아날로그 회로 시뮬레이션: 다섯 가지 해석 모드 설명
DigiSim Analog Lab에서 동작점, 과도, AC, DC 스윕, 라이브 해석을 선택하는 방법과 각 모드의 한계를 알아보세요.
아날로그 시뮬레이션에서 가장 중요한 선택은 부품이 아니라 해석 모드일 때가 많습니다. 같은 회로도 하나의 정상 동작점을 계산하는지, 시간에 따른 전압을 추적하는지, 전원을 스윕하는지, 주파수 응답을 살펴보는지에 따라 매우 다른 질문에 답할 수 있습니다.
DigiSim Analog Lab은 아직 개발 중인 베타입니다. 현재 제품 정보 스냅샷에는 부품 50개, 무료 부품 25개, 4개 범주에 정리된 검증된 Beta 시작 예제 8개가 기록되어 있으며, 그중 3개 예제가 공개되어 있습니다. 이 8개 항목은 정식 과정 레슨이 아니며 Analog의 정식 과정은 아직 시작되지 않았습니다. Lab은 동작점, 과도, AC, DC 스윕, 라이브 해석의 다섯 가지 모드를 제공합니다.
제품 정보 검토: 2026년 8월 31일. 이 글은 9월 1일에 최신 정보와 일치하도록 조정했습니다. 수치와 기능은 버전 관리된 DigiSim 입력값을 기준으로 합니다. 베타 동작과 런타임 플랜 이용 가능 여부는 바뀔 수 있습니다.
모드보다 질문을 먼저 선택하세요
먼저 질문을 쉬운 말로 적어 보세요.
- 이 회로는 어느 전압과 전류에서 안정되는가?
- 스위치나 전원이 바뀐 직후에는 어떤 일이 일어나는가?
- 어떤 주파수가 통과하거나 감쇠되는가?
- 한 DC 입력을 바꾸면 출력은 어떻게 변하는가?
- 회로를 조정하면서 빠른 반응을 보고 탐구할 수 있는가?
각 질문에는 서로 다른 해석이 대응합니다. 한 모드에서 나온 결과를 다섯 질문에 모두 답하는 것처럼 제시해서는 안 됩니다.
1. 동작점 해석
동작점 해석은 회로의 정상 DC 상태를 계산합니다. 노드 전압, 분기 전류, 능동 소자가 적절한 영역에 있는지 등 바이어스 상태를 확인한 뒤 시간이나 주파수에 관한 질문으로 넘어가기에 알맞은 첫 검사입니다.
기본 설정 오류를 찾는 데 사용하세요. 기준점이 떠 있거나, 부품 방향이 반대이거나, 바이어스가 성립하지 않으면 뒤따르는 모든 해석이 무효가 될 수 있습니다. 동작점은 의도적으로 시동 파형이나 주파수 응답을 보여 주지 않습니다.
2. 과도 해석
과도 해석은 회로 변수가 시간에 따라 어떻게 변하는지 계산합니다. 충전과 방전, 스위칭 사건, 발진기의 시동, 펄스 응답처럼 한 상태에서 다른 상태로 가는 과정이 중요한 동작에 사용하세요.
관심 있는 동작이 드러나도록 충분한 시간 범위와 촘촘한 시간 간격을 선택하세요. 지나치게 거친 간격은 빠른 사건을 숨길 수 있고, 불필요하게 작은 간격은 유용한 정보를 더하지 않으면서 실행 비용만 높일 수 있습니다. 그래프는 수치 모델이므로 시간 설정을 조정했을 때 결과가 안정적인지 확인하세요.
3. AC 해석
AC 해석은 계산된 동작점을 중심으로 주파수에 따른 소신호 응답을 살펴봅니다. 필터, 이득, 대역폭, 공진, 위상을 조사하는 데 유용합니다. 가로축은 시간이 아니라 주파수입니다.
이 모드는 “임의의 큰 AC 파형을 재생하고 관찰한다”는 뜻이 아닙니다. 소신호 선형화와 과도 파형은 서로 다른 질문에 답합니다. 진폭에 따른 왜곡이 중요하다면 적절한 과도 해석도 함께 사용하세요.
4. DC 스윕
DC 스윕은 선택한 DC 전원이나 매개변수를 범위에 따라 바꾸면서 정상 상태 해를 반복해서 계산합니다. 출력 전압 대 입력 전압 같은 곡선을 얻을 수 있습니다.
전달 특성, 임계값, 특성 곡선에 사용하세요. 하나의 동작점으로 회로의 현재 상태는 알 수 있지만 범위에 따라 어떻게 움직이는지는 알 수 없을 때 특히 유용합니다.
