multisim-spice

name multisim-spice description 把自然语言电路描述变成经过验证、可在 Multisim 打开的 SPICE 网表。流程为「生成 SPICE 网表 → 用内置 ngspice 批处理自检 → 校验通过后导入 NI Multisim」。当用户要设计电路、画电路、做电路仿真、写 SPICE 网表、做 prelab 电路、用 Multisim 仿真时触发。Also triggers on: SPICE netlist generation, circuit design, Multisim simulation, ngspice check, electronics prelab. Multisim SPICE 电路助手 把一句话的电路描述,自动变成 经过 ngspice 验证、可直接在 NI Multisim 打开 的 SPICE 网表。 你(Claude)既是网表设计者,也是验证者——不要把没跑通的网表交给用户。 平台:Windows + NI Multisim(14.x 系列已验证)。ngspice 已绿色版自带。 资源位置 ngspice(自检引擎) —— 本 skill 自带的绿色版 Windows 二进制,无需安装: 相对路径(相对于本 SKILL.md 所在目录): vendor\Spice64\bin\ngspice_con.exe (纯命令行版,自检用这个) 实际调用时,把 本 SKILL.md 的所在目录 拼到前面构成绝对路径。skill 若被搬家,按 SKILL.md 当前位置重新推算即可,后缀 vendor\Spice64\ 不变。 Multisim —— 用户机本地安装的 NI Multisim(14.x 已验证): 不要写死路径。 每次第 4 步调用前用《定位 Multisim》块探测 multisim.exe ,找不到再问用户。 工作流程 第 1 步 · 厘清需求 生成网表前,确认描述里缺失或模糊的关键参数: 电源电压、信号源幅度/频率 关键元件值或设计指标(截止频率、增益、静态电流、时间常数……) 需要哪种分析:静态工作点(.op)、直流扫描(.dc)、交流(.ac)、瞬态(.tran) 能合理假设的就假设并说明;无法合理假设的关键参数,先问用户,不要乱猜。 第 2 步 · 生成 SPICE 网表 按下方《SPICE 网表规范》生成,用 Write 工具存成 <电路名>.cir ,放到用户当前工作目录(除非用户指定别处)。这一份是 最终交付给 Multisim 的干净网表 ,不要放 ngspice 专有语法。 第 3 步 · 用 ngspice 自检(必做) 不要跳过。运行(PowerShell;把 <SKILL_DIR> 换成本 SKILL.md 所在目录的绝对路径): & "<SKILL_DIR>\vendor\Spice64\bin\ngspice_con.exe" -b "<circuit.cir 的完整路径>" .op 电路 直接跑上面的命令即可,批处理模式会打印各节点电压。 .tran / .ac / .dc 电路 批处理模式默认不打印波形数据。复制一份 <电路名>_check.cir ,在副本里加输出指令再跑, 最终交付的 .cir 保持干净 。两种加法二选一: 加 .print 行,例如 .print tran v(out) i(v1) / .print ac vdb(out) vp(out) 或加 ngspice 专有的控制块: .control run print v(out) .endc 判读输出 —— 两层检查: 能不能跑 —— 扫描这些报错关键词,出现就说明网表有问题: Error · parse error · singular matrix · unknown · no convergence · Timestep too small · aborted · NaN · inf singular matrix 多半是有悬空节点 / 某节点没有到地的直流通路。 unknown model/subckt 是缺 .model 或 .subckt 定义。 对不对 —— 把数值跟设计指标比对,而不只是"没报错"。例如要求截止频率 1kHz,就看 AC 结果里 −3dB 点是不是在 1kHz 附近;要求某点 5V,就看是不是 5V。 有问题 → 改网表 → 重跑,直到既跑通又满足指标。然后把关键结果用人话讲给用户。 第 4 步 · 导入 Multisim 自检通过后,先用《定位 Multisim》块拿到 $exe ,再启动 Multisim 把网表传给它: # $exe 来自《定位 Multisim》探测结果 $cir = "<circuit.cir 的完整路径>" Start-Process -FilePath $exe -ArgumentList "`"$cir`"" 然后告诉用户:Multisim 会打开并把网表导入成原理图(可能弹出网表导入对话框,按提示确认即可); 导入完成后由用户自己按 F5 运行仿真 。不要尝试自动按 F5。 