Web ngspice - 网页端电路仿真平台

网页电路仿真平台

元件箱

模拟基础无源 · 电源 · 半导体

基础无源

激励电源

受控源

半导体与芯片

测量与网络

数字逻辑 · 时序 · 显示

🖱️ 鼠标操作：单击元件改参数；连线单击拐弯，双击中断；单击导线可拖拽微调或加网络标号；按 R 旋转，Del 删除。

就绪

未命名电路工程本机工程

100%

⋮⋮ 示波器视口

悬停读数 · 单击标注

标注参考线悬停读数 · 单击标注 · 拖框放大 · 双击还原

首次打开平台时，自然女声会播报“欢迎登陆NGspice WEB版。”。同一浏览器记录已播放状态后，刷新或重新打开都不会重复播报。若未自动播放，请先点击页面一次。教程需点击「播放本章」开始，可随时暂停跟做。

MOS仔博士 · 一阶有源低通滤波器

沿用新手引导的九章结构 · 实际界面逐步采集 · 自然讲解配音 · 逐句同步字幕

下载本章 MP4

正在加载章节…

播放速度

点击播放开始。每步讲解后留出停顿，也可随时暂停跟做。

本章操作清单 · 点击步骤跳转

MOS仔博士与字幕位于操作画面外。搭电路时收起示波器，读波形时底部停靠；章节播放完毕后暂停。配套工程：下载练习工程。

🎯 极速实验 3 步走

第一步：选元件放画布
在左侧元件箱中单击任意元件（电阻、电容、电感、运放、交流/直流源），移动鼠标至网格吸附预览，点击左键放置。
💡 提示：单击画布上的元件，右侧属性栏即时展示并可直接修改参数；双击元件可弹出居中精确修改弹窗。
第二步：引脚智能吸附连线
光标靠近元件引脚会自动发光吸附。点击引脚 A，拉出正交折线，点击引脚 B 完成连线。
⚠️ 极其重要：SPICE 为节点电位分析法，电路必须连一个 接地 (GND) 符号作为 0V 参考点！ 💡 提示：连线时在空白处双击可中断并生成带圈端口 ⊙；连线点击任意已有导线可引出 T 型分支；光标放在导线上按住可直接平移走线与拐弯。
第三步：挂接探针，一键仿真
点击左侧探针 (PROBE)，挂在待测导线上；点击顶部绿色的「▶ 运行仿真」，下方示波器毫秒级绘制彩色时域/频域曲线！

✨ 近期交互升级亮点

↩️

撤销与重做

点击画布后可用 Ctrl+Z 与 Ctrl+Y；电路、参数与工程信息同步恢复，旧波形会提示重新仿真。

🔲

框选整体拖拽

空白处拉框批量选择，按住任意选中元件即可整体平移搬移。

📊

波形拾取与删除

悬停读取坐标，单击添加箭头标签与参考线；选中标注后按 Delete 删除标注，曲线仍保留。

📈

数学波形

支持输入 V(out)-V(in) 或 V(c1)*I(c1) 等任意数学函数。

↩️ 编辑、历史与剪切板

Ctrl+Z / Cmd+Z

撤销 (Undo)：回退上一步操作，同时恢复电路、仿真参数和工程信息；最多保留 50 个历史状态

Ctrl+Y / Cmd+Shift+Z

重做 (Redo)：恢复被撤销的操作

Ctrl+C

复制：批量复制当前框选/选中的元器件与导线

Ctrl+V

粘贴：在鼠标光标处粘贴复制的元器件与导线网表

Del / Backspace

智能删除：若示波器有波形被选中，优先删除选中的波形；若在电路画布，则批量删除选中元件与导线

🔄 元件旋转与镜像

R

顺时针旋转 90° (放置前预览或选中后均即时生效)

Ctrl+R / Cmd+R

逆时针旋转 90°

M

水平镜像 (X 轴翻转)：运放正负反相端或三极管左右快速对调

Ctrl+M / Cmd+M

垂直镜像 (Y 轴翻转)

🖱️ 鼠标与手势交互技巧

Space (空格键)

画布居中适配：先点击画布，再按空格适配全图；帮助中的播放按钮保留空格播放 / 暂停

F1

随时开闭在线帮助：无需离开鼠标即可唤出帮助抽屉

示波器高级操作：左侧显示波形名称。数字器件的 Q0～Q3 等完整数据总线默认自动组合显示，位0为最低位，时钟等单独信号保留；可切换 HEX/BIN/DEC，阈值间采样显示 X。点“拆开总线”恢复各位，本次工程内重新仿真会保留拆开选择；也可用“组合数据总线”手动选择成员。“一键组合”叠加到同一分窗，“一键拆分”每条波形各占一窗。在曲线上移动鼠标查看坐标，单击添加箭头标签与横纵参考线。拖框放大，双击或点“自适应”恢复。重新仿真会清除旧标注。

