Circuit Sim Lab (電路模擬實驗室)

Working · 1.9 s

ai.enscon/circuit-simv1.0.0 Domain verified

PCB calculators: trace impedance, crosstalk, diff skew, crystal load cap, Vout tolerance, inrush.

Utilities

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https://circuit-sim.enscon.ai/mcp

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Bearer csk_... API key. Sign up and create one at https://circuit-sim.enscon.ai/account (7-day free trial).

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crosstalk

兩條耦合線的串音：偶／奇模阻抗用 2D 電場數值解，再算近端串音係數 kb、飽和比例、遠端串音係數。只回傳解析式的部分（不含工具頁的 ngspice 時域波形）。

hnumber

微帶線：線到參考層的介質厚度（kind=ms）（mm）

snumber

差動對的線間距（單線 single 模式不用）（mm）

tnumber

銅厚（35 µm＝1 oz）（mm）

wnumber

線寬（mm）

ernumber

板材介電常數 εr（帶狀線上下用同一個）

hanumber

帶狀線：線頂到上參考層（kind=sl）（mm）

hbnumber

帶狀線：線底到下參考層（kind=sl）（mm）

trnumber

攻擊線的上升時間（10–90%）（ps）

lennumber

並行長度（mm）

kindstring

ms＝微帶線（外層）、sl＝帶狀線（內層，上下都有參考層）

This tool isn't marked read-only, so it may change something on the server or in an account you connected.

I understand, run it anyway

Tools (6)

crosstalk

Argument	Type	Description
h	number	微帶線：線到參考層的介質厚度（kind=ms）（mm）
s	number	差動對的線間距（單線 single 模式不用）（mm）
t	number	銅厚（35 µm＝1 oz）（mm）
w	number	線寬（mm）
er	number	板材介電常數 εr（帶狀線上下用同一個）
ha	number	帶狀線：線頂到上參考層（kind=sl）（mm）
hb	number	帶狀線：線底到下參考層（kind=sl）（mm）
tr	number	攻擊線的上升時間（10–90%）（ps）
len	number	並行長度（mm）
kind	string	ms＝微帶線（外層）、sl＝帶狀線（內層，上下都有參考層）

Input schema (JSON)

{
  "type": "object",
  "properties": {
    "h": {
      "type": "number",
      "default": 0.1,
      "maximum": 2,
      "minimum": 0.02,
      "description": "微帶線：線到參考層的介質厚度（kind=ms）（mm）"
    },
    "s": {
      "type": "number",
      "default": 0.15,
      "maximum": 6,
      "minimum": 0.01,
      "description": "差動對的線間距（單線 single 模式不用）（mm）"
    },
    "t": {
      "type": "number",
      "default": 0.035,
      "maximum": 0.1,
      "minimum": 0,
      "description": "銅厚（35 µm＝1 oz）（mm）"
    },
    "w": {
      "type": "number",
      "default": 0.15,
      "maximum": 6,
      "minimum": 0.01,
      "description": "線寬（mm）"
    },
    "er": {
      "type": "number",
      "default": 4.2,
      "maximum": 12,
      "minimum": 2,
      "description": "板材介電常數 εr（帶狀線上下用同一個）"
    },
    "ha": {
      "type": "number",
      "default": 0.13,
      "maximum": 2,
      "minimum": 0.02,
      "description": "帶狀線：線頂到上參考層（kind=sl）（mm）"
    },
    "hb": {
      "type": "number",
      "default": 0.13,
      "maximum": 2,
      "minimum": 0.02,
      "description": "帶狀線：線底到下參考層（kind=sl）（mm）"
    },
    "tr": {
      "type": "number",
      "default": 50,
      "maximum": 5000,
      "minimum": 10,
      "description": "攻擊線的上升時間（10–90%）（ps）"
    },
    "len": {
      "type": "number",
      "default": 50,
      "maximum": 2000,
      "minimum": 1,
      "description": "並行長度（mm）"
    },
    "kind": {
      "enum": [
        "ms",
        "sl"
      ],
      "type": "string",
      "default": "ms",
      "description": "ms＝微帶線（外層）、sl＝帶狀線（內層，上下都有參考層）"
    }
  },
  "additionalProperties": false
}

diff_skew

兩條線的長度差換成時間差（ps），對照介面的上限：USB3／PCIe 用業界經驗值 5 mil（非規範原文，出處見適用範圍）；DisplayPort／HDMI 沒有預設，請用 lim 填晶片廠或規範給的值。

