[[Vorlage(Getestet, focal)]]

{{{#!vorlage Wissen
[:Pakete_installieren: Installation von Programmen] 
[:Terminal: Ein Terminal öffnen] 
[:Editor: Einen Editor öffnen] 
}}}
[[Inhaltsverzeichnis(1)]]

[[Bild(./ngspice_logo.jpg, 120, align=left)]]
[http://ngspice.sourceforge.net/ ngspice] {en} ist eine Software zur Simulation analoger, digitaler und gemischter elektrischer Schaltungen (als Netzliste) und ein freier Ableger von [wikipedia:SPICE_(Software):SPICE3f5]. Darüber hinaus ist Ngspice Teil des [wikipedia:GEDA_(Software):gEDA]-Projekts (GPL Electronic Design Automation), welches eine Sammlung freier und quelloffener Software für die Entwicklung von elektronischen Schaltungen bereit stellt.

Mit den aufeinander abgestimmten Programmen können u.a. Schaltpläne entworfen, Schaltungen simuliert und Platinen-Layouts (Leiterbahnen-Struktur auf Leiterplatten) erstellt werden. Hierbei handelt es sich um rechnergestützte Hilfsmittel für den Entwurf von elektronischen Systemen, kurz [wikipedia:Electronic_Design_Automation:EDA] (Electronic Design Automation), welches ein Teilgebiet des [wikipedia:CAD: CAD] (Computer Aided Design) darstellt.

= Installation =
Um ngspice verwenden zu können, muss folgendes Paket installiert [1] werden:
{{{#!vorlage Paketinstallation
ngspice, multiverse
}}}

= Nutzung =
Das Programm wird über seinen Namen im Terminal [2] gestartet. Dabei sollte als Parameter eine [wikipedia:Netzliste:] angegeben werden, welche dann simuliert werden kann:
{{{#!vorlage Befehl
ngspice DATEINAME
}}}
Danach befindet man sich im Programm und hat u.a. folgende Möglichkeiten:

{{{#!vorlage Tabelle
<rowclass="titel"-2> Befehlssammlung
+++
<rowclass="kopf"> Befehl
Beschreibung
+++
`exit` oder `quit`
beendet Ngspice
+++
`help`
ruft die Hilfe auf
+++
`source DATEINAME`
lädt die gewünschte Netzliste
+++
`listing`
zeigt die geladene Netzliste
+++
`run`
startet eine Simulation
+++
`plot WERT1 WERT2`
zeigt in einem Plot die angegebenen Werte
+++
`print WERT1 WERT2`
gibt die angegebenen Werte im Terminal aus
+++
`v(PUNKT1, PUNKT2)`
gibt den Wert der Spannung zwischen den Punkten `PUNKT1` und `PUNKT2` im Terminal aus. Ist `PUNKT2` nicht angegeben, so wird `PUNKT1` im Bezug zu GND gesetzt.
}}}

Für weitere Befehle siehe die [http://ngspice.sourceforge.net/docs.html Ngspice Dokumentation] {en}.

== Beispiel ==
Zum Testen der Funktion kann folgende funktionsfähige Netzliste verwendet werden (den Inhalt einfach in eine beliebige Textdatei speichern [3] und über `source` oder Parameter beim Programmstart laden):

{{{#!code
* Voltage divider with capacitor driven by VPulse
*----------------------------------------------
*	SPICE 3 - NETLIST
.options
*------------- Models -------------------------
*----------------------------------------------
C_C1 2 0 1u IC=0 
V_V1 1 0 dc 0.0 ac 0.0 PULSE 0.0 1.0 0.0 0.0 0.0 2.0m 4.0m 
R_R2 2 0 1k 
R_R1 1 2 1k 
*----------------------------------------------
.tran 0.0001 0.005 0
.op
.END
}}}

Wendet man auf obiges Codebeispiel `run` und `plot v(1) v(2)` an, so sollte der Graph wie folgt aussehen:

[[Bild(ngspice_plot.png)]]

== Erzeugen von Netzlisten ==
Zum einen kann man selbst im Texteditor wie im Beispiel gezeigt Netzlisten erzeugen, oder man verwendet grafische Programme, mit denen man zuerst einen Schaltplan erzeugt und daraus eine Netzliste generieren lässt.
Folgende Programme kommen dazu in Frage (die meisten stammen aus dem gEDA-Projekt):

 * [http://www.gpleda.org/ gschem] {en} (mittels gnetlist lassen sich Netzlisten erzeugen)
 * [http://easy-spice.sourceforge.net/ EasySpice] {en} (verwendet gschem als Schaltplaneditor)
 * [sourceforge:gspiceui:] {en} (verwendet gschem als Schaltplaneditor)
 * [:Oregano:] (verwendet seinen eigenen Editor)

= Alternative Programme =
Zuerst ist das ebenso freie Programm [http://www.gnu.org/software/gnucap/ Gnucap] {en} erwähnenswert, das genauso wie ngspice über die Konsole gesteuert werden kann. Darüber hinaus gibt es noch folgende Closed Source Programme, die wie die genannten grafischen Programme auch einen Schaltplaneditor besitzen:

 * [http://appdb.winehq.org/objectManager.php?sClass=version&iId=1026 PSPICE Student Version] {en}
 * [http://appdb.winehq.org/objectManager.php?sClass=version&iId=15658 LTspice/Switcher CAD] {en}

Beides sind Windowsprogramme, die mit [:Wine:] ausgeführt werden können.

= Links =
 * [wikipedia:SPICE_(Software):SPICE] - Wikipedia
 * [wikipedia_en:Gnucap:] - eine weitere freie SPICE Implementation (gehört auch zum gEDA Projekt)
 * [http://www.mikrocontroller.net/articles/Schaltungssimulation Schaltungssimulation] {de} - Übersicht zu zahlreichen Programmen

#tag: Hardware, Programmierung, Elektronik