給電路初學者的 LTspice操作入門 Step by Step
Copyright 2019, Li Xuan, Dept. of EE, Tsinghua University
本指南採用 知識共享 署名-非商業性使用 4.0 國際 許可協議 分發
前言--寫給電路學習者：
模擬是加深理解電路的重要工具；SPICE可幫設計者低成本地「實驗」電路：
怎樣學好模擬電路？
當我們用Multisim，LTspice等電路模擬軟體進行電路模擬時,我們究竟需要達成什麼目的？SPICE模擬器 是給電路設計者的」計算器」。功能是求解 非線性微分方程組。(這個計算器利用了電路網路所通常具備的稀疏等特性做過求解速度上的優化)
SPICE模擬器 是給電路設計者的」計算器」。功能是求解 非線性微分方程組。(這個計算器利用了電路網路所通常具備的稀疏等特性做過求解速度上的優化)
SPICE模擬器通常會附加的各種 waveform viewer工具，是送給電路設計者的「理想」（帶寬、信噪比、負載效應、存儲深度都堪稱完美）示波器、頻譜儀等，來將SPICE的輸出結果給人直觀地展示出來，還帶各種高級後處理功能。
用久了你會發現，手工分析電路所用到的各種激勵假設、端接條件、分析方法，在SPICE中都提供有相應的 理想 .Elements & .Analysis Commands；用SPICE的作用之一是當你有了分析電路的思路後，可用SPICE求解器來替你計算來完成驗證、設計迭代的過程。
當然，這個"計算器"要想用好，你得輸入一個足夠接近物理實現的電路給SPICE：需要你足夠全面得考慮到物理世界元件的各種作用關係（比如注意到各種RC寄生、熱效應），並且將這些物理量作用關係描述得足夠準確（選擇|編寫足夠準確的模型）。
這都需要你有足夠多在物理世界中上手測試過的電路調試經驗作積累，你就能知道需要考慮哪些效應，你才能藉助SPICE工具，準確地驗證你的猜想。
提醒：用SPICE"無腦掃參"代替分析是一種 SPICE-Monkey型的愚蠢行為，要盡量避免
SPICE有許多發行版，各自 netlist的語法規則大致兼容。下面選用在國外電路設計愛好者及電路課堂教學中最流行的免費SPICE發行版 LTspice，以 二極體整流器的模擬為例，Step by Step地跟我一起做：
0-LTspice下載安裝
LTspice | 設計資源 | 亞德諾半導體
後面教程以 Windows版為例（UI界面最完整）
對 macOSX用戶：（最好預先熟悉SPICE netlist的語法）學習提示：多嘗試在任何可編輯的地方 右鍵 查看可能的操作。
另提示：LTspice的 Windows版本兼容 Wine兼容層，Linux/ macOSX用戶亦可用 Wine安裝 Win版exe使用，參考：
Use LTspice IV Windows Version on Mac OS X – JackenHack
安裝後，軟體自帶的電路例子可見於文件夾：
%USERPROFILE%/Documents/LTspiceXVII/examples/Educational/
可自行翻閱、模擬，來熟悉軟體操作 及 SPICE模擬技巧，例如：
stepmodelparam.asc，idealTransformer.asc，UniversalOpamp2.asc，
Vswitch.asc，PLL2.asc，MeasureBW.asc，S-param.asc，Transformer2.asc，
logamp; noise; SampleAndHold; WaveOut/In; HalfSlope;
……
1-打開Ltspice
1-1 新建電路圖(schematic)文件
找到電路模擬的保存路徑（通常一個設計在一個文件夾路徑下）：
確認以 create a new schematic：
1-2 LTspice電路圖用戶界面說明：
更多快捷鍵操作，可列印查看 LTspice 信息單張和快捷鍵
