Simulation de circuits analogiques : cinq modes d’analyse expliqués
Choisissez entre point de fonctionnement, transitoire, CA, balayage CC et analyse en direct dans DigiSim Analog Lab, et comprenez les limites de chaque mode.
Le choix le plus important en simulation analogique ne concerne souvent pas le composant, mais le mode d’analyse. Un même circuit peut répondre à des questions très différentes selon que vous calculez un point de fonctionnement stable, suivez une tension dans le temps, balayez une source ou examinez la réponse en fréquence.
DigiSim Analog Lab est en bêta et reste en développement. L’instantané actuel des informations produit recense 50 composants, dont 25 accessibles avec Free, ainsi que 8 exemples de démarrage vérifiés répartis en 4 catégories, dont 3 publics. Ces exemples ne sont pas des leçons : le cours Analog formel n’a pas encore commencé. Le laboratoire propose cinq modes d’analyse : point de fonctionnement, transitoire, CA, balayage CC et analyse en direct.
Informations produit vérifiées : 31 août 2026. Cet article a été aligné le 1er septembre. Les nombres et fonctionnalités dépendent des données versionnées de DigiSim. Le comportement de la bêta et la disponibilité des offres à l’exécution peuvent évoluer.
Choisissez la question avant le mode
Commencez par formuler la question simplement :
- À quelle tension et à quel courant ce circuit se stabilise-t-il ?
- Que se passe-t-il immédiatement après la modification d’un interrupteur ou d’une source ?
- Quelles fréquences sont transmises ou atténuées ?
- Comment la sortie varie-t-elle lorsqu’une entrée continue change ?
- Puis-je ajuster le circuit et voir rapidement sa réponse pendant mon exploration ?
Ces questions correspondent à des analyses différentes. Le résultat d’un mode ne doit pas être présenté comme s’il répondait aux cinq.
1. Point de fonctionnement
Une analyse du point de fonctionnement résout l’état continu stable du circuit. C’est le premier contrôle approprié pour les conditions de polarisation : tensions de nœuds, courants de branches et région de fonctionnement plausible d’un composant actif, avant de poser une question dépendant du temps ou de la fréquence.
Utilisez-la pour détecter les erreurs de configuration élémentaires. Une référence flottante, un composant inversé ou une polarisation impossible peut invalider toutes les analyses suivantes. Le point de fonctionnement ne montre volontairement ni forme d’onde de démarrage ni réponse en fréquence.
2. Analyse transitoire
Une analyse transitoire calcule l’évolution des grandeurs du circuit au cours du temps. Utilisez-la pour la charge et la décharge, les commutations, le démarrage d’un oscillateur, la réponse impulsionnelle et tout comportement où le passage d’un état à l’autre compte.
Choisissez une durée et un pas assez fins pour révéler le comportement recherché. Un pas trop grossier peut masquer un événement rapide ; un pas inutilement petit peut rendre le calcul coûteux sans apporter d’information utile. Le graphique provient d’un modèle numérique : vérifiez donc que le résultat reste stable lorsque vous ajustez les paramètres temporels.
3. Analyse CA
Une analyse CA examine la réponse en petits signaux en fonction de la fréquence autour d’un point de fonctionnement résolu. Elle convient aux filtres, au gain, à la bande passante, à la résonance et à la phase. L’axe horizontal représente la fréquence, et non le temps.
Ce mode ne signifie pas « appliquer une grande forme d’onde alternative arbitraire et la regarder ». La linéarisation en petits signaux et une forme d’onde transitoire répondent à des questions différentes. Si la distorsion dépendant de l’amplitude compte, ajoutez une étude transitoire adaptée.
4. Balayage CC
Un balayage CC répète une solution stable tout en faisant varier une source continue ou un paramètre choisi sur une plage. Le résultat peut prendre la forme d’une courbe de tension de sortie en fonction de la tension d’entrée.
Utilisez-le pour les fonctions de transfert, seuils et courbes caractéristiques. Il est particulièrement utile lorsqu’un seul point de fonctionnement indique l’état actuel, mais pas la façon dont le circuit évolue sur une plage.