鼠标滚轮

无级平滑缩放：以鼠标位置为中心进行平滑缩放

按住滚轮 / 右键拖拽

画布无限平移：自由移动视口观察电路不同区域

画布空白处拉框

矩形框选：批量选中框内的所有元件与导线

框选后整体拖拽

模块整体平移：框选后，直接在任意选中元件上按住左键拖拽

拖拽元件标签

标签自由位移：直接按住位号 (R1) 或数值 (10k) 标签拖动，避免与导线重叠遮挡

按住导线拖拽

导线直拖拐弯：光标放在任意一段导线上按住左键即可平移走线（双击导线一键恢复默认）

连线空白处双击

带圈端口 (⊙)：连线未完时双击中断生成带圈端口；重新接线合拢后自动隐去

单击导线引出

T 型分支连接：连线点击已有导线直接连通，或点击导线选「⚡ 引出导线」

Shift + 拖拽元件

纯搬移模式：断开相连导线仅移动元件（默认拖拽为连线跟随拉伸）

↩️

1. 撤销与重做体系 (Undo & Redo)

核心新上线

基于深度 50 步的电路状态快照栈设计。全场景无缝记录：

元器件放置、移动、旋转、镜像与批量删除；
右侧属性栏与弹出框参数修改；
导线绘制、平移拐弯与节点重连；
快捷键 Ctrl+Z（撤销）与 Ctrl+Y / Cmd+Shift+Z（重做）全面联动，顶部导航栏亦配有专属按钮。

📋

2. 右侧属性检查器与电源参数明细

受控源：展开左侧「模拟 → 受控源」，放置后在右侧属性中选择 VCVS（压控电压）、VCCS（压控电流）、CCCS（流控电流）或 CCVS（流控电压）。分别设置电压增益（V/V）、跨导（S）、电流增益（A/A）或跨阻（Ω），修改后按 Tab 或点击其他位置保存。压控端 C+、C− 跨接被测两点；流控端须串入被测支路，正向电流为 C+ → C−，不可直接跨接电压源。输出正方向为 O+ → O−，电压为 V(O+) − V(O−)。切换类型会保留端口和导线，请检查接法；旧的压控电流源工程仍可使用。

交互升级

打造如 EDA 工业软件般的属性编辑流：

单击即改：画布上单击任意元件，右侧属性栏自动展开，所见即所得；
复杂激励源明细：正弦波 (SIN)、脉冲方波 (PULSE)、直流源 (DC) 的初始电压、脉冲幅度、频率、延迟时间、上升/下降沿等参数逐条单独列出，再也不用手动拼写复杂的 SPICE 字符串；
双通道修改：仍保留双击元件弹出居中修改窗口的习惯，两者互相同步且焦点防丢失。

🛡️

3. 器件模型分级管控与申请体系

安全与教学规范

为防止非法代码注入并规范器件模型教学，平台按基础用户、VIP 和管理员分配权限：

未注册访客 (Guest)：锁定使用 IDEAL 理想器件模型，防止误选复杂非线性模型导致仿真不收敛；尝试切换工业模型时自动拦截并引导升级；
基础用户：完成注册和邮箱验证后登录，可保存工程、使用理想器件仿真；
永久 VIP：微信支付 20 元后提交开通申请，管理员核实到账后开通；可申请添加实际器件模型，并使用审核入库的实际模型仿真；
管理员 (Admin)：全权治理模型中心，在线审核批准或驳回用户工单，支持直接粘贴导入 SPICE .model / .subckt 文本，经后端沙箱清洗后入库发布。

📊

4. 示波器波形拾取、删除与一键清空

高效波形管理

参考现代数字示波器交互标准：

双模精准拾取：悬停曲线显示坐标；单击曲线新增固定标注，也可点击上方曲线标签选择波形；
标注与波形分别管理：当前选中标注时，Delete 或 Backspace 只删除标注；删除曲线请点击曲线标签的“✕”。横线、纵线可独立选择；拖框放大，双击或“自适应”还原；
一键清空波形：示波器右上角新增「🗑 清空波形」按钮，一键清空全部曲线并重置坐标轴。

📐

5. 数学波形与函数运算

高等电工教学

示波器支持对仿真结果进行任意复杂的数学公式计算：

点击工具栏「➕ 添加数学波形」或右键输入；
差分电压：输入 V(out) - V(in) 直接测得差分输出；
瞬时功率：输入 V(c1) * I(c1) 即时呈现储能元件功率吸收；
支持函数：log(x) (底数10)、ln(x) (自然对数)、abs(x) (绝对值)、sqrt(x) (平方根)、sin(x) / cos(x) (三角函数)、exp(x) (指数)、x^y (幂运算) 等。

