今天我們一起來(lái)學(xué)習(xí)電路仿真軟件：LTspice。

SPICE 是 英文 Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis 的縮寫(xiě)，意思是集成電路通用模擬程序。

市面上有很多SPICE 軟件，LTspice 是其中一種。

LTspice 是由美國(guó)芯片制造公司 Linear Techonology (凌力爾特， 2016 年被 Analog Devices 收購(gòu)) 開(kāi)發(fā)的一款 SPICE 軟件，凌力爾特的英文首字母縮寫(xiě)為 LT, 所以軟件叫 LTspice。

LTspice 的下載網(wǎng)址如下：https://www.analog.com/en/design-center/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html

本文教程所使用的版本為 17：

仿真步驟

這個(gè)軟件打開(kāi)后，界面如下：

界面清爽，功能簡(jiǎn)單，使用起來(lái)賊別扭！

總體來(lái)說(shuō)，仿真過(guò)程分三步：

1. 繪制電路圖
2. 選擇仿真類型（有多種仿真類型，AC、DC 等），運(yùn)行仿真
3. 選擇興趣點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量

今天我們通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的電阻分壓電路來(lái)入門(mén)這款仿真軟件的使用。

1. 繪制電路圖

點(diǎn)擊工具欄中的 New Schematic 按鈕，來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新的電路圖：

電路圖創(chuàng)建后，界面變成下面這個(gè)樣子：

現(xiàn)在我們可以在上面放置元器件。工具來(lái)中有一些基礎(chǔ)器件：

放上電阻

我們可以通過(guò)選擇工具欄中的電阻元件或直接敲擊鍵盤(pán)上的 R 鍵來(lái)放置電阻：

放置電阻時(shí)，按鍵：Ctrl+R ,可以旋轉(zhuǎn)器件，和 Multisim 中是一致的。

放上電源

下一步，我們放置電源（voltage)，點(diǎn)擊工具欄上的 “Component”按鈕，

彈出器件選擇窗口：

從后面選擇 voltage ，也可以在窗口的搜索框里輸入 voltage 搜索出來(lái)。

放上地

最后，我們需要放上地。

從工具欄中選擇地或者直接按鍵盤(pán)的 G 鍵，放置地：

連線

點(diǎn)擊工具欄中 wire 按鈕或者按鍵盤(pán)上的F3鍵（需要注意的是，有的其他的軟件會(huì)占用這個(gè)快捷鍵，那樣的話，你按就不管用了），

用線把器件連接起來(lái)，如下圖：

設(shè)置器件參數(shù)

在電源上點(diǎn)擊鼠標(biāo) 右鍵，在彈出的窗口中，輸入 10, 把電源電壓設(shè)置為 10 伏：

在電阻 R1 上點(diǎn)擊鼠標(biāo) 右鍵， 在彈出的窗口中輸入電阻值 10 k：

在電阻 R2 上點(diǎn)擊鼠標(biāo) 右鍵，在彈出的窗口中輸入電阻值 20 k:

設(shè)置完器件參數(shù)的電路圖如下：

點(diǎn)擊工具欄中的 Text 按鈕，給電路添加一個(gè)名字，這樣，過(guò)一陣子我們?cè)俅蜷_(kāi)這個(gè)電路，我門(mén)就知道它是干嘛的了：

在彈出的窗口中輸入你想要設(shè)置的文本：

2. 運(yùn)行仿真

通過(guò)點(diǎn)擊工具欄上那個(gè)奔跑的小人來(lái)運(yùn)行仿真：

點(diǎn)擊按鈕后，彈出仿真選項(xiàng)窗口：

我們需要在這個(gè)窗口中設(shè)置我們想要的仿真類型，本文中我們選擇 Transient（瞬態(tài)） 仿真。在 Stop time 中輸入我們想要仿真的總時(shí)間，這里我輸入 1 ，即 1 秒：

其他的都不要?jiǎng)?，點(diǎn)擊 OK 按鈕，開(kāi)始仿真，可以看到電路圖中多了一個(gè).tran 1:

3. 添加測(cè)量項(xiàng)

咦？仿真結(jié)果窗口怎么黑漆漆的，啥也沒(méi)有？

添加觀測(cè)點(diǎn)

那是因?yàn)槲覀冞€沒(méi)有添加任何測(cè)量項(xiàng)，LTspice 還不知道我們想要觀察啥？

如果你把鼠標(biāo)光標(biāo)放置到電路連線或器件上會(huì)看到鼠標(biāo)變成了紅色的探頭：

點(diǎn)擊那個(gè)紅色的探頭，可以看到仿真結(jié)果窗口中多了一條綠色的線，顯示出了探頭位置電壓為 10 伏：

把鼠標(biāo)放到分壓處，然后點(diǎn)擊，看看分壓處的電壓：

仿真結(jié)果中多了一條藍(lán)色的線，看一看到分壓點(diǎn)的電壓 為 6.6 伏：

刪除觀測(cè)點(diǎn)

如果我們只要想要觀察分壓點(diǎn)的電壓，我們可以刪除另一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，在另一個(gè)觀測(cè)點(diǎn) V(n001) 點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵：

