Kicad Master · 3 September 2026

Simulation SPICE dans KiCad 10 : ngspice a-t-il enfin rattrapé LTspice ?

La simulation SPICE n’a pas toujours été une priorité pour KiCad. Pendant des années, l’outil se concentrait sur le dessin de schémas et le routage PCB, laissant la simulation aux logiciels propriétaires. Le premier jalon majeur a été l’introduction de **ngspice** dans **KiCad 5.0** (2018), qui a offert un simulateur open source directement intégré à l’éditeur de schémas. Mais l’interface restait rudimentaire : quelques boutons, une fenêtre de courbes basique, et une documentation quasi inexistante.

Les versions suivantes ont apporté des améliorations progressives. KiCad 6 (2021) a modernisé l’interface utilisateur et ajouté un panneau de configuration des simulations plus clair. KiCad 7 et 8 ont affiné le workflow, avec la possibilité de placer des directives SPICE directement sur le schéma et d’utiliser l’outil sonde pour tracer tensions et courants. KiCad 9 a stabilisé le moteur ngspice et amélioré la compatibilité avec les modèles LTspice et PSpice.

C’est avec KiCad 10.0.0, sortie le 30 mars 2026, que la simulation franchit un cap. La fondation KiCad a mis l’accent sur la robustesse et l’intégration : le simulateur est désormais accessible depuis le menu Inspecter > Simulateur ou un bouton dédié dans Eeschema, et les modes d’analyse sont clairement listés. La version 10.0.5 (22 juillet 2026) a corrigé plusieurs bugs de convergence et amélioré la stabilité générale, mais c’est désormais KiCad 10.0.6, publiée en août 2026, qui est la version stable recommandée par le projet — elle contient plusieurs correctifs critiques, notamment pour le moteur de règles, l’import Eagle et la gestion des bibliothèques KiCad 10.0.6 Release. Pour la première fois, la page officielle kicad.org/discover/spice/ présente la simulation comme une fonctionnalité de premier plan.

Pourtant, le chemin est long. LTspice, avec ses centaines de modèles intégrés et son interface mature, reste la référence. Mais l’écosystème open source mûrit : ngspice continue d’évoluer, et la communauté KiCad grossit. La question n’est plus « peut‑il remplacer ? » mais « jusqu’où peut‑il aller ? ».

Cœur de la bête : ce que ngspice offre vraiment dans KiCad v10

Le simulateur intégré repose sur ngspice, un moteur SPICE open source éprouvé. Dans KiCad v10, l’interface graphique propose quatre modes d’analyse standard, plus un mode personnalisé — comme le confirme la page officielle de KiCad :

Ces modes couvrent l’essentiel des besoins d’un concepteur de circuits analogiques linéaires. La compatibilité avec les modèles est large : SPICE, LTspice, PSpice, HSPICE sont officiellement supportés, comme l’indique la page officielle de KiCad. KiCad inclut dans sa bibliothèque de symboles standard des symboles SPICE standard et PSPICE étendues, ce qui facilite le démarrage. En revanche, KiCad ne fournit aucune bibliothèque de modèles de fabricants – ceux-ci doivent être téléchargés manuellement depuis les sites des constructeurs.

Cependant, l’interface graphique ne donne pas accès à toutes les fonctionnalités de ngspice. Les analyses de bruit, paramétrique et Monte Carlo ne sont pas disponibles dans les menus standards. Pour les utiliser, il faut passer par le mode Custom et écrire les commandes ngspice à la main, ou utiliser des scripts externes. De même, les outils de post‑traitement (FFT, curseurs multiples, calculs personnalisés) sont absents de l’interface graphique – on se contente des tracés bruts de tensions et courants.

À retenir : KiCad v10 offre un simulateur SPICE fonctionnel pour les analyses classiques, mais les fonctionnalités avancées restent accessibles uniquement via des contournements.

Du schéma à la courbe : le workflow simulation en cinq étapes

Le processus de simulation dans KiCad est conçu pour rester dans l’éditeur de schémas. Voici les étapes typiques, illustrées par des exemples concrets issus de la communauté.

1. Choix des composants
Dans la bibliothèque de symboles, sélectionnez les composants dans la catégorie Simulation_SPICE. Pour les composants non standards (ampli‑op, circuits intégrés), il faut fournir un modèle SPICE externe au format .lib. Par exemple, le MOSFET IPA50R500CE d’Infineon peut être importé depuis le site du fabricant.

2. Ajout de labels globaux
Placez des labels globaux (net labels) sur les nœuds que vous souhaitez sonder (entrée, sortie, alimentation). Cela permet de les retrouver facilement dans le simulateur. KiCad 10 introduit également les local power labels, une nouveauté qui permet de différencier les alimentations locales des alimentations globales — un sujet encore débattu sur le forum KiCad.info, où les utilisateurs cherchent encore comment les configurer précisément.

