第三章 仿真类型与设置：三大核心仿真详解

各位同学，欢迎来到第三章。前两章我们搭好了环境，画好了原理图。但仿真器到底怎么用？说白了，你得告诉它「你想看什么」。LTspice 提供了三种最常用的仿真类型：瞬态分析、交流小信号分析、直流扫描分析。我个人习惯把这三种称为「时域、频域、静态工作点」三件套。今天我们就一个一个讲透。

3.1 瞬态分析 (.tran) —— 看波形随时间怎么变

瞬态分析，就是看电路在时间轴上的响应。比如你给一个 RC 电路加个阶跃信号，电容怎么充电？波形怎么上升？这就是瞬态分析要干的事。

3.1.1 命令格式与参数

在原理图里放一个电压源，然后按 Ctrl + S 或者点工具栏的 .op 图标，输入以下命令：

.tran 10m

这表示仿真 10 毫秒。但实际项目中，我建议你加上更多参数：

.tran 0 10m 0 1u

解释一下：

• 第一个参数 0：起始时间（通常写 0，表示从 0 开始）
• 第二个参数 10m：结束时间（10 毫秒）
• 第三个参数 0：起始保存时间（从 0 开始保存数据）
• 第四个参数 1u：最大步长（1 微秒）

3.1.2 实际案例：RC 充电

画一个 1kΩ 电阻 + 1μF 电容的串联电路，输入接 5V 阶跃信号。仿真命令：

.tran 0 5m 0 10u

运行后看电容电压波形，你会发现它按指数曲线上升。时间常数 τ = RC = 1ms，大约 5τ 后电压稳定到 5V。嗯，这就是理论联系实际。

3.2 交流小信号分析 (.ac) —— 看频率响应

交流分析是频域分析。它假设电路已经稳定在直流工作点，然后叠加一个小幅度正弦信号，扫频看增益和相位变化。说白了，就是看「不同频率下，输出和输入的关系」。

3.2.1 命令格式

.ac dec 100 1 1Meg

参数含义：

• dec：扫描类型（dec 表示十倍频程，还有 oct 八倍频程、lin 线性扫描）
• 100：每个十倍频程取 100 个点
• 1：起始频率 1Hz
• 1Meg：终止频率 1MHz

我个人习惯用 dec 模式，因为频率范围宽时，对数坐标更直观。你想想看，从 1Hz 到 1MHz，如果用线性扫描，低频段几乎看不到细节。

3.2.2 信号源设置

交流分析需要交流信号源。右键点击电压源，在 Small signal AC analysis 里设置 AC Amplitude 为 1（这样输出直接就是增益值）。

3.2.3 看什么结果？

仿真完成后，右键点击输出节点，选择 View -> Plot。你会看到幅频曲线和相频曲线。比如一个低通滤波器，你会看到 -3dB 截止频率点。我曾经用这个分析过一个运放电路，发现高频增益滚降比预期快，最后查出是 PCB 寄生电容的问题。

3.3 直流扫描分析 (.dc) —— 看静态工作点怎么变

直流扫描，就是让某个直流源（电压或电流）从某个值变化到另一个值，看电路各节点的直流电压怎么变。这常用于分析晶体管的转移特性、放大器的输入输出范围等。

3.3.1 命令格式

.dc V1 0 5 0.1

参数含义：

• V1：要扫描的电压源名称
• 0：起始电压 0V
• 5：终止电压 5V
• 0.1：步长 0.1V

也可以扫描两个源：

.dc V1 0 5 0.1 V2 0 3 0.2

这表示先固定 V2，扫描 V1；然后改变 V2，再扫描 V1。相当于二维扫描。

3.3.2 实际应用：看 MOS 管转移特性

画一个 NMOS 管，栅极接扫描电压 Vg，漏极接 5V 和电阻。仿真命令：

.dc Vg 0 5 0.05

看漏极电流 Id 随 Vg 的变化曲线。你会看到阈值电压附近电流开始上升，然后进入饱和区。这个曲线对设计放大器偏置电路非常有用。

3.4 仿真命令的添加与编辑

三种仿真命令的添加方式都一样。我推荐两种方法：

1. 快捷键法：按 Ctrl + S 或点击工具栏的 .op 图标，直接输入命令文本。
2. 菜单法：点击 Simulate -> Edit Simulation Cmd，在弹出的对话框里选择仿真类型并填写参数。

编辑时，双击原理图上的 .tran 或 .ac 文本，就可以修改参数。我个人习惯用快捷键，因为快。但新手用菜单法更不容易出错。

3.5 三种仿真的对比总结

仿真类型	看什么	典型应用	关键参数
.tran	时域波形	开关电源启动、信号传输延迟	结束时间、最大步长
.ac	频率响应	滤波器、放大器带宽	扫描类型、频率范围
.dc	直流特性	晶体管转移特性、输入输出范围	扫描源、步长

好了，三种仿真类型就讲到这里。下一章我们会深入每种仿真的高级设置，比如 .tran 的 UIC 选项、.ac 的噪声分析等。记住，仿真只是工具，理解电路原理才是根本。你想想看，如果连 RC 充电的指数曲线都不懂，仿真出来也看不出对错，对吧？

动手试试吧。画个简单的分压电路，分别用三种仿真跑一遍，感受一下区别。有问题随时来问我。