5. Analyse en direct
L’analyse en direct fournit une boucle de retour exploratoire pendant que vous modifiez ou réglez la paillasse. Elle aide à apprendre les relations et à trouver rapidement une région qu’il sera utile d’étudier avec un point de fonctionnement, une analyse transitoire, une analyse CA ou un balayage configurés plus explicitement.
Considérez ce retour en direct comme une exploration, et non comme un substitut à l’enregistrement des paramètres d’analyse. Un résultat reproductible doit préciser le circuit, le mode, les paramètres et la grandeur observée.
Tableau compact de sélection
| Mode | Axe indépendant | Première question utile | Ne démontre pas à lui seul |
|---|---|---|---|
| Point de fonctionnement | un état stable | « Où le circuit se stabilise-t-il ? » | démarrage ou comportement en fréquence |
| Transitoire | temps | « Que change un événement ? » | réponse en fréquence en petits signaux |
| CA | fréquence | « Comment le gain et la phase varient-ils ? » | comportement temporel en grands signaux |
| Balayage CC | valeur continue balayée | « Comment la sortie varie-t-elle avec l’entrée ? » | réponse dynamique |
| En direct | modifications interactives | « Que dois-je explorer ensuite ? » | étude reproductible entièrement documentée |
Convergence et limites des modèles
Les solveurs analogiques recherchent des solutions numériques à des modèles. Certains circuits n’ont pas de solution valide avec les hypothèses choisies, sont mal référencés ou convergent difficilement avec un solveur itératif. Lorsqu’un calcul échoue ou semble invraisemblable :
- vérifiez que le circuit possède un nœud de référence et un trajet complet ;
- examinez le point de fonctionnement avant une analyse plus complexe ;
- réduisez le circuit à la plus petite version qui reproduit encore le problème ;
- contrôlez les valeurs des sources, les unités des composants et la plage d’analyse ;
- comparez le résultat à une estimation manuelle ou à un cas limite plus simple.
Une réponse convergée n’est pas automatiquement une réponse physique complète. DigiSim utilise des modèles de composants pédagogiques ; il ne remplace ni le modèle ou la fiche technique d’un fabricant, ni l’analyse des tolérances, la conception thermique ou la validation matérielle.
Formats de projet et de netlist
Analog Lab utilise un format de projet versionné .analog.json et peut produire une netlist .cir de type SPICE lorsque la politique active de l’offre l’autorise. Le fichier .cir est une netlist texte destinée aux travaux d’interopérabilité ; DigiSim Analog n’est pas ngspice et ne promet pas que chaque dialecte SPICE externe acceptera tous les modèles sans modification.
Le travail invité utilise un seul brouillon dans le navigateur. Les exports de projets et de netlists Analog dépendent des droits de la fonction. Aucun partage public ni aucune surface d’intégration Analog n’étaient établis dans l’état audité du produit. Consultez la matrice des formats et exports avant de dépendre d’un fichier ou d’un flux de transmission.
Une séquence pratique d’exploration
Ouvrez Analog Lab et commencez par un diviseur résistif :
- estimez à la main sa tension de sortie au point de fonctionnement ;
- vérifiez le résultat stable ;
- balayez la source d’entrée et examinez la courbe de transfert ;
- ajoutez un condensateur et observez sa charge avec l’analyse transitoire ;
- utilisez l’analyse CA pour examiner la réponse en fonction de la fréquence.
Cette séquence garde le circuit familier tout en faisant varier la question d’analyse. La page sur l’état des cours distingue les trois cours publiés des exemples de démarrage d’Analog Beta, tandis que la documentation Analog rassemble les cinq modes, le format de projet et les limites connues dans une seule référence.
Pour choisir plus largement entre les espaces de travail, consultez Comparer les laboratoires DigiSim. Si vous avez besoin de piles, d’appareils de mesure et de matériel scolaire plutôt que d’un flux d’analyse analogique orienté netlist, commencez par Electricity Lab.