2-編輯電路圖(schematic)
(提示: 在電路圖編輯界面: Zoom to Fit(空格鍵)可縮放窗格至合適大小; 滑鼠滾輪縮放)
2-1 添加元器件
2-1-1 Edit->Resistor (或快捷鍵 `R`) 放置電阻；
2-1-2 Edit->Place GND (或快捷鍵 `G`) 放置GND；
2-1-3 Edit->Diode (或快捷鍵 `D`) 放置二極體：
Ctrl+R旋轉放置方向，Ctrl+E鏡像放置方向
放置後可用 `F7`挪動元件; `F5`刪除元件; `F9`撤銷操作; 詳見圖: LTspice快捷鍵表
2-1-4 若需要放置菜單欄中無快捷操作的元器件,需調出元件(Component)符號(Symbol)庫:
2-1-5 從元件庫中檢索 voltage(電壓源)元件，並放置：
2-2 用導線繪製元件連接關係
2-2-1 Edit->Draw wire (或快捷鍵 `F3`) 繪製導線：
2-2-2 對導線(電壓節點 Node)命名(Label Net)：
2-3 編輯元件參數
2-3-1 右鍵點擊 (Right-Mouse-Botton,下文簡稱 `RMB`,(左鍵簡稱 `LMB`)) 電阻 Symbol:
如電阻值3.3k (也可寫成3.3e3)：
物理單位(Ohm, F, H等)加不加均可；
數量單位見 Help->LTspice?->Introduction->General… 說明：(備註：LTSPICE不區分大小寫，故) 兆 1e6可寫作 Meg，而不能寫作 M（=m, 毫）
2-3-2 `RMB` 編輯 Diode 選型
選擇常見 高速小信號二極體 1N4148 （或大電流管 1N5819）
(可在選型窗口內查看其性能參數及 SPICE模型)
2-3-3 `RMB` 編輯 voltage作正弦信號源
(進入voltage元件的 advanced菜單後：)
2-4 `Ctrl+S` 保存電路圖；
3-設置模擬參數
3-1 調出模擬(SPCIE .)命令圖形化配置窗口
3-2 配置時域（.tran ）模擬選項
（註：DC Sweep掃描分析可後續自行探索）
確定後滑鼠上掛著一行 SPICE命令，記得挪到合適的位置單擊放置在電路圖中
3-3 `Ctrl+S` 保存；
3-4 對此電路圖(Schematic)用 LTspice?模擬求解
（運行模擬後，LTspice關閉前可在工作目錄下 自行打開 netlist文件(*.net後綴)查看網表（可用LTspice打開查看編輯，或 VS Code編輯器的 SPICE語法加亮插件編輯 等））
4-查看 .raw模擬輸出結果
（可參考 Help->Waveform Viewer文檔說明）
4-1 LTspice選擇繪製波形
4-1-1 選擇輸入節點 V(Vsin)的電壓波形數據繪製：
4-1-2 用滑鼠保持單擊 Vsin導線並拖動至 輸出Vrec節點以繪製 V(Vsin,Vrec)差分電壓
4-1-3 單擊二極體：plot流過二極體埠的電流
4-1-4 多窗口查看繪製波形
4-2 .raw查看器的波形後處理
（注意：在波形查看器中：`Ctrl+E` 恢復 full縮放）（而非 `空格鍵`）
（提示：縮放中 `Ctrl+Y`可恢復 Y軸方向的 AutoRange，且橫坐標範圍不變）
4-2-1 左鍵單擊用 Cursor測量波形數據點
4-2-2 右鍵單擊編輯波形後處理表達式
- 參數表達式亦可通過 *1A /1V等操作來改變數綱；
4-2-3 窗口範圍內波形計算均值及有效值
4-2-4 波形查看器技巧：自變數選擇：從時間軸替換成 X-Y plot：
4-2-5 波形縮放查看
後記
以上為 LTspice的基本操作；歡迎反饋疑難點；
更全面的 (LT)SPICE操作指南待收集到足夠初學者的反饋後整理放出。
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