使用方法
- 01选择预设或粘贴网表。十八个预设涵盖分压器、阶跃、二极管、运放级和电桥;网表接受 R/C/L/V/I/E/G/H/F/D/Q/M/X 元件以及
.op / .dc / .ac / .tran / .ic / .model 指令和 * 注释。后缀:k、meg、m、u、n、p、f(M = 毫;1MEG = 1 兆欧)。 - 02选择分析选项卡。工作点、直流扫描、交流响应、瞬态或原理图;结果会随输入更新。
- 03填写选项卡中的字段。直流扫描设置电源和起始/终止/步长;交流响应设置 dec/oct/lin、点数以及 f 起始/终止,并可选输出和参考探针;瞬态设置 t 终止、最大步长、积分器、LTE 步长控制、UIC 和 Energy。
- 04读取结果。工作点打印节点/支路表;直流扫描和瞬态绘制所列探针;交流响应绘制幅值和相位并标出 −3 dB 转折点;瞬态还会给出步数。
- 05也可以自己画。在原理图中放置元件,两次点击完成连线并命名网络,然后按 Canvas → netlist;netlist → canvas 会重建图纸。结果可以发布为卡片、加入报告或继续发送。
计算示例
下面的每个数字都直接读自工具。
| 设置 |
读数 |
| 分压器预设:10 V、1 kΩ / 3 kΩ、工作点 |
V(in) 10V、V(out) 7.5V、I(V1) -0.0025A、P(V1) -0.025W、P(R2) 0.0187W |
| 反相放大器预设:1 V、Rin 1 kΩ、Rf 10 kΩ、工作点 |
V(out) -10V、I(Rf) 0.001A、P(Rf) 0.01W、P(X1) -0.01W |
| RC 低通:1 kΩ、159.1549 nF、交流响应、dec 40、10 Hz–1 MHz |
−3 dB 转折点 ≈ 1.0001kHz,该处相位 -45° |
| RC 阶跃:1 kΩ、1 µF、0→5 V 脉冲、最大步长 20 µs、5 ms |
步数 250、拒绝 0、h ∈ [2.00e-5, 2.00e-5] s、Newton 迭代 251 |
使用 .ic VC(C1)=1 的无损耗 LC,梯形法对比后向欧拉法 |
能量漂移 -0.0000% 对 -86.4529% |
分压器一次迭代即以零残差解出;两个电阻都流过 0.0025A。反相级展示了理想运放的虚拟短路:节点 m 读数为 0V,输入电流为 1 V / 1 kΩ = 0.001A,X1 报告 -0.01W。在瞬态行中 τ = RC = 1 ms;只有梯形法 LC 运行保持了储能。
限制
- 教学规模,显式失败。
- 最多 120 个节点、400 个元件、400 个未知量和 60,000 个瞬态步长;超过后返回 E_TOO_LARGE,而不是悄悄降级。器件为一阶模型(1N4148 / 1N4007 / 1N5817 / LED 二极管、简化 BJT、平方律 MOSFET),没有串联电阻、击穿、温度扫描、噪声、失真、蒙特卡洛、开关或变压器。Newton 求解失败会返回 E_NO_CONVERGE 以及达到的残差;最后一次迭代绝不会被当作答案。
- 有些电路没有直流解。
- 纯电容反馈、电容分压器或任何只能通过电容到达的节点都没有直流工作点。此时会指向带
.ic 初始条件的 uic,而不是凭空造一个值。
为什么电源电流为负
电流列遵循 SPICE 支路约定:支路电流流入元件的 + 端。因此输出功率的电源读数为负——分压器显示 I(V1) = -0.0025A 和 P(V1) = -0.025W,反相运放显示 I(X1) = 0.001A 和 P(X1) = -0.01W。功率列保持无源约定:正值为吸收,负值为供出。电阻读数为正,带符号的列相互平衡。负号表示方向,不是求解器缺陷——与教科书比较前不要翻转它。
适用场景
学习四种分析
加载预设、改动一个元件、观察读数变化。分压器讲解 KCL 计算,RC 阶跃把 τ = RC 与曲线联系起来,LC 对展示两个积分器之间的数值阻尼,二极管扫描展示 pn 结在何处不再表现为电阻。
实验前检查电路级
串联 RLC 预设读出 f₀ = 5.0329kHz、ζ = 0.3162、Q = 1.581 和 35.09% 过冲,瞬态图展示运行与这一参考的接近程度。Sallen–Key 低通展示其转折点与滚降;整流器展示平滑电容对纹波的影响。
把数据继续传递
工作点表格以及交流或瞬态波形可以作为表格和序列继续发送。把波形发送到 Science Lab 获取频谱,把系数发送到 Engineering Lab 获取传递函数和控制器,把功率值发送到功率换算器。
隐私
所有输入、求解和绘图都在你的浏览器内运行;你输入的任何内容都不会被上传。
参考资料
- C.-W. Ho、A. E. Ruehli 与 P. A. Brennan,The Modified Nodal Approach to Network Analysis,IEEE Transactions on Circuits and Systems —— 在节点分析中加入支路电流。 ieeexplore.ieee.org (访问日期:2026-10-01)
- 维基百科,SPICE —— 网表语法和工程后缀,包括
M = 毫、MEG = 兆。 en.wikipedia.org (访问日期:2026-10-01)
- 维基百科,Operational amplifier —— 理想运放的假设与虚拟短路。 en.wikipedia.org (访问日期:2026-10-01)
- 维基百科,Bode plot —— 以分贝表示的幅值、相位以及 −3 dB 转折点。 en.wikipedia.org (访问日期:2026-10-01)
- 维基百科,Trapezoidal rule (differential equations) —— 梯形方法的 A 稳定性。 en.wikipedia.org (访问日期:2026-10-01)
- 维基百科,Backward Euler method —— L 稳定性及对振荡系统的数值阻尼。 en.wikipedia.org (访问日期:2026-10-01)
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