QSpice：比 LTSpice 好用 10 倍的仿真工具

“ Mike Engelhardt 在 KiCon US 2025 上的精彩演讲。Mike 回忆了他们在25年前开发的电路模拟器 LT Spice 的开创性工作，并分享了他们随后对其局限性的挫败感，特别是它在处理具有不连续 i-v 曲线方面的不足。 这种不满促使他开始了一项个人任务，开发Q Spice，旨在通过利用过去25年计算机硬件、算法设计和数值方法的进步来纠正 LT Spice 的缺陷。 Q Spice 的构想不仅是为了解决这些技术进步，还提供增强的设备建模、复杂的时间步长控制、卓越的波形可视化和直观的用户界面。 关键的改进包括消除IV曲线不连续性、高级波形查看器功能以及更细致的时间步控制方法，从而更好地处理复杂的电路动态，如滞后开关。 此外，Q Spice支持准确的正弦波模拟，并拥有改进的数值稳定性。 Q Spice 虽然不是开源的，但可以免费实现对复杂模拟工具的民主化访问。”

   QSpice 演讲视频及要点  视频比较长，把时间线做了切分并小结了每段的要点，方便大家快速查找感兴趣的点：00:00 革命性的电路仿真: 从LtSpice到QSpice的演变创作者讨论了开发QSpice背后的动机，强调了对LtSpice的改进，包括纠正了器件方程和消除了IV曲线的不连续性，旨在满足当代仿真需求。

03:13 在电路仿真中研究MOSFET和JFET器件方程的不连续性
讨论的重点是电路仿真中MOSFET和JFET器件方程的问题，强调了不连续性的挑战以及Q Spice在解决这些问题方面的优势。 演讲者分享了他们使用专业曲线示踪器开发精确设备方程的经验，并强调了温度控制和电流测量精度的重要性。 他们还称赞Q Spice独特的时间步控制和解决其他模拟器无法处理的复杂电路的能力。

06:29 在电路设计软件中模拟滞后开关
讨论突出了在准确模拟滞后开关 (振荡器电路中的关键组件) 方面的挑战，这是由于值和斜率的不连续性混淆了Berkeley Spice和LTspice等传统仿真软件。 然而，QSpice以有效处理这些复杂性的能力而闻名，与完全缺乏能力的PSpice不同，强调高级算法在电路仿真中的重要性。

07:50 Q Spice中的高级时间步长控制可提高仿真精度
讨论突出了Q Spice在电路仿真时间步控制方面的优势，强调其能够准确重构正弦波等信号，并减少杂散以实现比Lt Spice更高的仿真精度。

10:05 用Q Spice革新IC模拟
Q Spice引入了一种突破性的方法来模拟复杂的电源产品，允许用户在模拟过程中绘制符号、输入C代码并以本地英特尔操作码的形式执行逻辑，从而解决了传统Spice在处理复杂集成电路设计时的局限性。

11:15 数字逻辑仿真速度和C Spice与硬件的许可
C Spice中的数字逻辑比硬件运行得更快，除非是在模拟悬挂式处理器时。 该软件使用开源变量和数字火星编译器，包含在qspy安装中。 尽管不是开源的，qspi提供无限制的许可，对包括竞争对手在内的所有人都是免费的。

12:23 Q Splice: 使用无限制的许可和模型生成工具革新电子工程
Q Splice为电子工程师提供无限制的许可和模型生成器工具，允许根据数据表为Mosfets、二极管和jfets等元件创建模型。

14:27 革新用户体验: 游戏技术对图形和设计的影响
讨论强调了由青少年和视频游戏玩家的需求驱动的游戏技术如何具有显着先进的图形功能。 这种进步可以比传统方法更快地绘制复杂图形，从而在各种应用程序中获得桌面出版质量的视觉效果，包括波形查看器和CAD软件。 改进的图形功能通过就地编辑实现了改进的用户体验，并减少了对模态对话框和工具栏的依赖，主要通过右键菜单访问，从而提高了效率和用户满意度。

18:21 电路设计软件中的高级功能和可用性
讨论强调了通过拖放功能导入模型的简便性，支持45度旋转，根据预期用途调整参数的智能选择指南，以及叠加仿真结果以进行全面分析的能力。

22:24 设计和仿真具有增强脉冲测试能力的曲线示踪电路
讨论概述了利用USB接口进行脉冲测试中数字化直流电平的曲线示踪电路的设计。 关键组件包括一个用于最小化电荷注入的JFET和一个用于保持虚拟接地稳定性的操作安培。 演讲者重点介绍了优化脉宽和平衡电荷注入的仿真技术，以及用于专业波形数据管理和分析的Cube Spice高级功能。

