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# Hallazgos — ngspice-WASM (sesión 2)
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## Resultado
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**47 tests, todos pasando en ~5 segundos** mezclando:
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- DC op-point (pasivos, divisores)
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- Transient (RC, RLC)
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- AC / Bode (low-pass, bandpass)
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- Dispositivos no-lineales (diodo, BJT, MOSFET, op-amp)
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- Lógica digital behavioral (AND/NAND/XOR)
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- Circuitos mixtos (lógica → RC filter)
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- Osciladores de relajación (555 core)
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- **Co-simulación avr8js ↔ ngspice** (NTC+sketch, PWM+RC, pot dinámico)
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## Qué aprendimos
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### eecircuit-engine es suficiente
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- Importa limpio en Node: `import { Simulation } from 'eecircuit-engine'`.
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- Boot único: ~400 ms. Cada simulación: 5–500 ms.
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- Serializable: un solo netlist por call, respuesta asíncrona.
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- No hay `.reset()` pero `setNetList` + `runSim` es idempotente si el netlist está limpio.
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- Soporta `.op` `.tran` `.ac` `.dc` sin problema.
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### Tamaño
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- `node_modules/eecircuit-engine/` = 39 MB
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- En Velxio (browser) esto es muchísimo — debe cargarse **lazy** y **solo cuando el usuario activa "simulación eléctrica"**.
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- El módulo incluye WASM + glue JS. Puede servirse con CDN / caché de navegador para primer load < 5s en banda ancha.
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### B-sources (behavioral) son la clave para mixed-signal
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ngspice no tiene compuertas lógicas como primitivas (en este build sin XSPICE). Pero con `B1 y 0 V = expresión`, podemos modelar cualquier compuerta:
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Band y 0 V = 5 * u(V(a)-2.5) * u(V(b)-2.5)
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```
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donde `u(x)` es step de Heaviside. Gates, comparadores, ALUs — todo se expresa así.
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### Trampa: `&` no es AND
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En B-source de ngspice:
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- `&` = bitwise AND (ints). En nuestra primera versión, `V(a) > 2.5 & V(b) > 2.5` se colgó.
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- Usar **productos de `u()`** es más portable: `u(V(a)-2.5) * u(V(b)-2.5)`.
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### Trampa: matriz singular
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Si dejas un nodo sin camino DC (ej. capacitor en serie con un resistor → nodo interior flota en `.op`), ngspice entra en un **loop de recovery** (gmin stepping → source stepping → retry) que puede tomar > 60 s antes de fallar. **Fix**: añadir un resistor de alta impedancia (10 MΩ) al nodo. En Velxio, el parser debería detectar esta topología y añadir el pull-down automáticamente.
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### Trampa: switch con histéresis
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`.model SMOD SW(Vt=2.5 Vh=0.833 Ron=100 Roff=1G)` es la forma más compacta de crear un flip-flop analógico. El switch retiene su estado entre `Vt−Vh` y `Vt+Vh`, lo cual ES memoria. Sin esto no podemos hacer relaxation oscillators ni SR latches en behavioral.
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## Performance por tipo de análisis
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| Análisis | Circuito | Tiempo por `runSim` |
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|---|---|---|
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| `.op` (R/V/I solamente) | 3–5 componentes | ~5–10 ms |
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| `.op` con diodo / BJT | 5–10 componentes | 20–50 ms |
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| `.tran` 3 ms con R/C/switch | 10 componentes | 100–300 ms |
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| `.tran` 20 ms con switches | 555-core | ~400 ms |
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| `.ac dec 20 10 1Meg` | RC filter | ~10 ms |
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| Bridge rectifier 40 ms | 4 diodos + cap | ~300 ms |
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Boot inicial: 400 ms (una sola vez por proceso).
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## Propuesta de integración en Velxio
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### Cambios mínimos
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1. `frontend/package.json` añadir `"eecircuit-engine": "^1.7.0"` (40 MB, lazy-load).
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2. Nuevo `frontend/src/simulation/SpiceEngine.ts` espejo del `SpiceEngine.js` de este sandbox.
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3. Nuevo `frontend/src/simulation/NetlistBuilder.ts`:
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- Entrada: `wires[]` + `components[]` del store.
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- Salida: string netlist ngspice.
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- Union-Find sobre wires → nets.
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- Mapeo `metadataId` → primitiva ngspice (ver tabla abajo).
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4. `useSimulatorStore` añade `spiceResults: ResultType | null` y `runSpice: () => Promise<void>`.
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5. Hook en `PinManager.onPinChange()` debounce 50 ms → build netlist → run → inyectar ADC.
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6. Toggle en toolbar `⚡ Simulación eléctrica` (off por defecto para no costar 40 MB a todos).
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### Tabla de mapeo
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| `metadataId` Velxio | Elemento ngspice | Nota |
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|---|---|---|
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| `resistor` | `R<id> n1 n2 <value>` | |
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| `resistor-us` | idem | |
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| `capacitor` | `C<id> n1 n2 <value>` | |
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| `inductor` | `L<id> n1 n2 <value>` | |
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| `led` | `D<id> a c LED_<color>` + `.model LED_RED D(Is=…)` | Brillo = `|i(d)|/0.02` |
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| `diode` | `D<id> a c DMOD` | |
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| `pushbutton` (pressed) | resistor 10 mΩ | else 1 GΩ |
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| `slide-potentiometer` | dos R con `wiperPos` | |
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| `ntc-temperature-sensor` | R con valor calculado vía β | |
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| `photoresistor` | R dependiente de `lux` | |
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| `arduino pin` HIGH/LOW | `V<id> pin 0 DC {5|0}` | |
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| `arduino pin` PWM | `V<id> pin 0 DC {duty*5}` (quasi-static) | |
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### Caveat
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Componentes que NO tienen modelo eléctrico (LCD, NeoPixel, motor, servomotor) se ignoran en el netlist — siguen teniendo su lógica propia fuera del solver.
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## Pendientes / futuro
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- Probar que el mismo flujo funciona en **browser** (no solo Node). Requiere bundler que soporte el `.wasm` de eecircuit-engine (Vite debería funcionar, ya lo usa Velxio).
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- Medir el peso del bundle + WASM en producción de Velxio.
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- Implementar warnings automáticos (LED quemado, corto, nodo flotante) desde los resultados de ngspice.
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- Componentes XSPICE (compuertas, FFs) — chequear si `eecircuit-engine` los incluye compilados; si no, contribuir aguas arriba.
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- Subcircuits `.subckt` para encapsular op-amps, transistor packs, etc.
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