电路仿真软件有哪些：5款免费且好用的电子电路仿真软件推荐

原创 2025-09-09 09:22:47电脑知识

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引言

电路仿真软件是电子工程、电力电子、自动化控制等领域不可或缺的工具，它能够帮助工程师在虚拟环境中快速验证电路设计的可行性，降低研发成本，缩短开发周期。随着技术的进步，市场上涌现出众多电路仿真软件，其中不乏功能强大且免费好用的选择。本文ZHANID工具网将系统梳理当前主流的电路仿真软件，并重点推荐5款免费且实用的工具，帮助读者根据需求选择最适合的方案。

一、电路仿真软件的核心功能与分类

1.1 核心功能

电路仿真软件的核心功能包括：

电路设计：提供图形化界面，支持拖拽元件、连接线路，快速构建电路原理图。
仿真分析：支持直流分析、交流分析、瞬态分析、噪声分析、蒙特卡洛分析等多种仿真模式。
元件库：内置丰富的元件模型，涵盖电阻、电容、电感、晶体管、集成电路等。
虚拟仪器：集成示波器、万用表、频谱仪等虚拟测试工具，实时监测电路参数。
结果可视化：以图表、波形、数据表格等形式展示仿真结果，便于分析优化。
协同设计：支持与PCB设计软件、EDA工具集成，实现从仿真到制板的无缝衔接。

1.2 软件分类

根据功能定位，电路仿真软件可分为以下几类：

通用仿真工具：适用于模拟电路、数字电路、混合信号电路的仿真，如Multisim、LTspice。
专业领域工具：针对特定领域优化，如电力电子（PSIM）、射频（ADS）、电磁兼容（HFSS）。
嵌入式开发工具：支持单片机、微控制器仿真，如Proteus、TINA-TI。
开源/免费工具：基于开源社区开发，功能灵活且免费，如Qucs、KiCad。
在线仿真工具：无需安装，通过浏览器直接使用，如Circuit Simulator、EveryCircuit。

二、免费且好用的电路仿真软件推荐

2.1 LTspice：模拟电路设计的首选

简介：LTspice是由Analog Devices（ADI）公司开发的免费SPICE仿真软件，专注于模拟电路和开关电源设计。它以其高精度、快速仿真和丰富的模型库著称，是电源工程师和模拟电路设计师的常用工具。

核心功能：

高精度仿真：采用优化的SPICE引擎，支持瞬态分析、交流分析、直流扫描等。
快速仿真：通过多线程求解器和汇编语言优化的矩阵求解器，大幅提升仿真速度。
模型库：内置ADI全系列器件模型，支持导入第三方SPICE模型。
虚拟仪器：提供示波器、波特图仪等工具，实时监测电路行为。
波形分析：支持数学运算、FFT变换、游标测量等功能。

适用场景：

开关电源设计（如Buck、Boost、Flyback电路）。
模拟信号链优化（如运算放大器、ADC/DAC接口）。
低噪声电路设计（如LNA、PLL）。

优势：

完全免费：无功能限制，支持商业使用。
社区支持：活跃的用户社区提供大量教程和模型资源。
跨平台：支持Windows、macOS和Linux（通过Wine）。

局限性：

数字电路仿真能力较弱。
界面较为传统，学习曲线稍陡。

用户评价： “LTspice是我用过的最快的SPICE仿真器，特别是开关电源仿真，结果非常准确。”——某电源工程师

2.2 TINA-TI：TI器件的专属仿真平台

简介：TINA-TI是德州仪器（TI）定制的免费电路仿真软件，基于TINA引擎开发，深度集成TI全系列器件模型，适合使用TI芯片的电路设计。

核心功能：

TI器件库：包含TI的电源管理、信号链、放大器等器件模型。
混合信号仿真：支持模拟和数字电路协同仿真。
微控制器仿真：支持TI的MSP430、C2000等单片机仿真。
PCB设计：集成ARES模块，支持从仿真到PCB布局的一体化流程。
虚拟仪器：提供示波器、逻辑分析仪、频谱仪等工具。