Argument	Type	Description
ee	number	有效介電常數 εeff
ln	number	N 線長度（mm）
lp	number	P 線長度（mm）
lim	number	對內長度差上限（ps）。0 或不帶＝用介面預設（USB3／PCIe 業界經驗值 5 mil）；DP／HDMI 沒有預設，請填晶片廠或規範給的值，沒帶時 limit_ps 回 null（ps）
rate	number	資料速率（UI＝1000÷速率 ps）（Gbps）
iface	string	介面：none／usb3／pcie／dp／hdmi

Input schema (JSON)

{
  "type": "object",
  "properties": {
    "ee": {
      "type": "number",
      "default": 3.3,
      "maximum": 12,
      "minimum": 1,
      "description": "有效介電常數 εeff"
    },
    "ln": {
      "type": "number",
      "default": 49,
      "maximum": 5000,
      "minimum": 0.01,
      "description": "N 線長度（mm）"
    },
    "lp": {
      "type": "number",
      "default": 50,
      "maximum": 5000,
      "minimum": 0.01,
      "description": "P 線長度（mm）"
    },
    "lim": {
      "type": "number",
      "default": 0,
      "maximum": 1000,
      "minimum": 0,
      "description": "對內長度差上限（ps）。0 或不帶＝用介面預設（USB3／PCIe 業界經驗值 5 mil）；DP／HDMI 沒有預設，請填晶片廠或規範給的值，沒帶時 limit_ps 回 null（ps）"
    },
    "rate": {
      "type": "number",
      "default": 5,
      "maximum": 128,
      "minimum": 0.1,
      "description": "資料速率（UI＝1000÷速率 ps）（Gbps）"
    },
    "iface": {
      "enum": [
        "none",
        "usb3",
        "pcie",
        "dp",
        "hdmi"
      ],
      "type": "string",
      "default": "none",
      "description": "介面：none／usb3／pcie／dp／hdmi"
    }
  },
  "additionalProperties": false
}

impedance

用 2D 電場數值解算微帶線或帶狀線的差動阻抗（Zdiff、Zcomm、奇／偶模）或單端阻抗（Z0），含銅厚。回傳附適用範圍。

Argument	Type	Description
h	number	微帶線：線到參考層的介質厚度（kind=ms）（mm）
s	number	差動對的線間距（單線 single 模式不用）（mm）
t	number	銅厚（35 µm＝1 oz）（mm）
w	number	線寬（mm）
er	number	板材介電常數 εr（帶狀線上下用同一個）
ha	number	帶狀線：線頂到上參考層（kind=sl）（mm）
hb	number	帶狀線：線底到下參考層（kind=sl）（mm）
kind	string	ms＝微帶線（外層）、sl＝帶狀線（內層，上下都有參考層）
mode	string	diff＝差動對、single＝單線

Input schema (JSON)

{
  "type": "object",
  "properties": {
    "h": {
      "type": "number",
      "default": 0.1,
      "maximum": 2,
      "minimum": 0.02,
      "description": "微帶線：線到參考層的介質厚度（kind=ms）（mm）"
    },
    "s": {
      "type": "number",
      "default": 0.15,
      "maximum": 6,
      "minimum": 0.01,
      "description": "差動對的線間距（單線 single 模式不用）（mm）"
    },
    "t": {
      "type": "number",
      "default": 0.035,
      "maximum": 0.1,
      "minimum": 0,
      "description": "銅厚（35 µm＝1 oz）（mm）"
    },
    "w": {
      "type": "number",
      "default": 0.15,
      "maximum": 6,
      "minimum": 0.01,
      "description": "線寬（mm）"
    },
    "er": {
      "type": "number",
      "default": 4.2,
      "maximum": 12,
      "minimum": 2,
      "description": "板材介電常數 εr（帶狀線上下用同一個）"
    },
    "ha": {
      "type": "number",
      "default": 0.13,
      "maximum": 2,
      "minimum": 0.02,
      "description": "帶狀線：線頂到上參考層（kind=sl）（mm）"
    },
    "hb": {
      "type": "number",
      "default": 0.13,
      "maximum": 2,
      "minimum": 0.02,
      "description": "帶狀線：線底到下參考層（kind=sl）（mm）"
    },
    "kind": {
      "enum": [
        "ms",
        "sl"
      ],
      "type": "string",
      "default": "ms",
      "description": "ms＝微帶線（外層）、sl＝帶狀線（內層，上下都有參考層）"
    },
    "mode": {
      "enum": [
        "diff",
        "single"
      ],
      "type": "string",
      "default": "diff",
      "description": "diff＝差動對、single＝單線"
    }
  },
  "additionalProperties": false
}