5. 라이브 해석
라이브 해석은 실험대를 편집하거나 조정하면서 탐색적인 피드백 순환을 제공합니다. 관계를 배우고, 더 명시적인 동작점·과도·AC·스윕 설정으로 연구할 만한 영역을 빠르게 찾는 데 유용합니다.
라이브 피드백은 탐색에 사용하되, 해석 설정을 기록하는 일을 대신한다고 생각하지 마세요. 재현 가능한 결과에는 회로, 모드, 매개변수, 관찰한 물리량이 명시되어야 합니다.
간단한 모드 선택표
| 모드 | 독립축 | 첫 질문으로 가장 적합한 것 | 단독으로 입증하지 못하는 것 |
|---|---|---|---|
| 동작점 | 하나의 정상 상태 | “회로가 어디에서 안정되는가?” | 시동 또는 주파수 동작 |
| 과도 | 시간 | “사건 후에 무엇이 변하는가?” | 소신호 주파수 응답 |
| AC | 주파수 | “이득과 위상은 어떻게 변하는가?” | 대신호 시간 동작 |
| DC 스윕 | 스윕하는 DC 값 | “입력에 따라 출력은 어떻게 변하는가?” | 동적 응답 |
| 라이브 | 인터랙티브 변경 | “다음에는 무엇을 탐구해야 하는가?” | 완전히 기록된 재현 가능 연구 |
수렴과 모델의 한계
아날로그 솔버는 모델의 수치 해를 찾습니다. 선택한 가정 아래에서 유효한 해가 없는 회로, 기준점이 적절하지 않은 회로, 반복 솔버가 수렴하기 어려운 회로도 있습니다. 실행에 실패하거나 결과가 타당해 보이지 않으면 다음을 확인하세요.
- 회로에 기준 노드와 완전한 경로가 있는지 확인합니다.
- 더 복잡한 해석에 앞서 동작점을 살펴봅니다.
- 문제를 계속 보여 주는 가장 작은 회로로 축소합니다.
- 전원 값, 부품 단위, 해석 범위를 확인합니다.
- 결과를 손 계산한 추정값이나 더 단순한 극한 사례와 비교합니다.
수렴한 답이 곧 물리적으로 완전한 답은 아닙니다. DigiSim은 교육용 부품 모델을 사용하며, 제조사의 모델, 데이터시트, 공차 해석, 열 설계, 하드웨어 검증을 대신하지 않습니다.
프로젝트 및 넷리스트 형식
Analog Lab은 버전 관리되는 .analog.json 프로젝트 형식을 사용하며, 활성 플랜 정책에서 허용하는 경우 SPICE와 유사한 .cir 넷리스트를 생성할 수 있습니다. .cir 출력은 상호운용 작업을 위한 텍스트 넷리스트입니다. DigiSim Analog 자체가 ngspice인 것은 아니며, 모든 외부 SPICE 방언이 모든 모델을 수정 없이 받아들인다고 보장하지도 않습니다.
비회원 작업에는 한 브라우저의 초안 하나가 사용됩니다. Analog 프로젝트와 넷리스트 내보내기는 이용 권한에 따라 제한됩니다. 감사된 제품 상태에서는 공개 Analog 공유 또는 임베드 화면이 마련되어 있지 않았습니다. 파일이나 전달 작업 흐름에 의존하기 전에 현재 형식 및 내보내기 표를 확인하세요.
실용적인 학습 순서
Analog Lab을 열고 저항 분압기부터 시작하세요.
- 동작점 출력을 손으로 추정합니다.
- 정상 상태 결과를 확인합니다.
- 입력 전원을 스윕하고 전달 곡선을 살펴봅니다.
- 커패시터를 추가하고 과도 해석으로 충전을 관찰합니다.
- AC 해석으로 주파수에 따른 응답을 살펴봅니다.
이 순서는 회로는 익숙하게 유지하면서 해석 질문만 바꿉니다. 정식 과정과 Beta 시작 예제·문서에서 공개된 정식 과정 3개와 Analog의 검증된 Beta 시작 예제를 비교할 수 있습니다. Analog 예제는 정식 과정 레슨이 아닙니다. Analog 문서는 다섯 가지 모드, 프로젝트 형식, 알려진 경계를 하나의 참고 문서에 기록합니다.
작업 공간을 더 넓게 비교하려면 DigiSim Lab 비교를 확인하세요. 넷리스트 중심 아날로그 해석 작업 흐름보다 건전지, 계기, 학교 실험실 장치가 필요하다면 Electricity Lab부터 시작하세요.