3. Placement des directives SPICE
Dans le schéma, insérez des directives SPICE via le menu Place > Directive > SPICE Directive. Les commandes typiques sont :

• .ac dec 100 1 1MEG pour une analyse AC
• .tran 1m 10m pour une transitoire
• .ic V(in)=0 pour une condition initiale

4. Lancement du simulateur
Depuis l’éditeur de schémas, cliquez sur Inspecter > Simulateur (ou le bouton dédié). Une fenêtre s’ouvre avec les options de simulation. Sélectionnez le mode souhaité, configurez les paramètres, puis lancez la simulation.

5. Visualisation des résultats
Utilisez l’outil sonde (icône en forme de sonde) pour cliquer sur les nœuds du schéma. Les courbes de tension et de courant apparaissent en temps réel dans la fenêtre de tracé. Vous pouvez superposer plusieurs signaux, zoomer, et exporter les données au format CSV.

Ce workflow est fluide pour des circuits simples. La communauté partage de nombreux exemples prêts à l’emploi : sur le forum KiCad.info, on trouve des simulations de filtres passifs (Chebyshev), de sirènes à 555, ou encore d’un générateur RF classe E utilisant un transistor GaN. Ces exemples s’ouvrent directement dans KiCad 9 ou 10 et démontrent la variété des circuits simulables. Un autre fil Simulation examples for KiCad/Eeschema/ngspice propose des alimentations à découpage (MC34063, LM317, convertisseur 48V-5V avec UC1825) et des circuits numériques simples basés sur des modèles CMOS.

LTspice, PSpice, Qucs : KiCad tient‑il la comparaison ?

Pour évaluer la place de KiCad, il faut le confronter aux références du marché. Voici un tableau comparatif basé sur les informations officielles et les retours d’utilisateurs (sans benchmarks chiffrés, car aucune source fiable ne les fournit).

Conclusion partielle : KiCad excelle pour les circuits linéaires et basse fréquence (filtres passifs, amplificateurs opérationnels, alimentations linéaires). Pour la RF, la simulation mixte ou les analyses Monte Carlo, il reste en retrait. LTspice conserve une longueur d’avance sur la bibliothèque de modèles et la robustesse. PSpice et Qucs sont des alternatives payantes ou spécialisées.

Les angles morts : où la simulation native montre ses limites

Malgré les progrès, plusieurs cas d’usage restent problématiques.

Circuits RF : ngspice ne supporte pas nativement les paramètres S. Pour simuler des amplificateurs RF, il faut utiliser des modèles comportementaux ou passer par Qucs ou ADS. Cependant, des exemples comme le générateur RF classe E (disponible sur le forum) montrent que ngspice peut simuler des circuits RF non linéaires avec des modèles de transistors GaN.

Simulation mixte analogique‑numérique : ngspice est purement analogique. Les circuits contenant des microcontrôleurs ou des FPGA ne peuvent pas être simulés directement. Des astuces existent via les XSPICE code models (décrits dans un fil dédié du forum), qui permettent d’ajouter des blocs numériques simples, mais la prise en main reste complexe. Des exemples de portes NAND, INV et bascules CMOS sont disponibles dans les archives d’exemples.

Optimisation Monte Carlo : absente de l’interface graphique. Pour évaluer la dispersion due aux tolérances, il faut écrire des scripts Python qui pilotent ngspice en ligne de commande, ou utiliser des plugins communautaires comme Kicad‑Spice‑Tools.

Circuits de grande taille : aucun benchmark officiel n’existe, mais des retours informels sur le forum KiCad.info signalent des temps de simulation plus longs que LTspice pour des circuits de plus de 200 nœuds. Un ingénieur témoigne : « Sur une alimentation à découpage complexe, j’ai dû passer à LTspice car ngspice ne convergeait pas après plusieurs heures. »

Exemple concret : une alimentation à découpage avec transformateur, MOSFET de puissance et boucle de rétroaction. Les modèles de transformateur ne sont pas standardisés, et la convergence peut nécessiter des réglages fins (pas de temps, tolérance). Dans ce cas, les concepteurs expérimentés préfèrent souvent LTspice, dont les algorithmes sont plus tolérants.

Bricoler pour gagner : plugins, scripts et ponts vers LTspice

Face à ces limites, la communauté a développé des solutions de contournement.

Plugins communautaires : le projet Kicad‑Spice‑Tools (sur GitHub) ajoute des fonctionnalités comme le Monte Carlo et l’analyse paramétrique en générant des scripts ngspice externes. Il est encore expérimental mais prometteur. Par ailleurs, le plugin kicad-breadboard (avril 2026) permet de passer du schéma à une breadboard virtuelle, facilitant le prototypage avant simulation [kicad-breadboard : le plugin qui relie enfin schéma, breadboard virtuelle et PCB dans KiCad]. Ce plugin, né à l’Université d’Anvers sous la houlette de Robin Kerstens, transforme votre schéma en platine d’essai virtuelle directement dans KiCad 9, 10 et au-delà — un pont précieux entre la théorie et le banc de test.

