Guide de création de modèles utilisateur dans uSimmics (anciennement QucsStudio) [2026]

uSimmics (anciennement QucsStudio) permet de créer des modèles de composants personnalisés selon trois approches : composant équation, VerilogA et C++. Intégrer ses propres modèles dans la simulation permet de reproduire fidèlement le comportement réel de dispositifs spécifiques.

Ce que vous apprendrez
Vue d’ensemble des approches de modélisation
1. Modélisation par composant équation
1. Exemple : modèle de résistance simple
2. Modélisation par modèle VerilogA
1. Exemple : modèle de transistor personnalisé
3. Modélisation par modèle C++
Critères de choix de l’approche
Conclusion
Articles connexes

Ce que vous apprendrez

Les différences entre les trois approches de modélisation disponibles dans uSimmics (anciennement QucsStudio)
Comment définir un modèle de résistance simple avec un composant équation
Comment implémenter un modèle de transistor personnalisé en VerilogA
Comment placer un fichier .va dans le projet et le charger dans le schéma
Les critères pour choisir la bonne approche selon la précision requise et le niveau de compétence

Vue d’ensemble des approches de modélisation

uSimmics (anciennement QucsStudio) propose trois méthodes principales pour créer des modèles utilisateur. Chacune présente des caractéristiques et des avantages différents, toutes visant la même finalité : construire des modèles de simulation précis.

Approche	Difficulté	Cas d’usage principal
Composant équation	Débutant à initié	Modèles linéaires, caractéristiques électriques de base
Modèle VerilogA	Intermédiaire à avancé	Modèles non linéaires, dépendants de la fréquence
Modèle C++	Avancé	Calcul numérique intensif, algorithmes personnalisés

1. Modélisation par composant équation

Le composant équation (Equation Component) permet de définir le comportement d’un composant en saisissant directement des expressions mathématiques. Il est idéal pour les débutants et le prototypage rapide de modèles linéaires.

Exemple : modèle de résistance simple

Objectif : exprimer le comportement en courant d’une résistance pour une tension donnée selon I = V/R.

Étape 1 : ajouter le composant équation

Lancer uSimmics (anciennement QucsStudio) et ouvrir l’éditeur de schéma.
Dans le panneau Components à gauche, développer la section nonlinear components.
Localiser Equation Component, puis le glisser-déposer dans la zone de travail.

Étape 2 : définir l’équation

Double-cliquer sur le composant équation placé pour ouvrir l’éditeur de propriétés.
Dans le champ Equation, saisir :
I = V/R
I : courant (résultat calculé)
V : tension (variable d’entrée)
R : valeur de la résistance (constante)
Ajouter des équations auxiliaires si nécessaire (ex. : V = 5, R = 100).

Étape 3 : compléter le circuit et lancer la simulation

Ajouter une source de tension (V) et un nœud de masse (GND) pour fermer le circuit.
Cliquer sur le bouton Simuler pour lancer la simulation.
Dans la fenêtre de résultats, vérifier la valeur de I et confirmer que I = V/R est correctement calculé.

2. Modélisation par modèle VerilogA

VerilogA (Verilog-A, langage de description matérielle analogique) est adapté à la description de dispositifs ayant des caractéristiques non linéaires ou dépendantes de la fréquence. Il permet de reproduire des comportements complexes que les composants standard ne peuvent pas représenter.

Exemple : modèle de transistor personnalisé

Objectif : décrire un transistor avec une relation courant-tension (I-V) personnalisée.

Étape 1 : créer le fichier VerilogA

Créer un fichier avec l’extension .va dans un éditeur de texte quelconque, et y saisir le code suivant :

module CustomTransistor(n1, n2, n3);
  inout n1, n2, n3;
  electrical n1, n2, n3;
  parameter real Vth = 0.7;   // Tension de seuil (tension à partir de laquelle le transistor conduit)
  parameter real K = 1.0e-3;  // Constante du transistor (coefficient propre au dispositif)

  analog begin
    if (V(n2, n3) > Vth) begin
      I(n1, n2) <+ K * (V(n2, n3) - Vth)^2;
    end else begin
      I(n1, n2) <+ 0;
    end
  end
endmodule

Définition des broches :
– n1 : base (Base)
– n2 : collecteur (Collector)
– n3 : émetteur (Emitter)

Description du modèle :
– Vth : tension de seuil du transistor — au-delà de cette valeur, le courant collecteur circule.
– K : constante définissant les caractéristiques du transistor.
– Le bloc analog begin ... end contient l’expression du courant collecteur.

Étape 2 : placer le fichier .va dans le projet

Copier le fichier .va dans le dossier du projet uSimmics (anciennement QucsStudio).
Relancer uSimmics (anciennement QucsStudio) ou recharger le projet.
Vérifier que le fichier .va apparaît dans le panneau Content à gauche.

Étape 3 : placer le modèle VerilogA dans le schéma

Dans le panneau Content, sélectionner le fichier .va correspondant.
Déplacer le curseur sur le schéma et cliquer pour placer le modèle VerilogA.
Connecter le modèle aux autres composants standard et lancer la simulation.

3. Modélisation par modèle C++

Les modèles C++ conviennent aux cas nécessitant des algorithmes mathématiques avancés ou des calculs numériques intensifs. Ils permettent d’exploiter des bibliothèques C++ existantes pour construire des modèles à fort coût de calcul. Comme pour VerilogA, le code est rédigé dans un fichier externe puis chargé dans uSimmics (anciennement QucsStudio). Pour les détails d’implémentation, consultez la documentation officielle de uSimmics (anciennement QucsStudio).

Critères de choix de l’approche

Situation	Approche recommandée
Prototype rapide d’un modèle linéaire simple	Composant équation
Reproduction d’un comportement non linéaire ou dépendant de la fréquence	VerilogA
Intégration d’algorithmes personnalisés ou de bibliothèques numériques	C++

Conclusion

La création de modèles utilisateur dans uSimmics (anciennement QucsStudio) couvre un large spectre, des modèles les plus simples aux dispositifs les plus complexes, grâce aux trois approches disponibles. Commencer par le composant équation et progresser vers des méthodes plus avancées selon les besoins permet de concilier précision et efficacité de développement.

Pour obtenir des résultats de simulation précis, il est indispensable d’ajuster correctement les paramètres du modèle et de valider les résultats par rapport aux caractéristiques mesurées du dispositif réel.