inrush_current

負載開關控速上升時的充電電流、峰值電流、能量與脈衝 I²t（mode=slew），或電容直接接電源時的串聯 R-L-C 步階電流（mode=direct）。

Argument	Type	Description
ct	number	CT 腳電容（ctsel≠none 時用）（pF）
lh	number	線路電感（direct）（nH）
rl	number	負載電阻（0＝不接）（Ω）
rs	number	線路＋電源內阻（direct）（mΩ）
tr	number	輸出上升時間（10–90%，ctsel=none 時用）（µs）
esr	number	電容 ESR（direct）（mΩ）
vin	number	輸入電壓（V）
cout	number	輸出電容（µF）
mode	string	slew＝負載開關控速、direct＝直接接電容
ctsel	string	用 CT 腳電容決定上升時間：none／t918／t965

Input schema (JSON)

{
  "type": "object",
  "properties": {
    "ct": {
      "type": "number",
      "default": 220,
      "maximum": 100000,
      "minimum": 1,
      "description": "CT 腳電容（ctsel≠none 時用）（pF）"
    },
    "lh": {
      "type": "number",
      "default": 50,
      "maximum": 100000,
      "minimum": 0.001,
      "description": "線路電感（direct）（nH）"
    },
    "rl": {
      "type": "number",
      "default": 10,
      "maximum": 100000,
      "minimum": 0,
      "description": "負載電阻（0＝不接）（Ω）"
    },
    "rs": {
      "type": "number",
      "default": 20,
      "maximum": 10000,
      "minimum": 0.1,
      "description": "線路＋電源內阻（direct）（mΩ）"
    },
    "tr": {
      "type": "number",
      "default": 650,
      "maximum": 1000000,
      "minimum": 1,
      "description": "輸出上升時間（10–90%，ctsel=none 時用）（µs）"
    },
    "esr": {
      "type": "number",
      "default": 20,
      "maximum": 10000,
      "minimum": 0.1,
      "description": "電容 ESR（direct）（mΩ）"
    },
    "vin": {
      "type": "number",
      "default": 5,
      "maximum": 60,
      "minimum": 0.5,
      "description": "輸入電壓（V）"
    },
    "cout": {
      "type": "number",
      "default": 22,
      "maximum": 100000,
      "minimum": 0.1,
      "description": "輸出電容（µF）"
    },
    "mode": {
      "enum": [
        "slew",
        "direct"
      ],
      "type": "string",
      "default": "slew",
      "description": "slew＝負載開關控速、direct＝直接接電容"
    },
    "ctsel": {
      "enum": [
        "none",
        "t918",
        "t965"
      ],
      "type": "string",
      "default": "none",
      "description": "用 CT 腳電容決定上升時間：none／t918／t965"
    }
  },
  "additionalProperties": false
}

output_voltage_tolerance

回授電阻分壓的輸出電壓：最壞情況（每項取上下限的所有組合）、RSS 統計；可選蒙地卡羅超規比例。

Argument	Type	Description
n	integer	蒙地卡羅次數
dt	number	溫差（°C）
r1	number	上電阻 R1（kΩ）
r2	number	下電阻 R2（kΩ）
tc	number	電阻溫漂（ppm/°C）
tr	number	電阻公差 ±（%）
ifb	number	回授腳偏壓電流（典型）（nA）
dist	string	蒙地卡羅的誤差分布
tifb	number	回授腳偏壓電流（最大偏離）（nA）
tref	number	VREF 精度 ±（%）
vmax	number	允許的輸出上限（V）
vmin	number	允許的輸出下限（V）
vref

xtal_load_cap

外掛電容 C1、C2 與雜散電容算出實際負載電容 CL、頻率偏移 ppm、振盪增益餘裕、驅動功率，並給出剛好對上規格 CL 的電容值。

Argument	Type	Description
f	number	晶振頻率（MHz）
c0	number	並聯電容 C0（pF）
c1	number	外掛電容 C1。2026-10-12 起預設 26 pF（原 30 pF），配合 cs 預設 5 pF 讓 CL＝18 pF（pF）
c2	number	外掛電容 C2。2026-10-12 起預設 26 pF（原 30 pF），配合 cs 預設 5 pF 讓 CL＝18 pF（pF）
cm	number	動態電容 Cm（fF）
cs	number	雜散電容（腳位＋走線）。2026-10-12 起預設 5 pF（原 3 pF），出處 ST AN2867／TI SLLA122（pF）
gm	number	晶片振盪器跨導 gm（mA/V）
cls	number	晶振規格的負載電容 CL（pF）
esr	number	等效串聯電阻 ESR（最大值）（Ω）
vpp	number	C1 那端的峰對峰電壓（算驅動功率用）（V）