SPICE 网表规范 首行是标题行 :SPICE 把网表第一行当标题/注释,不解析。永远写一行标题占位。 末行是 .end 。 节点 0 是地 。每个节点都要有到地的直流通路,否则会 singular matrix 。 元件首字母决定类型 : R 电阻 · C 电容 · L 电感 · V 电压源 · I 电流源 · D 二极管 · Q BJT · M MOSFET · J JFET · X 子电路调用 · E/G/F/H 受控源 · K 互感。 半导体器件必须配 .model (二极管、三极管、MOS 等),否则 unknown model 。 数值后缀(SPICE 大小写不敏感,这是头号大坑) : T =1e12 · G =1e9 · meg =1e6 · k =1e3 · m =1e-3 · u =1e-6 · n =1e-9 · p =1e-12 · f =1e-15。 M 不是兆! M = m =1e-3。1 兆欧要写 1meg ,写 1M 是 1 毫欧。 分析命令 (按需选): .op —— 静态工作点 .dc <源> <起> <止> <步> —— 直流扫描 .ac dec <每十倍频点数> <fstart> <fstop> —— 交流;做 AC 时电压源要带 AC 1 .tran <步长> <终止时间> —— 瞬态 输出纯网表文本, 不要 markdown 代码围栏,不要解释性散文混在 .cir 里 (注释用 * 开头的行)。 定位 Multisim 第 4 步调用前,按下面的顺序找 multisim.exe , 找不到再问用户 ,不要默认任何路径: # 1) 常见安装位置候选(覆盖 14.0~14.3,C: 和 D: 盘) $candidates = @( "C:\Program Files (x86)\National Instruments\Circuit Design Suite 14.3\multisim.exe", "C:\Program Files (x86)\National Instruments\Circuit Design Suite 14.2\multisim.exe", "C:\Program Files (x86)\National Instruments\Circuit Design Suite 14.1\multisim.exe", "C:\Program Files (x86)\National Instruments\Circuit Design Suite 14.0\multisim.exe", "D:\Program Files (x86)\National Instruments\Circuit Design Suite 14.3\multisim.exe", "D:\Program Files (x86)\National Instruments\Circuit Design Suite 14.0\multisim.exe" ) $exe = $candidates | Where-Object { Test-Path $_ } | Select-Object -First 1 # 2) 都没命中时,扫一下注册表里所有装过的 CDS 版本 if (-not $exe) { $rk = "HKLM:\SOFTWARE\WOW6432Node\National Instruments\Circuit Design Suite" if (Test-Path $rk) { foreach ($v in Get-ChildItem $rk -ErrorAction SilentlyContinue) { $p = Get-ItemProperty $v.PSPath -ErrorAction SilentlyContinue foreach ($cand in @($p.'(default)', $p.InstallPath, $p.Path)) { if ($cand -and (Test-Path (Join-Path $cand "multisim.exe"))) { $exe = Join-Path $cand "multisim.exe" break } } if ($exe) { break } } } } # 3) 还是找不到 → 问用户 multisim.exe 的完整路径 用户给了新路径后,可以建议他把这个路径补进上面的 $candidates 列表,下次就免问。 排错速查 现象 处理 ngspice singular matrix 找悬空节点 / 给某节点补到地的直流通路(如大电阻) ngspice unknown model 补 .model 定义 ngspice no convergence / Timestep too small 检查初值、加 .options 或调整步长;非线性电路给 .ic 数值能跑出来但不达标 调元件值,重新自检,别直接交付 Multisim 打不开 .cir 确认路径无误、Multisim 没有残留启动对话框挡住主窗口 Multisim 路径不存在 见《定位 Multisim》