电路模拟器

电路模拟器

CircuitSim是一个适用于Minecraft 1.20.1版本的Forge模组，让你能在游戏中构建和模拟真实的电子电路。在世界上放置组件方块，用电线连接它们，并运行由ngspice驱动的完整SPICE仿真。

技术

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CircuitSim — 一个 Minecraft 电路仿真模组

该模组完全由 AI 辅助构建。

CircuitSim 是一个针对 1.20.1 版本的 Minecraft Forge 模组，允许你在游戏内构建和仿真真实的电子电路。在世界中放置元件方块，用电线连接它们，然后右键点击仿真方块即可运行由 ngspice 驱动的完整 SPICE 仿真。

同相放大器

米勒放大器

MOSFET 输出特性

特性

无源与基础元件

  • 电阻、电容、电感
  • 电压源： 直流 (DC)、正弦 (SIN)、脉冲 (PULSE)
  • 电流源
  • 二极管
  • 导线 和 接地

受控（依赖）源

  • VCVS — 电压控制电压源 (E)
  • VCCS — 电压控制电流源 (G)
  • CCVS — 电流控制电压源 (H)
  • CCCS — 电流控制电流源 (F)

IC / PDK 元件

  • IC 电阻、IC 电容
  • IC NMOS4、IC PMOS4（4 端 MOSFET）
  • SKY130A PDK 支持，可配置 .lib 路径，外加一个通用占位 PDK 和用于自定义库的自由格式 .include 模式

多单元方块

  • 放大器 — 5×5 运算放大器子电路，可选择 5 引脚或 7 引脚（失调电压调零）变体，并带有垂直镜像开关，用于交换同相/反相输入和电源轨

测量

  • 电压探针 — 带标签，测量节点电压
  • 电流探针 — 串联放置以测量支路电流

仿真控制

  • 仿真方块 — 运行分析。支持的类型：
    • .OP — 直流工作点
    • .AC — 频率扫描（起始/终止/每十倍频程点数，对数频率轴）
    • .TRAN — 瞬态分析（时间步长，停止时间）
  • 温度 — 单一值（例如 27）或扫描规格（例如 20:40:5 或 20,30,40），每个温度运行一次
  • ngspice 兼容模式： hsa、psa、lt、ki、va
  • 参数化方块 — 在多次运行中扫描目标元件的参数（值、W、L、mult、nf）
  • 命令方块 — 多行原始 ngspice 命令块，逐字注入到网表 .control 部分
  • 仿真链接方块 — 将两个物理上断开的子电路桥接到同一网表中，而不合并其节点（用于从远程区域路由 CCVS/CCCS 控制源）

输出

  • 图形屏幕 — 同时绘制最多两个探针（堆叠显示），悬停提示显示精确值；AC 扫描使用 log10 X 轴
  • 通过 ngspice 子进程进行 SPICE 仿真 — 真实的节点电压和支路电流
  • .OP 结果打印到游戏内聊天框
  • 游戏内 GUI 用于配置每个元件的值，支持 SI 后缀解析（p、n、u、m、k、M、…）

环境要求

  • Minecraft 1.20.1
  • Minecraft Forge 47.3.0
  • Java 17
  • 已安装 ngspice 并可在系统 PATH 中访问

安装

方法一：直接使用

  1. 为 Minecraft 1.20.1 安装 Java 17 和 Minecraft Forge 47.3.0。
  2. 安装 ngspice，确保 ngspice_con（Windows）或 ngspice（Linux/Mac）可以从终端访问。
  3. 获取 最新版本
  4. 将模组放入 Minecraft 的 mods/ 文件夹

方法二：自行构建

  1. 为 Minecraft 1.20.1 安装 Java 17 和 Minecraft Forge 47.3.0。
  2. 安装 ngspice，确保 ngspice_con（Windows）或 ngspice（Linux/Mac）可以从终端访问。
  3. 克隆此仓库：
    git clone https://github.com/Dank0v/circuitsim.git
cd circuitsim
  4. 使用 Gradle wrapper 构建模组：
    # Windows
gradlew.bat build

# Linux / Mac
./gradlew build
  5. 在 build/libs/ 中找到编译好的 .jar 文件 — 文件名类似于 circuitsim-x.x.x.jar。
  6. 将该 .jar 文件放入 Minecraft 的 mods/ 文件夹中。
  7. 启动游戏。

使用方法

  1. 打开 Circuit Simulator 创造模式标签页以找到所有方块。
  2. 放置元件方块并用导线方块连接它们。每个电路至少需要一个接地方块。
  3. 右键点击任何元件以打开其配置 GUI 并设置数值。
  4. 在电路任意位置放置一个仿真方块。
  5. 右键点击仿真方块运行仿真。结果将显示在聊天框中。

探针

  • 电压探针 — 放置在导线节点旁边。右键点击可为其添加标签。仿真将报告该节点的电压。
  • 电流探针 — 串联放置（在两根导线之间）以测量通过该支路的电流。

已知问题 / 待办事项

许可证

GPL-3.0 — 参见 LICENSE。