Input schema (JSON)

{
  "type": "object",
  "properties": {
    "f": {
      "type": "number",
      "default": 25,
      "maximum": 100,
      "minimum": 0.03,
      "description": "晶振頻率（MHz）"
    },
    "c0": {
      "type": "number",
      "default": 3,
      "maximum": 20,
      "minimum": 0.1,
      "description": "並聯電容 C0（pF）"
    },
    "c1": {
      "type": "number",
      "default": 26,
      "maximum": 200,
      "minimum": 0.5,
      "description": "外掛電容 C1。2026-10-12 起預設 26 pF（原 30 pF），配合 cs 預設 5 pF 讓 CL＝18 pF（pF）"
    },
    "c2": {
      "type": "number",
      "default": 26,
      "maximum": 200,
      "minimum": 0.5,
      "description": "外掛電容 C2。2026-10-12 起預設 26 pF（原 30 pF），配合 cs 預設 5 pF 讓 CL＝18 pF（pF）"
    },
    "cm": {
      "type": "number",
      "default": 5,
      "maximum": 50,
      "minimum": 0.5,
      "description": "動態電容 Cm（fF）"
    },
    "cs": {
      "type": "number",
      "default": 5,
      "maximum": 20,
      "minimum": 0,
      "description": "雜散電容（腳位＋走線）。2026-10-12 起預設 5 pF（原 3 pF），出處 ST AN2867／TI SLLA122（pF）"
    },
    "gm": {
      "type": "number",
      "default": 25,
      "maximum": 500,
      "minimum": 0.1,
      "description": "晶片振盪器跨導 gm（mA/V）"
    },
    "cls": {
      "type": "number",
      "default": 18,
      "maximum": 40,
      "minimum": 1,
      "description": "晶振規格的負載電容 CL（pF）"
    },
    "esr": {
      "type": "number",
      "default": 50,
      "maximum": 100000,
      "minimum": 1,
      "description": "等效串聯電阻 ESR（最大值）（Ω）"
    },
    "vpp": {
      "type": "number",
      "default": 0.6,
      "maximum": 5,
      "minimum": 0.05,
      "description": "C1 那端的峰對峰電壓（算驅動功率用）（V）"
    }
  },
  "additionalProperties": false
}

{ "type": "object", "properties": { "n": { "type": "integer", "default": 20000, "maximum": 20000, "minimum": 100, "description": "蒙地卡羅次數" }, "dt": { "type": "number", "default": 60, "maximum": 200, "minimum": 0, "description": "溫差（°C）" }, "r1": { "type": "number", "default": 100, "maximum": 10000, "minimum": 0.01, "description": "上電阻 R1（kΩ）" }, "r2": { "type": "number", "default": 22.1, "maximum": 10000, "minimum": 0.01, "description": "下電阻 R2（kΩ）" }, "tc": { "type": "number", "default": 100, "maximum": 5000, "minimum": 0, "description": "電阻溫漂（ppm/°C）" }, "tr": { "type": "number", "default": 1, "maximum": 20, "minimum": 0, "description": "電阻公差 ±（%）" }, "ifb": { "type": "number", "default": 0, "maximum": 1000000, "minimum": 0, "description": "回授腳偏壓電流（典型）（nA）" }, "dist": { "enum": [ "normal", "uniform" ], "type": "string", "default": "normal", "description": "蒙地卡羅的誤差分布" }, "tifb": { "type": "number", "default": 0, "maximum": 1000000, "minimum": 0, "description": "回授腳偏壓電流（最大偏離）（nA）" }, "tref": { "type": "number", "default": 1, "maximum": 20, "minimum": 0, "description": "VREF 精度 ±（%）" }, "vmax": { "type": "number", "default": 3.35, "maximum": 100, "minimum": 0, "description": "允許的輸出上限（V）" }, "vmin": { "type": "number", "default": 3.25, "maximum": 100, "minimum": 0, "description": "允許的輸出下限（V）" }, "vref": { "type": "number", "default": 0.6, "maximum": 5, "minimum": 0.1, "description": "參考電壓 VREF（V）" }, "track": { "type": "integer", "default": 0, "maximum": 1, "minimum": 0, "description": "1＝兩顆電阻溫漂同向（互相抵消）" }, "monte_carlo": { "type": "boolean", "default": false, "description": "true＝多跑蒙地卡羅（固定亂數種子，可重現）" } }, "additionalProperties": false }