🖥️

6. 跨屏双屏协同独立窗口

专业双显示器

点击示波器标题栏「↗ 独立窗口」，波形窗口脱离主界面化身原生多屏窗口，可拖拽至副屏或投影仪，主屏画图、副屏毫秒级同步重绘波形。

⚡ 一键载入标准电路模板

与顶部「示例库 → 经典示例」同步，共 10 个示例。点击卡片默认新建理想版工程并仿真，原工程自动保留为本机草稿。点击画布上方「返回上个工程」，或从「本机工程」选择列表切回；刷新后仍可恢复。本机草稿不等于账号云端保存，重要工程请另行保存到账号或下载备份。独立学习窗口会通知主窗口打开示例。

🔢 数字电路 · 2 个示例

1. 十进制计数器与七段数码管

理想十进制加法计数器 → BCD 七段驱动 → 共阴极数码管，已接好时钟、限流电阻与 Q0～Q3 探针。仿真后 Q0～Q3 默认组合为 Q[3:0] 数据总线，Q0 为最低位；将 HEX 切换为 DEC 可直接读取十进制计数值，点击「拆开总线」可逐位观察。

2. 半加器与红绿 LED

理想半加器的和位 S 接绿色 LED，进位 C 接红色 LED。默认 A=B=1，观察和位 0、进位 1；在属性面板切换输入 A、B 的 0/1 并重新运行，依次验证四种输入组合。

数字示例使用理想器件，基础用户可跟做。需要持续计算时，将顶部运行模式设为「连续仿真」后运行；点击「停止仿真」会保留 LED 与数码管的最后显示。示波器的「一键组合 / 一键拆分」用于比较波形，「组合数据总线」用于读取多位数字信号。

📈 模拟电路 · 8 个示例

1. RC 一阶充放电阶跃电路

方波激励下的电容充放电指数响应，观察时间常数 τ = R·C 与瞬态过渡过程。

2. 运算放大器反相放大器

经典模拟电子实验，双电源供电，验证比例放大倍数 Av = -Rf/R1 与虚短、虚断。

3. 二极管半波与滤波整流电路

正弦工频交流单向导电削波，观察滤波大电容平滑直流输出纹波电压的效果。

4. RLC 二阶欠阻尼振荡电路

典型二阶系统欠阻尼阶跃响应，清晰观测电感与电容在谐振频率下的衰减振荡过程。

5. NPN 三极管共射电压放大电路

阻容耦合小信号共射极放大，观察静态工作点 Q 点设置、基极输入与集电极反相放大输出。

6. CMOS 反相器逻辑门 (PMOS + NMOS)

互补金属氧化物半导体数字集成电路核心，观测高低电平翻转、传输延迟与动态开关波形。

7. PNP 三极管高侧驱动开关

基极低电平导通驱动阻性与感性负载，掌握高侧驱动与电平转换机制。

8. 一阶有源低通滤波器 (Cutoff fc=1.59kHz)

反相比例放大与并联 RC 反馈网络，验证截止频率 fc = 1/(2π·Rf·C1) 与幅频/相频特性。

💡 常见问题与避坑解答

Q: 打开示例后，怎样找回刚才的电路？

A: 示例会新建独立工程，原电路连同仿真参数保存在本机。点击画布上方「返回上个工程」，或从「本机工程」列表选择。清除网站数据会删除本机草稿，重要工程请保存到账号或下载备份。

Q: 撤销后为什么提示“旧结果”？

A: 撤销和重做会一起恢复电路、仿真参数和工程信息。电路变化后，之前的波形保留供对照，并明确标记“电路已修改，请重新仿真”；重新运行成功后提示消失。计算中修改电路或撤销，旧请求返回的结果不会覆盖新电路。

Q: 快捷键如何区分画布、示波器和帮助？

A: 先点击要操作的区域。画布中的 R、Delete、撤销等只操作画布；示波器中的 Delete 只删除当前标注或选中波形。输入框、下拉选项和按钮保留原生键盘操作；帮助中的播放按钮可以用空格启动或暂停。打开帮助或弹窗时，不会误改背后的电路。

Q: 工具栏向左右滚动后，怎样找到帮助？

A: NGSPICE 标识始终固定在左侧，账号／管理员入口固定在右侧，与 MOS 仔分开排列，不随工具栏滚动或被遮挡。右侧常驻的 MOS 仔配有立体金色问号，会持续做轻微的思考小动作。点击 MOS 仔或问号即可打开／关闭帮助，也可按 F1。图标使用透明背景，不遮挡账号入口；系统开启“减少动态效果”时显示静态姿势。