Scripts Python : ngspice peut être piloté en ligne de commande. Un script Python peut générer des netlists, lancer des simulations multiples, et récupérer les résultats. Cela permet de réaliser des analyses Monte Carlo ou des balayages paramétriques sans interface graphique. KiCad 10 a renforcé ses bindings Python, rendant l’automatisation plus accessible [KiCad 10 sous stéroïdes : dompter la conception PCB avec les bindings Python]. La version 10.0.6 a notamment amélioré la stabilité de l’API Python, et l’automatisation est désormais un pilier du workflow PCB — DRC personnalisés, placement automatique, nettoyage de pistes : tout peut être scripté [KiCad 10.0.6 : l’automatisation Python devient le cœur du workflow PCB].

L’IA entre en scène : 2026 marque l’arrivée d’outils d’IA pour KiCad. Le KiCad MCP Server de Seeed-Studio permet à des assistants IA d’analyser les schémas, d’inspecter les PCB, de tracer les connexions et de valider les designs KiCad MCP Server by Seeed-Studio. Des copilots et générateurs commencent à émerger, même si leur maturité reste inégale KiCad AI in 2026: Copilots, Plugins, and Generators That Actually Work. Pour la simulation, ces outils peuvent aider à générer des directives ngspice ou à déboguer des erreurs de convergence — mais la prudence reste de mise.

Autoroutage GPU : pour les PCB complexes, des outils comme PCB Auto Router utilisent l’accélération GPU pour router des cartes massives — jusqu’à 17 600 pads et 8 192 airwires GPU-Accelerated Autorouter Handles Monstrous PCB Designs. Bien que destiné au routage plutôt qu’à la simulation, cet écosystème en pleine expansion montre que KiCad n’est plus un simple outil de dessin : c’est une plateforme complète.

Et maintenant ? L’avenir de la simulation dans KiCad

Avec KiCad 10.0.6, la fondation a prouvé sa capacité à itérer rapidement. Les correctifs critiques de cette version — notamment sur le moteur de règles et l’import Eagle — renforcent la confiance des utilisateurs. Pour la simulation, les axes d’amélioration sont clairs :

1. Intégration plus profonde de ngspice : les analyses avancées (bruit, Monte Carlo) devraient un jour être accessibles depuis l’interface graphique, sans passer par le mode Custom.
2. Bibliothèques de modèles : la fondation pourrait s’associer à des fabricants pour fournir des modèles vérifiés, comme le fait LTspice.
3. Post-traitement enrichi : FFT, curseurs multiples et calculs personnalisés sont attendus par la communauté.

En attendant, la simulation dans KiCad est parfaitement utilisable pour la majorité des circuits analogiques courants. Les exemples de la communauté sont nombreux, les tutoriels aussi — comme celui de ngspice pour Eeschema ngspice-eeschema. Et avec l’arrivée de l’IA et des plugins communautaires, l’écosystème n’a jamais été aussi dynamique.

La question n’est plus de savoir si KiCad peut remplacer LTspice, mais quand il le fera. En 2026, la réponse est : pas encore pour les cas extrêmes, mais pour 80 % des besoins d’un concepteur, KiCad est déjà là. Et la tendance est clairement en sa faveur.

Sources

• KiCad 10.0.6 Release — kicad.org, août 2026
• KiCad 10.0.5 Release — kicad.org, 22 juillet 2026
• Page officielle SPICE de KiCad — kicad.org
• Local power labels – how? — forum.kicad.info, 3 août 2026
• Simulation examples for KiCad/Eeschema/ngspice — forum.kicad.info
• Simulation with XSPICE code models — forum.kicad.info
• ngspice in KiCad 8: inverting amplifier with generic opamp — YouTube
• ngspice Eeschema tutorial — ngspice.sourceforge.io
• KiCad MCP Server by Seeed-Studio — glama.ai, 16 juillet 2026
• KiCad AI in 2026: Copilots, Plugins, and Generators That Actually Work — protoflow.ai, 31 juillet 2026
• GPU-Accelerated Autorouter Handles Monstrous PCB Designs — hackaday.com, 2 juillet 2026
• KiCad — Wikipédia
• Logiciels simulation électrique gratuits : 5 outils en 2026 — almohandiss.com
• Articles du magazine : « KiCad 10.0.6 : le point complet sur la migration », « kicad-breadboard », « KiCad 10.0.6 : l’automatisation Python devient le cœur du workflow PCB », « KiCad Portable 10.0.5 »

Article recherché et rédigé automatiquement · Magazine Electrosens