程设小学期的大作业。。。
编译环境:Windows 10操作系统,Qt 5.12.0 (MSVC2017 64bit)。
直接打开spice.pro
运行即可编译。
程序中的元件图片来自Cadence软件,按钮图标来自https://materialdesignicons.com/。程序使用QCustomPlot插件进行图像绘制。
欢迎使用简易电路仿真器!本程序主要实现了简单电路的原理图构建与仿真分析(包括时域分析、直流分析、交流分析)。
为便于操作,本程序为绝大多数部件提供了鼠标悬停提示气泡,可将鼠标悬停于部件上方以获得简要帮助提示;示例文件在examples
文件夹中;程序的具体操作步骤亦可参看程序同一文件夹下的演示视频(演示视频.mp4
)。
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原理图操作
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双击主界面右侧元件名栏目中的元件列表项,即可在原理图绘制区域添加一个元件;程序设置了添加“地”快捷键
G
;可通过元件列表上方的搜索框搜索所需元件。移动鼠标,可将元件移动至合适位置;单击鼠标,即可放置元件。放置过程中,原理图上出现的红色圆圈代表该元件与其相连。 -
选定元件,双击元件旁的标注对元件名、元件参数进行编辑,亦可通过主界面右下角的参数表格进行编辑。点击主界面上的“旋转”按钮(快捷键
R
),可旋转该元件。 -
点击主界面上的“连线”按钮(快捷键
W
),即可绘制连线。单击确定连线起点,移动鼠标至连线终点,并再次单击,即可完成绘制。若要中途放弃绘制,可按Esc
键退出。绘制过程中,原理图上出现的红色圆圈代表连线与其相连。 -
点击主界面上的“保存”按钮(快捷键
Ctrl+S
),可保存原理图(文件后缀名.sch
)。若当前原理图未被保存过,则程序弹出对话框,以询问保存路径及文件名。 -
点击主界面上的“新建”按钮(快捷键
Ctrl+N
),可新建原理图。若当前原理图尚未保存,则程序弹出对话框,以询问是否保存。 -
点击主界面上的“打开”按钮(快捷键
Ctrl+O
),可打开原理图,应选择后缀名为.sch
的文件。若当前原理图尚未保存,则程序弹出对话框,以询问是否保存。 -
选定原理图上的部分部件(元件或连线),可对其进行拖动操作;点击主界面上的“剪切”按钮(快捷键
Ctrl+X
)、“复制”按钮(快捷键Ctrl+C
)、“删除”按钮(快捷键Delete
或Backspace
),可进行选定部件的剪切、复制或删除。点击主界面上的“全选”按钮(快捷键
Ctrl+A
),可选定原理图上的所有部件。点击主界面上的“粘贴”按钮(快捷键
Ctrl+V
),可粘贴剪贴板中的部件,单击鼠标以放置。剪切、复制、粘贴的内容可在两个仿真器程序间传递。上述操作亦在原理图的右键菜单中列出。
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仿真操作
点击主界面上的“**运行仿真”**按钮(快捷键
F11
),可进行仿真。- 仿真前,将自动保存原理图,并在同一目录下生成网表文件,名称为
[原理图文件名] - netlist.txt
。 - 在弹出的“仿真设置”对话框中,可在上方的下拉菜单中选择仿真类型,依照程序提示设置仿真参数,点击“确定”开始仿真。
- 本程序主要仿真功能
- 时域分析。
- 直流扫描分析:可指定除地外任意元件的任意参数进行扫描分析,并提供线性、对数(十倍程)扫描两种模式。除主扫描外,还可开启副扫描,确保主、副扫描变量不相同即可。
- 交流扫描分析:提供线性、对数(十倍程)扫描两种模式,对电路中所有VAC元件的频率进行扫描分析。除主扫描外,还可开启参数扫描。
- 注意:
- 电路中应避免形成电压源与电感的回路,否则将导致计算失败。
- 若计算不收敛,尝试将仿真步长调小,或调整电路参数,或将元件管脚以一个较大电阻接地,以解决问题。
- 仿真前,将自动保存原理图,并在同一目录下生成网表文件,名称为
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仿真结果
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仿真结果界面
界面左侧为输出选项。
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上方的输入框为筛选器,可筛选指定变量。
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变量列表列出电路中所有变量名称,包括每个元件各个管脚处的电流、电压(交流分析中,还提供了电流、电压的相位)。勾选变量名前的复选框,即可绘制对应图像;可多选。
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对于时域分析,可在**“横轴变量”**处选择横轴变量(默认为时间
time
),双击变量列表中的某个变量,即可自动填充至编辑框中;编辑框右侧为FFT选项,若勾选,则绘制当前选定变量的FFT分析结果。
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底部为坐标形式,可勾选对应坐标轴复选框,将该轴显示为对数坐标。
界面右侧为绘制区,左侧纵轴为电压轴(在交流分析中也可能为相位轴),右侧纵轴为电流轴。
- 鼠标悬停于图像某区域,滚动鼠标滚轮可实现图像的缩放;鼠标悬停于坐标轴,滚动鼠标滚轮可实现坐标轴缩放。
- 可用鼠标拖动图像或坐标轴,以改变显示范围。
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对于时域分析,程序将各元件各个管脚直流工作点的电压、电流分别以黄、蓝两种颜色进行标记,标记均保留4位有效数字。
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