Q: 欢迎女声什么时候播放？为什么刷新后不再播放？

A: 欢迎语为“欢迎登陆NGspice WEB版。”，仅在首次打开平台时播放一次。开始播放后，浏览器会保存已播报记录；刷新页面、重新打开网站或网站更新都不会重复播报。此记录按浏览器保存，更换浏览器、清除网站数据或使用新的无痕会话后，可能再次播放。

Q: 首次打开没有听到欢迎语，怎么办？

A: 浏览器可能限制带声音的自动播放，请先点击页面一次或按一次键，再确认系统音量和浏览器标签页未静音。若已播放过，欢迎语不会重播。欢迎语与教程配音分别控制：分章节视频请点击「播放本章」；交互步骤演示默认静音，可点击语音按钮开启。播放教学视频时，欢迎语会让出声音，避免叠音。

Q: 为什么点击仿真提示“缺少地线”或输出无数据？

A: SPICE 仿真属于节点电位分析法，算法内部必须有一个标号为 0 的绝对基准电位点。请务必从左侧元件箱拖出一个 接地 (GND) 符号并连到电路公共负极！

Q: 示波器上为什么看不到波形？

A: 请检查两点：① 是否在待测导线上连接了 探针 (PROBE)；② 电源参数是否合理（如正弦波是否配置了振幅和频率，瞬态仿真停止时间是否覆盖了信号周期）。

Q: 为什么无法选择 1N4148 或 2N2222 等工业模型？

A: 访客和基础用户只能使用理想器件；注册成功即可成为基础用户。使用已审核的实际器件模型及申请添加模型需要VIP权限。点击顶部「VIP / 申请模型」，按说明微信支付 20 元并提交开通申请；管理员核实到账后开通永久 VIP。付款或提交申请后不会立即自动开通。

Q: 为什么运算放大器输出波形顶部被削平（削顶失真）？

A: 运算放大器的最大输出摆幅受限于正负供电轨（VCC / VEE）。当输入电压乘以放大倍数超过电源电压时，运放进入饱和区削顶。请调小输入信号幅度或增大供电轨电压。

Q: 提示“Timestep too small”或求解发散怎么办？

A: 电路可能存在极陡峭的开关跳变或强非线性振荡。平台已集成 Gear 二阶隐式积分自适应收敛保护；通常可在顶部「仿真设置」中稍微放宽 .tran 的最大步长，或为储能元件并联极微小的阻尼电阻即可恢复稳定计算。

Q: 怎样测量两点之间的差分电压，比如电阻两端压降？

A: 无需复杂连线！在示波器工具栏点击「➕ 添加数学波形」，直接输入公式 V(node1) - V(node2)，示波器会实时绘制两者相减的差分电压。

📖 四大核心分析指令

* 1. 瞬态时域分析 (Transient)
.tran <步长> <停止时间> [<起始记录时间>] [uic]
例: .tran 10u 20m (步长10微秒，总时长20毫秒)

* 2. 交流小信号频率响应 (AC Sweep)
.ac <dec|oct|lin> <点数> <起始频> <终止频>
例: .ac dec 10 10 100k (十倍频程，每倍频10点，10Hz至100kHz)

* 3. 直流工作点与静态分析
.op

* 4. 直流电压/电流扫描 (DC Sweep)
.dc <源名称> <起值> <止值> <步进>
例: .dc V1 0 5 0.1 (V1从0V扫描到5V，步进0.1V)

📐 常用元器件 SPICE 网表语法

* 电阻 / 电容 / 电感
R<名称> <节点1> <节点2> <阻值>         (例: R1 in out 10k)
C<名称> <正极> <负极> <容值> [ic=<初值>] (例: C1 out 0 1u)
L<名称> <正极> <负极> <感值> [ic=<初值>] (例: L1 in out 10m)

* 独立电压源
V<名称> <正极> <负极> DC <数值>       (例: VCC vcc 0 DC 15V)
V<名称> <正极> <负极> SIN(偏置 幅值 频率) (例: V1 in 0 SIN(0 1 1k))
V<名称> <正极> <负极> PULSE(V1 V2 Td Tr Tf Ton Tperiod)

* 半导体分立器件
D<名称> <阳极> <阴极> <模型名称>       (例: D1 1 2 1N4148)
Q<名称> <C集> <B基> <E射> <模型>        (例: Q1 c b e 2N2222)
M<名称> <D漏> <G栅> <S源> <B衬> <模型>   (例: M1 d g s s IRF540)
X<名称> <同相+> <反相-> <V+> <V-> <Out> <子电路> (例: X1 in+ in- vcc vee out LM358)

SPICE 网表与控制指令

导出示波器波形图 (Waveform Export)

添加函数波形 (Trace Expression)

仿真参数设定 (Edit Simulation Command)

账号与会员权限

权限拦截：基础用户 / 访客仅可使用理想模型

向管理员申请添加 SPICE 器件模型

SPICE 器件模型管理与审核中心 (管理员专用)