Kicad Master · 27 October 2026

Simulation SPICE dans KiCad 10.0.x : ce que ngspice sait vraiment faire (et où il faut bricoler)

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 branche 10.0.x a ensuite enchaîné les correctifs à un rythme soutenu : 10.0.5 (mi-juillet 2026), puis 10.0.6, dont la version stable a été annoncée le 29 août 2026 après une première release candidate le 18 août KiCad 10.0.6 Release. Cette 10.0.6 « contient des correctifs critiques et d’autres améliorations mineures depuis la version précédente » — c’est elle qui reste la version stable recommandée à l’heure où nous écrivons.

Mais le cycle ne s’arrête pas là. Une 10.0.7 Release Candidate 1 a été publiée le 27 septembre 2026, suivie d’une Release Candidate 2 le 3 octobre 2026 KiCad 10.0.7 RC2. Le projet précise que la 10.0.7 « sera publiée prochainement, sauf si des problèmes critiques sont détectés lors des tests ». Autrement dit : à la mi-octobre 2026, la 10.0.6 est la référence de production, la 10.0.7 est en phase de validation finale. Pour la première fois, la page officielle kicad.org/discover/spice/ présente la simulation comme une fonctionnalité de premier plan — signe que le sujet a changé de statut dans la feuille de route du projet.

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 :

Mode d’analyse	Description
Operating Point	Calcul du point de polarisation (tensions et courants DC)
DC Transfer	Balayage d’une source DC pour tracer une caractéristique
AC Sweep	Réponse en fréquence (amplitude et phase)
Transient	Simulation temporelle (forme d’onde)
Custom	Simulation personnalisée (permet d’écrire des commandes ngspice avancées)

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, la documentation est explicite : KiCad ne fournit aucune bibliothèque de modèles de fabricants — « les modèles SPICE sont généralement disponibles en téléchargement sur les sites des fabricants ». Ceux-ci doivent donc être récupérés manuellement, puis référencés dans le projet.

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.

Un point de vigilance toutefois, remonté par la communauté en cette rentrée 2026 : la migration depuis d’autres outils peut introduire des artefacts qui perturbent la simulation. Un fil du forum KiCad.info daté du 1er septembre 2026 documente ainsi un import Altium (version 25.6.2) vers KiCad 10.0.6 générant l’avertissement ERC « Symbol pin or wire end off connection grid » sur presque chaque broche et chaque fil — un symptôme classique de symboles décalés par rapport à la grille de connexion, qui peut fausser les nets avant même de lancer ngspice. Vérifiez donc systématiquement la grille après un import.

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).

Critère	KiCad v10 (ngspice)	LTspice	PSpice	Qucs
Bibliothèques de modèles intégrées	Symboles SPICE/PSpice standard uniquement ; pas de modèles fabricants	Centaines de modèles de fabricants (Analog Devices, TI, etc.)	Bibliothèque étendue payante	Modèles SPICE et Verilog‑A (limités)
Modes d’analyse dans l’interface	4 modes standard + Custom	Tous les modes standards + bruit, Monte Carlo, paramétrique	Tous les modes + analyses avancées	AC, DC, transitoire, harmonique, etc.
Post‑traitement	Tracés bruts, sonde, export CSV	FFT, curseurs, calculs personnalisés, tableaux	FFT, calculs, scripts	Tracés, FFT, diagrammes de Smith
Gestion de la convergence	Robuste pour circuits linéaires ; peut nécessiter des astuces pour circuits complexes	Très robuste, algorithmes optimisés	Bonne, mais dépend de la version	Correcte pour RF
Support des modèles fabricants	Aucun intégré ; à télécharger manuellement	Intégré pour les composants des fabricants partenaires	Intégré (payant)	Modèles SPICE et Verilog‑A
Simulation mixte analogique‑numérique	Non supporté nativement (ngspice ne gère pas le numérique) ; possible via XSPICE code models	Non natif (nécessite des modèles comportementaux)	Oui (via PSpice A/D)	Non natif

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 l’écosystème

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 permet de passer du schéma à une breadboard virtuelle, facilitant le prototypage avant simulation — un outil né à l’Université d’Anvers sous la houlette de Robin Kerstens, compatible KiCad 9, 10 et au-delà, qui transforme votre schéma en platine d’essai virtuelle directement dans l’éditeur. C’est un pont précieux entre la théorie, la simulation et le PCB, même si ses limites (composants supportés, fidélité électrique) sont bien documentées.