适用场景：

TI芯片的电路验证（如TPS5430、OPA2350等）。
嵌入式系统开发（如MSP430低功耗设计）。
教学实验（如电子技术基础课程）。

优势：

完全免费：针对TI用户优化，模型准确度高。
易用性：界面友好，适合初学者快速上手。
集成度高：仿真与PCB设计无缝衔接。

局限性：

仅支持TI器件，非TI芯片需手动添加模型。
高级功能（如蒙特卡洛分析）需升级至付费版。

用户评价： “TINA-TI的TI器件库非常全面，仿真结果与实际硬件高度一致，大大缩短了开发周期。”——某TI FAE工程师

2.3 Circuit Simulator：在线轻量级仿真工具

简介：Circuit Simulator是一款基于浏览器的免费在线电路仿真工具，无需安装任何软件或插件，支持实时交互式仿真。

核心功能：

在线仿真：通过浏览器直接打开，支持分享电路链接。
元件库：包含电阻、电容、电感、二极管、晶体管、逻辑门等基础元件。
动态显示：实时显示电流方向、电压值和波形。
导出功能：支持导出电路图为图片或URL链接。

适用场景：

快速验证简单电路（如滤波器、放大器）。
教学演示（如门电路逻辑、RC充放电）。
协作设计（通过链接分享电路）。

优势：

零安装：无需下载软件，适合临时使用。
跨平台：支持Windows、macOS、Linux和移动设备。
社交分享：电路可导出为URL，便于交流。

局限性：

元件库有限，不支持复杂器件。
仿真精度较低，不适合专业设计。

用户评价： “Circuit Simulator非常适合教学，学生可以直观地看到电流流动和电压变化。”——某高校电子教师

2.4 Quite Universal Circuit Simulator（Qucs）：开源多平台仿真工具

简介：Qucs是一款开源的电路仿真软件，支持跨平台使用（Windows、Linux、macOS），功能灵活且可扩展。

核心功能：

SPICE兼容：支持标准SPICE模型和网表导入。
多物理场仿真：支持射频、微波、数字信号处理等。
脚本支持：通过Python脚本自动化仿真流程。
元件编辑：支持自定义元件模型和符号。

适用场景：

射频电路设计（如滤波器、匹配网络）。
科研实验（如自定义模型仿真）。
教学研究（如电路理论验证）。

优势：

完全免费：开源代码，支持二次开发。
跨平台：支持多种操作系统。
灵活性高：可通过脚本扩展功能。

局限性：

界面较为复杂，学习曲线较陡。
仿真速度较慢，不适合大规模电路。

用户评价： “Qucs的开源特性让我可以自由修改代码，满足特定仿真需求。”——某射频工程师

2.5 KiCad EDA：开源PCB设计与仿真一体化工具

简介：KiCad是一款开源的电子设计自动化（EDA）软件，集成电路仿真、PCB设计和3D模型查看功能，适合从原理图到制板的全流程设计。

核心功能：

电路仿真：内置ngspice引擎，支持模拟和数字电路仿真。
PCB设计：提供多层板布局、自动布线、DRC检查等功能。
3D查看：支持生成PCB的3D模型，检查元件干涉。
元件库：支持自定义元件和封装。

适用场景：

开源硬件开发（如Arduino兼容板）。
小规模PCB设计（如传感器模块、电源板）。
教学实验（如电子制作课程）。

优势：

完全免费：开源代码，无商业限制。
一体化流程：从仿真到制板无缝衔接。
社区支持：活跃的开发者社区提供大量教程和库资源。

局限性：

高级功能（如高速信号完整性分析）需借助第三方工具。
仿真精度和速度不如专业工具。

用户评价： “KiCad的开源特性让我可以自由使用，非常适合个人开发者和小团队。”——某硬件创业者

三、免费电路仿真软件对比与选择指南

3.1 功能对比

软件名称	仿真类型	元件库	虚拟仪器	跨平台	适用场景
LTspice	模拟电路	丰富（ADI）	示波器、波特图	Windows/macOS	电源设计、模拟信号链
TINA-TI	混合信号	TI专属	示波器、逻辑分析仪	Windows	TI芯片验证、嵌入式开发
Circuit Simulator	基础电路	有限	动态显示	浏览器	教学演示、快速验证
Qucs	多物理场	可扩展	基础仪器	Windows/Linux	射频设计、科研实验
KiCad	模拟/数字	可自定义	基础仪器	Windows/macOS	PCB设计、开源硬件