ubuntu下安装运行电路仿真软件ngspice，打通KiCAD上手指南

Posted 2022-04-11 海里的鱼2022

按流程一步一步上手，安装包和例子下载见：

https://download.csdn.net/download/pocean2012/85099820

 

1. 官网链接，信息很完整

上手指南

ngspice tutorial for beginners

2. 下载安装包：

Download ngspice from SourceForge.net

3. 解压到指定目录后，运行安装配置脚本，其实就是配置环境和进行编译。

sudo bash ./compile_linux.sh 64

 运行编译命令也行

./configure --with-x --enable-xspice --enable-cider --with-readline=yes --enable-openmp --disable-debug CFLAGS="-m64 -O2" LDFLAGS="-m64 -s"
make -j8
sudo make install

 

 4. 编译成功，验证一下：

5. 跑个官方例子

生成vdiv.cir文件

gedit vdiv.cir

voltage divider netlist
V1 in 0 1
R1 in out 1k
R2 out 0 2k
.end

 保存退出

运行ngspice，调入文件，做dc仿真

******
** ngspice-35 : Circuit level simulation program
** The U. C. Berkeley CAD Group
** Copyright 1985-1994, Regents of the University of California.
** Copyright 2001-2020, The ngspice team.
** Please get your ngspice manual from http://ngspice.sourceforge.net/docs.html
** Please file your bug-reports at http://ngspice.sourceforge.net/bugrep.html
** Creation Date: Sat Apr  9 07:18:39 UTC 2022
******
ngspice 3 -> source vdiv.cir

No compatibility mode selected!


Circuit: voltage divider netlist

ngspice 4 -> op
Doing analysis at TEMP = 27.000000 and TNOM = 27.000000


No. of Data Rows : 1
ngspice 5 -> print out
out = 6.666667e-01
ngspice 6 -> 

6. 再来个AC仿真的例子

上面的电路图可以在KICAD里画图，信号标签就是输入输出，文本标签就是仿真指令

编辑网表文件

.title dual rc ladder
R1 int in 10k
V1 in 0 dc 0 PULSE (0 5 1u 1u 1u 1 1)
R2 out int 1k
C1 int 0 1u
C2 out 0 100n
.end

 运行加载，执行仿真指令，画图

ngspice 6 -> source rc1.cir

No compatibility mode selected!


Circuit: dual rc ladder

ngspice 7 -> tran 50u 50m
Doing analysis at TEMP = 27.000000 and TNOM = 27.000000


Initial Transient Solution
--------------------------

Node                                   Voltage
----                                   -------
int                                          0
in                                           0
out                                          0
v1#branch                                    0


No. of Data Rows : 1029
ngspice 8 -> plot in int out


x0 = 0.0234906, y0 = 0.298701

x0 = 0.0234906, y0 = 0.298701

 仿真输出电压波形

 7. 在KICAD里完成上面的原理图绘制及仿真

官方指引

KiCad Eeschema as GUI for ngspice, tutorial for setting up the simulation

1）放置器件，注意，为了仿真模型确定性，选择spice库的标准器件

2）放置电阻，电容，电源，0地（必须） 

 

3）连线，配置参数，加输入输出标签

 4）菜单inspect-->Simulator就可以打开仿真对话窗，如果灰色，需要在参数设置里选择

 

 5）运行仿真，添加信号V（out）观察波形

6）仿真波形结果

 7）改变输入信号， 变换仿真命令，观察变化

电压源 'dc 0 ac 1' 换成 'PULSE (0 5 1u 1u 1u 1 1)'

仿真命令 '.tran 1u 100m'.  

 

 运行仿真后，可以查看更新的网表文件

观察波形变化

 

也可以保存网表后，加载仿真。 

刚才网表另存为rc1.cir

目录下运行ngspice， 加载，仿真

ngspice 9 -> source rc1.cir

No compatibility mode selected!


Circuit: KiCad schematic


ngspice 13 -> tran 50u 50m
Doing analysis at TEMP = 27.000000 and TNOM = 27.000000

Warning: v1: no DC value, transient time 0 value used

Initial Transient Solution
--------------------------

Node                                   Voltage
----                                   -------
out                                          0
net-_r1-pad2_                                0
in                                           0
v1#branch                                    0


No. of Data Rows : 1029
ngspice 14 -> plot in int out
Error: no such vector int
ngspice 15 -> plot out
ngspice 16 -> 

作图效果

至此，完成了ngspice安装，以及打通KICAD文件。 

KICAD例子及网表见下载链接