模拟电路采用无限可变的现实世界电压或电流，并以某种有用的方式对其进行修改。信号可能被放大、与另一个信号比较、与其他信号混合、与其他信号分离、检查值或以其他方式操纵。对于此类电路的设计，每个单独组件的选择、尺寸、布局和连接都至关重要。独特的决定比比皆是——例如，一个连接是否应该比另一个连接稍宽，一个电阻器是否应该平行或垂直于另一个，或者一根电线是否可以放在另一根电线的顶部。每一个小细节都会影响最终产品的最终性能。
当集成的电路是更简单，元件值可以通过手工计算。例如，放大器的特定放大值（增益）通常可以通过两个特定电阻器的比率来计算。然后可以使用放大器增益所需的电阻值和使用的电源电压来确定电路中的电流。随着设计变得更加复杂，实验室测量被用来表征设备。工程师绘制了跨多个变量的设备特性图，然后在他们需要计算信息时参考这些图。随着科学家改进他们对复杂物理学的表征对于每个设备，他们开发了复杂的方程，其中考虑到了从粗略的实验室测量中无法明显看出的微妙影响。例如，晶体管在不同的频率、尺寸、方向和布局下的工作方式非常不同。特别是，科学家们发现了器件构建方式中固有的寄生成分（不良影响，通常是电阻和电容）。随着电路变得更复杂、更小并且以更高的频率运行，寄生效应变得更加成问题。
尽管电路中的寄生元件现在可以通过复杂的方程来计算，但手动进行此类计算非常耗时。对于这项工作，计算机已变得不可或缺。特别是，加利福尼亚大学伯克利分校在 1970 年代开发的公共域电路分析程序，SPICE（具有集成电路重点的仿真程序）以及为其使用而设计的各种专有模型在工程课程和模拟电路设计行业中无处不在。SPICE 具有晶体管、电容器、电阻器和其他组件以及导线长度和导线匝数的方程，它可以将电路交互的计算从以前手动计算所需的数月减少到数小时。
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