在彈出的編輯窗口中點(diǎn)擊 Delete this Trace 按鈕，刪除這個(gè)觀測(cè)點(diǎn)：

刪除后的窗口如下：

適應(yīng)窗口

代表分壓點(diǎn)電壓的藍(lán)線，一直在黑色波形窗口的下面很別扭。通過(guò)在波形窗口中點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的窗口中選擇 Zoom to Fit 解決：

自適應(yīng)后的窗口如下：

可以看到藍(lán)線自動(dòng)跑到了波形窗口的縱向中間位置。

調(diào)整縱軸刻度

藍(lán)色的線到了中間的位置，但是還有個(gè)問(wèn)題，左邊電壓的刻度間隔太小，我門(mén)可以這樣調(diào)整，把鼠標(biāo)放到想要設(shè)置的刻度上，一把黃色的小尺子會(huì)出現(xiàn)：

小尺子出現(xiàn)后，單擊鼠標(biāo)右鍵，會(huì)彈出一個(gè)縱軸設(shè)置窗口：

在窗口的 Top 編輯欄里輸入8V，將縱軸刻度的最大值改為 8 伏，在 Bottom 編輯欄里輸入 0V, 設(shè)置縱軸刻度最小值，然后點(diǎn)擊 OK 按鈕，

可以看到縱軸的最大值和最小值分別變?yōu)榱?8 伏和 0 伏：

在 Tick 編輯欄里輸入 1V, 把刻度間隔改為 1 伏：

現(xiàn)在看起舒服多了。

光標(biāo)功能

如果你要知道某個(gè)時(shí)刻的電壓值，可以使用光標(biāo)功能。

在觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)題上單擊一下鼠標(biāo)左鍵，會(huì)多出一根光標(biāo)和一個(gè)光標(biāo)結(jié)果窗口，在光標(biāo)豎線上按下鼠標(biāo)左鍵，可以左右拖動(dòng)光標(biāo)，在光標(biāo)結(jié)果窗口中可以看到光標(biāo)處對(duì)應(yīng)的電壓值：

如果不想要光標(biāo)了，可以單擊光標(biāo)結(jié)果窗口右上角的叉子關(guān)閉光標(biāo)結(jié)果窗口，光標(biāo)也隨之消失了。

測(cè)量電流

單擊一下窗口灰色空白區(qū)域，再把鼠標(biāo)光標(biāo)放到電阻上，可以看到有一個(gè)電流探頭符號(hào)出現(xiàn)：

點(diǎn)擊那個(gè)電流探頭符號(hào)，可以在黑色窗口中看到電阻 R1 處流過(guò)的電流：

在電流測(cè)量項(xiàng)標(biāo)題上單擊一下鼠標(biāo)右鍵彈出來(lái)一個(gè)光標(biāo)，可以用于測(cè)量各個(gè)時(shí)刻的電流值：

改變名字

分壓點(diǎn)的名字叫 “V(n002)” ，系統(tǒng)給起的，非常難看，我門(mén)可以給它換個(gè)好點(diǎn)的名字。

點(diǎn)擊工具欄中的 Label Net 按鈕創(chuàng)建一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)，在彈出的 Net Name 窗口中輸入網(wǎng)絡(luò)名稱：Output,

把 Output 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接到我們的分壓處：

再次點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕，Vn002 消失了。然后在電路圖中把鼠標(biāo)移到到 Output 上，鼠標(biāo)變成紅色的電壓探頭后，點(diǎn)擊一下，測(cè)試點(diǎn)的名字變成 V(output) 了：

改變波形的顏色

在黑色波形窗口的測(cè)試點(diǎn)名稱上單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的Expression Editor 窗口中可以設(shè)置波形的顏色：

改變表達(dá)式

你還可以在 Expression Editor 中改變表達(dá)式，如果你想要查看輸出電壓的兩倍值，可以將表達(dá)式改為：V(output) * 2：

測(cè)量功率

可以測(cè)量電阻 R1 的功率。把光標(biāo)移動(dòng)動(dòng)到 R1 上，按下 Alt 鍵，光標(biāo)會(huì)變成一個(gè)溫度計(jì)：

點(diǎn)擊那個(gè)那個(gè)溫度計(jì)，可以看到波形窗口中多了一項(xiàng)功率測(cè)量，顯示的是電阻 R1 的功率：

V(N001,Ouput)*I(R1) 這個(gè)名字有點(diǎn)奇怪，N001 是電池后面的網(wǎng)絡(luò)，V(N001,Output) 就是表示電阻 R1 的壓降。

單獨(dú)觀察某一項(xiàng)

如果你的測(cè)量窗口中有很多項(xiàng)，影響你觀察，你可以在電路圖中把光標(biāo)放在想要保留的項(xiàng)目上，然后雙擊一下鼠標(biāo)左鍵，就只剩下這一項(xiàng)了。

兩點(diǎn)之間的電壓差

如果你想測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的電壓差。你可以直接編輯表達(dá)式。也可以先把鼠標(biāo)移動(dòng)到第一個(gè)節(jié)點(diǎn)，然后按住鍵盤(pán)Ctrl 鍵的同時(shí)按下鼠標(biāo)左鍵不放， 再把光標(biāo)移動(dòng)到第二點(diǎn)上釋放鼠標(biāo)，就可以測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的電壓差了：

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