结合python与LTspice，让电路模拟起飞

LTspice是一个由ADI开发的电路模拟软件，精致小巧，免费使用，模拟方便，简直是我最爱的软件之一。但是做批量，计算等一些操作时，就会显得有点力不从心，毕竟他只是一款电路模拟软件啊。

如果LTspice可以和编程语言结合，可以批量测试不同原件参数下，电路的表现，或者方便的提取模拟结果，进行进一步处理，那简直是如虎添翼，直接起飞啦。

PyLTSpice就是这样一款帮助我们在python中操作LTspice的python库！

用一个小实验来试试吧，咱们用它来测量一下二极管的伏安特性曲线。

下载安装LTspice就不在这里说啦，首先打开LTspice绘制一个测量二极管伏安特性曲线的电路：

这里，我暂时没有设置任何参数，当然，如果在你自己的电路中，确定某些参数是固定的，直接在电路图中设定也是可以的。

为了测量二极管在不同电压下的表现，这里的电源V1的电压，我希望可以从0V扫描到3.7V.

LTspice直接就可以完成这样的电压扫描

文件中出现.dc V1 0 3.7 0.01 表示设置完成

以上都是可以直接在LTspice中实现的功能。

而电路中的电阻R1我希望可以在程序中再设置具体值，那也没关系我直接把电阻值设置为一个变量就可以了。方法就是给阻值起个名字，然后放在{ }中。

保存后，给文件起个名字test.asc,LTspice部分打完收工。

接下来编写一个程序来操作电路和读取运行结果。

为了使用python实现这一点，首先需要安装PyLTSpice，

pip install pyltspice

直接安装完成，开始写程序

from matplotlib import pyplot as plt
from PyLTSpice import SimCommander
from PyLTSpice import RawRead   #导入需要的库

Rsh=10

#设置需要模拟的文件，和ltspice模拟器的路径
LTC = SimCommander(".\\test.asc",simulator="D:\LTspice\LTspice.exe")

#设置文件中确定的参数
LTC.set_parameters(Rsh_value = Rsh)

LTC.run()  #运行
LTC.wait_completion() #等待模拟结束
LTC.reset_netlist()  #重置电路。尤其是需要多次模拟运行时，必须有这句来方便后续模拟

######################电路模拟运行后结果都保存在raw文件中，下面来读取运行结果
# 读取raw文件
raw_file = ".\\test_1.raw"
LTR = RawRead(raw_file)
#读取raw文件中的数据
Vin = LTR.get_trace('V(n001)')
IR1 = LTR.get_trace("I(R1)")
voltage = Vin.get_wave(0)
current=IR1.get_wave(0)  #获得运行轨迹，如电源的电压变化，R1的电流变化
#可以读取的项目在软件的pick visible Traces中可以看到

#######################使用简单欧姆定律计算二极管上的分压
Vr = current*Rsh
Vd = voltage-Vr

################使用matplotlib打印二极管伏安特性
plt.plot(Vd,current)
plt.ylabel('Currrent (A)')
plt.xlabel('Voltage (V)')
#plt.yscale('log')
plt.grid() #显示坐标网格
plt.show()

语句的含义都在注释中，整体来说，就是调用函数把电路运行一遍，运行之前也可以调用函数给电路中的变量赋值。运行的结果会被自动保存在raw文件中。然后读取raw获得自己需要的数据，最后处理数据并绘图。

这里是运行结果。

怎么样，是不是很nice。不妨也试试绘制三极管的伏安特性曲线？

现在你甚至可以利用程序自动进行电路参数调优。发挥你的想象力，现在又多出了无限可能。