DC-Analyse mit uSimmics (ehemals QucsStudio) durchführen [2026]

Grundoperationen
2024.11.02

uSimmics (ehemals QucsStudio) ist ein kostenloser Schaltungssimulator, der die Simulation analoger und digitaler Schaltungen unterstützt. Dieser Artikel erklärt ausführlich, wie man eine einfache Widerstandsschaltung aufbaut und eine DC-Analyse in uSimmics durchführt.

Die DC-Analyse ist der Ausgangspunkt der Schaltungssimulation. Durch die Ermittlung von Spannungs- und Stromwerten an jedem Knoten lässt sich die Korrektheit eines Schaltungsentwurfs schnell überprüfen.

Was Sie in diesem Artikel lernen

  • Wie man eine Widerstandsschaltung in uSimmics (ehemals QucsStudio) erstellt
  • Wie man eine DC-Analyse (DC-Bias-Berechnung) ausführt
  • Wie man Knotenspannungen und Zweigströme aus den Simulationsergebnissen abliest
  • Grundlegende Bedienung: Komponenten platzieren, verdrahten und Eigenschaften bearbeiten
  • Häufige Fehler für Einsteiger und deren Behebung

Was ist eine DC-Analyse?

Die DC-Analyse (Gleichstromanalyse) ist eine Simulation, die die Spannungs- und Stromwerte an jedem Knoten einer Schaltung berechnet, wenn eine Gleichspannungs- oder Gleichstromquelle angelegt wird. In uSimmics (ehemals QucsStudio) wird dies mit einem einzigen Klick über die Funktion Calculate DC Bias ausgeführt — ohne dass zusätzliche Simulationskomponenten im Schaltplan erforderlich sind.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Auswahl und Platzierung der Komponenten

Platzieren Sie zunächst folgende Komponenten im Schaltplan.

Komponente Speicherort (Menü)
Widerstand (Resistor) Lumped Components → Resistor
Gleichspannungsquelle (dc Voltage Source) Sources → dc Voltage Source
Stromsonde (Current Probe) Devices → Current Probe

Platzierungsvorgang:

  1. Wählen Sie die gewünschte Komponente im Komponentenbereich aus und bewegen Sie den Cursor in den Schaltplanbereich.
  2. Klicken Sie mit der rechten Maustaste, um die Komponente in die gewünschte Ausrichtung zu drehen.
  3. Klicken Sie mit der linken Maustaste, um die Komponente an der aktuellen Position zu platzieren.

2. Aufbau der Schaltung

Nachdem alle Komponenten platziert wurden, verbinden Sie sie mit Leitungen.

  1. Fügen Sie ein Massesymbol (GND) hinzu und verbinden Sie es mit dem entsprechenden Knoten.
  2. Verwenden Sie Leitungen, um die Komponenten miteinander zu verbinden.
  3. Wenn eine Leitung in eine unerwünschte Richtung abknickt, klicken Sie mit der rechten Maustaste, um die Abbiegungsrichtung zu wechseln.

3. Bearbeitung der Komponenteneigenschaften

Legen Sie die Werte für jede Komponente fest.

  1. Doppelklicken Sie auf eine Komponente, um den Eigenschaftsdialog zu öffnen.
  2. In diesem Beispiel verwendete Werte:
  3. R1 = 100 Ω
  4. R2 = 300 Ω
  5. Spannungsquelle = 1 V

Werte können auch direkt im Schaltplan bearbeitet werden, die Verwendung des Dialogs ist jedoch zuverlässiger.

4. Ausführung der DC-Analyse

Sobald der Schaltplan fertiggestellt ist, führen Sie die DC-Bias-Simulation aus.

  1. Klicken Sie auf die Schaltfläche „Calculate DC Bias“ oben rechts auf dem Bildschirm.
  2. Die Berechnung wird automatisch ausgeführt und die Ergebnisse werden direkt im Schaltplan angezeigt.

Hinweis: Die DC-Analyse erfordert keine zusätzliche Simulationskomponente im Schaltplan — sie wird mit einem einzigen Klick gestartet. Dies unterscheidet sie von der Transientenanalyse (Transient) und der AC-Analyse.

5. Auswertung der Simulationsergebnisse

Nach Abschluss der DC-Bias-Analyse werden die Knotenspannungen direkt im Schaltplan angezeigt.

  • Spannungen: Werden automatisch an jedem Knoten (Leitungsverbindungspunkt) angezeigt
  • Ströme: Werden an jeder im Schaltkreis platzierten Stromsonde angezeigt

Beispielergebnisse (R1 = 100 Ω, R2 = 300 Ω, Versorgungsspannung = 1 V):

Knoten Spannung
Spannungsquelle (+ Klemme) 1,00 V
R1–R2-Verbindungsknoten 0,75 V
GND 0 V

Zusammenfassung

Die DC-Analyse in uSimmics (ehemals QucsStudio) ist so einfach wie das Fertigstellen des Schaltplans und ein Klick auf „Calculate DC Bias“. Knotenspannungen und Zweigströme werden sofort angezeigt — ohne aufwendige Konfiguration. Es empfiehlt sich, mit einer einfachen Widerstandsschaltung zu beginnen, um sich mit dem Arbeitsablauf vertraut zu machen, und schrittweise zu komplexeren Schaltungsentwürfen überzugehen.

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