Scripts et automatisation : l’écosystème 2026 de KiCad s’ouvre largement à l’automatisation. Les bindings modernes et les scripts Python permettent de piloter ngspice en dehors de l’interface, d’enchaîner des balayages paramétriques et de réinjecter les résultats dans le flux de conception. Sur le front du routage, des outils comme Freerouting (dont la version 2.3.0 a fait l’objet d’un rapport de régression le 28 août 2026 concernant des violations de clearance auto-déclarées) illustrent la vitalité — et parfois les fragilités — de l’outillage tiers.

IA et assistants : la tendance 2026 est à l’intégration d’assistants. Un plugin natif en Rust, Konnect, présenté le 7 septembre 2026, connecte Claude à KiCad 10 via MCP pour assister la conception schématique et le routage DevTrends. Ces outils restent expérimentaux et ne remplacent pas la validation par simulation — mais ils changent la façon dont on prépare un circuit avant de le soumettre à ngspice.

Ponts vers LTspice : la pratique la plus répandue reste le transfert de modèles. Les fichiers .lib et .mod de LTspice sont directement exploitables par ngspice dans KiCad (compatibilité officielle LTspice/PSpice/HSPICE), ce qui permet de récupérer les modèles fabricants sans changer d’outil de simulation. La limite n’est donc pas le format, mais la disponibilité des modèles et la robustesse de la convergence.

Ce que la branche 10.0.x change pour la simulation (état d’octobre 2026)

Il faut être précis sur l’état réel de la branche, car les versions se sont enchaînées vite :

10.0.0 (30 mars 2026) : jalon majeur, intégration du simulateur et des modes d’analyse.
10.0.4 / 10.0.5 : des retours du forum signalent des lenteurs extrêmes de déplacement de pistes dans l’éditeur PCB en 10.0.4/10.0.5, au point que « 10.0.5 devient inutilisable » pour certains utilisateurs travaillant sur des pistes existantes (12 août 2026). Un point à garder en tête si vous simulez et routez dans la même session.
10.0.6 (stable, 29 août 2026) : correctifs critiques, version recommandée.
10.0.7 RC1 (27 septembre) puis RC2 (3 octobre 2026) : en validation, publication imminente sauf problème critique.

Pour la simulation spécifiquement, aucune de ces releases n’ajoute de mode d’analyse : les correctifs portent sur la stabilité, la convergence et la robustesse générale. C’est cohérent avec la philosophie de la branche 10.0.x — consolider plutôt qu’étendre. Les utilisateurs qui attendent le bruit, le Monte Carlo ou le paramétrique « en un clic » devront donc encore passer par le mode Custom ou des scripts.

Un dernier point d’actualité : la KiCon Asia 2026 se tiendra à Shenzhen du 5 au 7 novembre 2026 KiCad Conference Asia 2026. C’est l’occasion de voir les démonstrations de simulation et l’état de l’écosystème plugins présentés par les développeurs eux-mêmes.

Verdict : un simulateur sérieux, pas encore un laboratoire complet

KiCad v10 a transformé la simulation SPICE d’un accessoire en fonctionnalité crédible. Les quatre modes standard, la compatibilité SPICE/LTspice/PSpice/HSPICE, l’outil sonde et l’intégration dans l’éditeur de schémas couvrent la grande majorité des besoins d’un concepteur analogique. La branche 10.0.x, stabilisée autour de la 10.0.6 et bientôt enrichie par la 10.0.7, a gommé les aspérités de jeunesse.

Mais les angles morts demeurent : pas de bibliothèque de modèles fabricants intégrée, pas d’analyses de bruit/Monte Carlo/paramétrique dans l’interface, pas de simulation mixte native, et un post-traitement limité. Pour ces cas, la communauté a bâti des contournements (mode Custom, scripts Python, Kicad‑Spice‑Tools, XSPICE code models, ponts LTspice) qui fonctionnent — au prix d’un effort d’ingénierie.

La bonne façon de voir les choses en octobre 2026 : KiCad n’a pas vocation à remplacer LTspice pour le spécialiste RF ou le concepteur de circuits mixtes. Il a vocation à rendre la simulation accessible là où l’on dessine déjà le schéma, sans changer d’outil. Et sur ce terrain, la v10.0.x a gagné son pari.

Sources

Article recherché et rédigé automatiquement · Magazine Electrosens

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