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到现在为止，我们学习了电阻（电导）、两类独立源（理想电压源、理想电流源）、四类受控源（VCVS、VCCS、CCVS、CCCS），每类元件都具有相应的数学模型。元件的特性既可以用自然语言来表示，又可以用模型（特性方程）来表示，熟练掌握每个元件特性的文字表述、数学方程和电路符号，是进一步分析和设计电路的基础。
随着电路规模和复杂程度的增大，手工计算方式越来越无法满足电路分析的要求。1972年5月，美国加利福尼亚大学伯克利分校使用Fortran语言设计了电路仿真软件SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）的第一个版本，逐渐改进之后，于1980年将设计语言转换为C语言，成为第3个版本SPICE3，它成为很多商业和开源SPICE软件的基础。现在SPICE已经成为电路分析和设计的必备工具。Analog Devices公司的LTspice是一款免费使用的商业软件，商业软件的可靠性加上免费使用，使LTspice成为值得选用的电路仿真软件，我们可以使用它来完成电路的实验、分析、验证、测试和设计。
Analog Devices公司的网站提供了下载LTspice软件的链接https://www.analog.com/en/design-center/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html，下载后按照提示安装。
运行LTspice软件，将得到图1-21所示界面，此时工具栏中的多数图标都是灰色，说明这些工具不可用。
图1-21 LTspice的初始界面（1）
单击左上角的图标
，新建一个原理图，此时工具栏中的符号变成可用状态。在新建的原理图内，可以添加电路元件了。单击工具栏的“电阻”（Resistor）按钮
，添加一个电阻元件，如图1-22所示。
图1-22 LTspice的初始界面（2）
LTspice中任何元件被初次添加到原理图的时候，都是纵向放置，电阻也不例外。LTspice规定，电阻电流的参考方向是从上向下流过这个被初次被添加的、纵向放置的电阻。
如果要求电阻横向放置，需要用按钮
选择该电阻，再按〈Ctrl+R〉键向右旋转电阻90°，电阻电流的参考方向也随之向右旋转90°（变为从右向左）。右旋1次，电阻电流方向是从右向左；右旋3次，电阻电流方向是从左向右。如果按〈Ctrl+R〉键多次的话，往往就难以记住电阻参考电流的方向了，此时可以通过电阻两端的电压判断电流的实际方向。
右键单击刚刚添加到原理图中的电阻R1，在弹出的对话框中可以修改电阻的参数，例如设定电阻阻值为6Ω，如图1-23所示。
图1-23 设定电阻阻值
添加理想电压源，需要单击工具栏的“器件”（Component）按钮
，并在弹出的“选择器件符号”（Select Component Symbol）对话框中选择voltage，如图1-24所示。
图1-24 添加理想电压源
右键单击所添加的理想电压源，在弹出的对话框中可设定其输出电压和内电阻。设定理想电压源的电动势为直流24V的对话框，如图1-25所示，在“直流电压值”（DC value）框内填入“24”即可。电压源的内阻在LTspice中用“串联电阻”（Series Resistance）表示，它的默认值是零。理想电压源的内阻为零，对Series Resistance参数不予设置（保留空白）即可。
图1-25 设定理想电压源为DC 24V
LTspice规定，理想电压源的参考电流方向，从理想电压源的正极流入，从理想电压源的负极流出。所以仿真时常常发现理想电压源的电流为负值。
在原理图中，单击工具栏内的“器件”按钮
，再从弹出的Select Component Symbol对话框中选择current，即可得到理想电流源，如图1-26所示。
图1-26 选择current添加理想电流源
右键单击所添加的理想电流源，在弹出的对话框中，设定其输出电流。
LTspice中，4类受控源分别用E、F、G、H表示，具体对应关系是：E对应线性电压控制电压源；F对应线性电流控制电流源；G对应线性电压控制电流源；H对应线性电流控制电压源。
在原理图中，单击工具栏内的“器件”按钮
，再从弹出的Select Component Symbol对话框中分别选择e、f、g、h，即可得对应的受控源。它们在LTspice中的符号如图1-27所示。
图1-27 4类受控源在LTspice中的符号
E和G表示的是电压控制的受控源，它们的控制信号是电压，控制电压的极性直观地通过LTspice原理图中的导线的连接关系表示，注意不要将极性接反即可。例如，图1-20a所示电路含有VCVS，它在LTspice中的所对应的原理图如图1-28a所示。
图1-28b所示的对话框用来设置这个VCVS的参数，即比例系数。在对话框的Value行内设置正确的比例系数即可，本例中已经设置Value为“-2”，所设置的比例系数被显示在受控源的旁边。
图1-28 图1-20a所示电路的LTspice原理图及VCVS参数的设定
请读者按照类似的方法完成图1-20b所示电路的LTspice原理图和参数设置。
F和H表示的是电流控制的受控源，它们的控制信号是电流，无法通过导线连接来直观地表示。在LTspice中，通过如下方式表示这种控制关系：
首先，LTspice规定受控源的控制电流必须是通过某个电压源的电流。
其次，如果控制电流所在支路没有电压源，则可以在控制电流的支路上串联一个电动势为0的理想电压源，然后以这个电动势为0的电压源上的电流作为控制电流。
例如，图1-20c所示电路含有CCVS，受控源的控制信号是从左向右流过电阻 R 1 的电流，为了表示这个电流，在电阻 R 1 所在支路上串联了一个极性为左正右负、电动势为0的理想电压源V2；在该CCVS的参数设置对话框中，Value行设置为“V2”，表示该受控源的控制变量是电压源V2的参考电流。图1-20c所示电路中受控源的控制电流前的系数“-2”，被设置到了Value2行。Value2行、vis.列的“X”，表示该参数可见（Visable），设置了X以后，才能使“-2”在LTspice的原理图上被显示出来。
图1-29为图1-20c所示电路所对应的LTspice原理图及参数设定对话框。
图1-29 图1-20c所示电路的LTspice原理图及CCVS参数的设定
总结一下，表达电流控制受控源的控制信号，要考虑下面几个问题：
1）控制电流是哪个电流？
2）控制电流是不是“通过某个电压源的电流”？如果是，这个电压源叫什么？
3）如果控制电流不是“通过某个电压源的电流”，就需要添加一个“电动势为0的电压源”，而且必须确保控制电流从该电压源的正极流入、负极流出。
用上述3条来分析图1-20d所示电路可知：
1）控制电流是 i 。
2）在原理图中，控制电流 i 是“通过24V电压源的电流”，但是很遗憾，电流 i 从24V电压源的负极流入、正极流出，而LTspice规定流过电压源的参考电流的方向，是从电压源的正极流入、负极流出；由此可知，对图1-20d而言，在LTspice中不能用24V电压源的电流来表示控制电流 i ，所以从LTspice原理图的角度来说，控制电流 i 不是“通过24V电压源的电流”。
3）需要添加一个“电动势为0的电压源”，而且这个后添加的“电动势为0的电压源”的电动势的极性，必须是左正右负，以便让控制电流 i 从其正极流入、负极流出。
请读者根据上述分析，完成图1-20d所示电路的LTspice原理图和参数设置。
单击菜单命令“文件”（File）→“保存”（Save）即可保存电路原理图为.asc文件，下次直接打开该文件即可。