25:52 先进的功率器件建模与仿真技术
讨论重点是使用曲线示踪仪和静电计等复杂设备来测试功率设备，特别是碳化硅设备。 它深入研究了电源的建模和仿真，强调了使用C ++ 进行建模的好处，与传统方法相比，它提供了更快、更高效的建模功能。 演讲者通过分层设计的例子和使用C ++ 实现模型来说明这一点，展示了这种方法在速度和灵活性方面的优势，特别是在模拟高频切换器方面。

29:05 Q Spice在电路仿真中实现电荷守恒的创新方法
讨论突出了Q Spice通过基于电荷的模型准确处理电容饱和和跨电容的能力，确保电路仿真中的电荷守恒，这是传统模拟器的进步。

33:10 在Q Spice中进行进程间通信，用于原理图捕获、仿真和波形查看
讨论概述了使用Q Spice管理多个过程，包括原理图捕获、仿真和波形查看。 它强调了文件化的进程内通信，在TCAD中进行起草并使用QSpice进行模拟的能力，以及Linux与Windows上DirectX功能的限制。

36:10 电子设计软件中的平台考虑
讨论强调了开发与平台无关的电子设计软件的挑战和考虑因素，强调了图形功能和行业偏好对Windows的重要性。

39:53 图形库和仿真软件开发中的挑战和成就
演讲者讨论了他们在开发图形库方面的丰富经验，包括Lt Spice的Mac版本，以及Opengl遇到的挑战。 他们还分享了一个使用仿真软件设计迟滞模式电流源和 Σ Δ 转换器的成功项目。

42:23 探索电声换能器设计和电路建模
讨论强调了先进电路模型，特别是回转器在电声换能器设计和声换能器教育中的使用，强调了它们在模拟三维行为和调谐电感方面的重要性。

43:45 重新思考电路仿真: 从直觉发展到软件哲学
对话探讨了电路模拟在培养电路设计直觉方面的作用，并将其与设计验证区分开来。 它还深入研究了创建新模拟软件背后的动机，解决了所有权和该领域非传统命名惯例的挑战。

49:54 优化电路仿真以降低复杂性和误差
讨论探讨了使用先进模拟器处理复杂电路而不简化假设的好处，强调了在硬件工程中隔离仿真对象以提高效率和减少错误的重要性。

55:35 Lt Spice和Q Spice在网表格式和组件建模方面的差异
讨论强调了Lt Spice和Q Spice之间网表格式的变化，重点关注C模块、输入/输出端口以及Q Spice中缺少设备的情况。 它还深入研究了Q Spice中电容器和电感器的高级建模，包括电容器的内置ESR和VSAT参数，以及防止高电压下电容消失的方法。

58:34 了解变压器饱和和CSPC仿真
讨论强调了使用CSPC运行仿真以了解变压器饱和的重要性。 它演示了断开负载会导致饱和，需要更多电流，并解释了变压器模型的独特功能，包括其可变端口数量以及 “x” 设备在管理这些端口中的重要性。

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 PPT 及 要点时间线00:00 革命性的电路仿真: 从LtSpice到QSpice的演变
03:13 在电路仿真中研究MOSFET和JFET器件方程的不连续性
06:29 在电路设计软件中模拟滞后开关

07:50 Q Spice中的高级时间步长控制可提高仿真精度
10:05 用Q Spice革新IC模拟
11:15 数字逻辑仿真速度和C Spice与硬件的许可

12:23 Q Splice: 使用无限制的许可和模型生成工具革新电子工程

14:27 革新用户体验: 游戏技术对图形和设计的影响
18:21 电路设计软件中的高级功能和可用性
22:24 设计和仿真具有增强脉冲测试能力的曲线示踪电路
25:52 先进的功率器件建模与仿真技术
29:05 Q Spice在电路仿真中实现电荷守恒的创新方法
33:10 在Q Spice中进行进程间通信，用于原理图捕获、仿真和波形查看
36:10 电子设计软件中的平台考虑
39:53 图形库和仿真软件开发中的挑战和成就

42:23 探索电声换能器设计和电路建模

43:45 重新思考电路仿真: 从直觉发展到软件哲学

49:54 优化电路仿真以降低复杂性和误差
55:35 Lt Spice和Q Spice在网表格式和组件建模方面的差异

58:34 了解变压器饱和和CSPC仿真