor de suavização no ripple.

Enviar os dados adiante

Tabelas de ponto de operação e formas de onda AC ou transitórias podem ser enviadas adiante como tabelas e séries. Envie formas de onda ao Science Lab para espectros, coeficientes ao Engineering Lab para funções de transferência e controladores, e valores de potência ao conversor de potência.

Fontes

C.-W. Ho, A. E. Ruehli e P. A. Brennan, The Modified Nodal Approach to Network Analysis, IEEE Transactions on Circuits and Systems — correntes de ramo adicionadas à análise nodal. ieeexplore.ieee.org （访问日期：2026-10-01）
Wikipédia, SPICE — sintaxe de netlist e sufixos de engenharia, incluindo M = mili e MEG = mega. en.wikipedia.org （访问日期：2026-10-01）
Wikipédia, Operational amplifier — premissas do amp op ideal e o curto virtual. en.wikipedia.org （访问日期：2026-10-01）
Wikipédia, Bode plot — magnitude em decibéis, fase e o canto de −3 dB. en.wikipedia.org （访问日期：2026-10-01）
Wikipédia, Trapezoidal rule (differential equations) — A-estabilidade do método trapezoidal. en.wikipedia.org （访问日期：2026-10-01）
Wikipédia, Backward Euler method — L-estabilidade e amortecimento numérico de sistemas oscilatórios. en.wikipedia.org （访问日期：2026-10-01）