第三章 仿真类型与设置：瞬态、交流、直流扫描
仿真类型的选择，说白了就是你要问电路什么问题。问法不同，答案也不同。
我刚接触LTspice那会儿，上来就点仿真按钮，结果波形乱七八糟。后来才明白——选对仿真类型，比调参数重要得多。
3.1 瞬态分析 (.tran) —— 看电路怎么“动”
瞬态分析，就是看电路随时间怎么变化。电源上电、信号跳变、振荡起振，这些动态过程都得靠它。
核心用途：观察电路在时间域的行为，比如放大器建立时间、开关电源启动波形、振荡器起振过程。
基本语法
.tran 10m ; 仿真10毫秒
.tran 0 10m 0 1u ; 从0到10ms，最大步长1us
.tran 0 10m 5m ; 从0到10ms，但从5ms开始保存数据我个人习惯，先跑一个粗略的仿真看看趋势，再细化步长。别一上来就设1ns步长，电脑会哭的。
参数详解
| 参数 | 含义 | 我常用的值 |
|---|---|---|
| Tstop | 仿真停止时间 | 根据电路时间常数定，一般取5~10个时间常数 |
| Tstart | 数据保存起始时间 | 跳过启动瞬态，比如5ms后开始记录 |
| Tmaxstep | 最大仿真步长 | 信号周期的1/20~1/50 |
小技巧：如果波形有毛刺，先别怀疑电路。试试减小Tmaxstep，很多时候是数值积分误差。
避坑指南
- 仿真不收敛？我曾经遇到一个振荡器，怎么跑都不起振。后来加了.ic初始条件，问题就解决了。
- 波形太密看不清？右键波形窗口，设置"Mark Data Points"，能看到实际采样点。
- 仿真跑得太慢？检查Tmaxstep是不是设得太小。对于开关电源，1us步长通常够了。
3.2 交流分析 (.ac) —— 看电路怎么“响”
交流分析，说白了就是扫频。输入一个正弦小信号，看输出幅度和相位随频率怎么变。
我记得第一次做运放设计，开环增益曲线怎么都画不对。后来发现——交流分析必须有小信号模型，大信号电路不适用。
基本语法
.ac dec 100 1 1Meg ; 每十倍频100个点，从1Hz到1MHz
.ac oct 50 10 100k ; 每倍频程50个点，从10Hz到100kHz
.ac lin 1000 0 10k ; 线性扫描，1000个点，从0到10kHz三种扫描方式对比
| 方式 | 适用场景 | 点数分布 |
|---|---|---|
| dec（十倍频） | 宽频带分析，如运放、滤波器 | 低频密、高频疏 |
| oct（倍频程） | 音频电路、窄带分析 | 每倍频程均匀 |
| lin（线性） | 窄带高分辨率，如谐振峰 | 全频段均匀 |
注意：交流分析要求信号源是AC小信号。电压源要设置AC幅度，比如SINE 0 1 AC 1。没有AC属性，仿真结果就是零。
怎么看结果
- 幅度曲线：右键Y轴，选dB。20dB/dec的滚降对应一阶极点。
- 相位曲线：右键添加相位波形。相位裕度看0dB处的相位。
- 群延迟：用groupdelay()函数，对滤波器设计很有用。
3.3 直流扫描 (.dc) —— 看电路怎么“偏”
直流扫描，就是让某个电压或电流源从A变到B，看电路工作点怎么变化。放大器转移特性、MOS管输出特性，都靠它。
基本语法
.dc V1 0 5 0.1 ; V1从0V扫到5V，步长0.1V
.dc V1 0 5 0.1 V2 0 10 1 ; 嵌套扫描，V1主扫描，V2副扫描嵌套扫描的妙用：比如看不同Vgs下MOS管的Id-Vds曲线。Vds做主扫描，Vgs做副扫描，一次仿真全出来。
参数设置要点
| 参数 | 说明 | 常见问题 |
|---|---|---|
| 起始值 | 扫描起点 | 别从负值开始，除非电路支持 |
| 终止值 | 扫描终点 | 考虑器件耐压，别超规格 |
| 步长 | 扫描间隔 | 太粗漏细节，太慢跑不动 |
实战案例：看运放输入输出范围
我曾经调试一个轨到轨运放，输出总削顶。用直流扫描扫输入共模电压，发现输入级在中间范围有死区。步长设0.01V，一下就找到了问题点。
3.4 仿真命令与参数设置
仿真命令不只有.tran、.ac、.dc。还有一些辅助命令，能让仿真更灵活。
常用辅助命令
| 命令 | 作用 | 示例 |
|---|---|---|
| .ic | 设置初始条件 | .ic V(out)=0 |
| .options | 设置仿真选项 | .options reltol=1e-6 |
| .step | 参数扫描 | .step param R 1k 10k 1k |
| .meas | 测量结果 | .meas tran Vmax MAX V(out) |
我的习惯：每次仿真前，先写.meas语句。这样仿真完直接看结果，不用手动量波形。省时间，还准确。
参数设置避坑
- reltol：相对误差容限，默认1e-3。精度不够就改1e-6，但仿真会慢。
- abstol：电流容限，默认1e-12。电流很小时要改小。
- vntol：电压容限，默认1e-6。电压精度要求高时改小。
警告：别把所有容限都改到1e-12。仿真会慢到怀疑人生。我见过有人设了1e-15，跑了一晚上没出结果。
3.5 知识体系总览
下面这张图，把三种仿真类型的关系和适用场景串起来了。你想想看，拿到一个电路，先问自己：我想看什么？
这张图我画了好几次才满意。你顺着看：先确定你要问电路什么问题，然后选对应的仿真类型，最后看典型应用场景。嗯，这样思路就清晰了。
3.6 本章小结
- 瞬态分析：看时间域行为，适合动态过程。注意步长和初始条件。
- 交流分析：看频率响应，适合小信号分析。别忘了给信号源加AC属性。
- 直流扫描：看工作点变化，适合静态特性。嵌套扫描能一次看多个变量。
- 辅助命令：.ic、.options、.step、.meas，用好它们能事半功倍。
三种仿真类型，说白了就是三个不同的视角。同一个电路，换一种仿真，看到的可能是完全不同的故事。我建议你拿到一个新电路，三种仿真都跑一遍，心里就有底了。