Симулатор на електронни схеми. Qucs - CAD с отворен код за симулация на електронни схеми

Оставете коментар 6,950

15 януари 2015 г. в 17:54 ч

Qucs - CAD софтуер с отворен код за моделиране на електронни схеми

CAD / CAM

В момента няма толкова много CAD системи с отворен код. Въпреки това, има някои доста прилични продукти там в електрониката CAD (EDA). Тази публикация ще се фокусира върху модел на електронни схеми с отворен код. Qucs е написан на C ++, използвайки рамката Qt4. Qucs е кросплатформен и пуснат за Linux, Windows и MacOS.

Разработването на тази CAD система започва през 2004 г. от германците Майкъл Марграф и Стефан Ян (в момента не е активен). Qucs в момента се разработва от международен екип, който включва и мен. Ръководители на проекта са Франс Шройдер и Гийерме Тори. В раздела ще говорим за ключовите възможности на нашия моделер на схеми, неговите предимства и недостатъци в сравнение с аналозите.

Основният прозорец на програмата е показан на екранната снимка. Там се моделира резонансен усилвател на полеви транзистор и се получават осцилограми на напрежението на входа и изхода, както и на честотната характеристика.

Както можете да видите, интерфейсът е интуитивен. Централната част на прозореца е заета от действително моделираната верига. Компонентите се поставят на диаграмата с помощта на метода на плъзгане и пускане от лявата страна на прозореца. Симулационните изгледи и уравненията също са специални компоненти. Принципите на редактиране на схеми са описани по-подробно в документацията за програмата.

Файловият формат на схемата Qucs е базиран на XML и се предлага с документация. Следователно схемата Qucs може лесно да бъде генерирана от програми на трети страни. Това ви позволява да създавате софтуер за синтез на вериги, който е разширение на Qucs. Собственият софтуер обикновено използва двоични формати.

Нека изброим основните компоненти, налични в Qucs:

Пасивни RCL компоненти
диоди
Биполярни транзистори
Полеви транзистори (JFET, MOSFET, MESFET и микровълнови транзистори)
Идеални операционни усилватели
Коаксиални и микролентови линии
Компоненти на библиотеката: транзистори, диоди и микросхеми
Компоненти на файлове: подсхеми, подвериги за подправки, компоненти на Verilog

Центърът за съдържание използва собствен XML-базиран формат. Възможно е обаче да се импортират съществуващи библиотеки на компоненти, базирани на Spice (предоставени в листовете с данни за електронни компоненти).

Поддържат се следните типове моделиране:

Симулация на DC работна точка
Симулация на променлив ток в честотната област
Симулация на преходни процеси във времева област
Моделиране на S-параметри
Параметричен анализ

Резултатите от симулацията могат да бъдат експортирани в Octave / Matlab и да бъдат обработени там.

Qucs се основава на новоразработена схематична симулационна машина. Отличителна черта на този двигател е вградената способност за симулиране на S-параметри и VSWR, което е важно за анализа на RF вериги. Qucs може да преобразува S-параметри в Y- и Z-параметри.

Снимките на екрана показват пример за моделиране на S-параметрите на високочестотен широколентов усилвател.

И така, отличителната черта на Qucs е способността да се анализират сложни честотни характеристики (CFC), да се изграждат графики върху сложната равнина и диаграми на Смит, да се анализират сложни импеданси и S-параметри. Тези възможности липсват в собствените системи MicroCAP и MultiSim и тук Qucs дори превъзхожда търговския софтуер и осигурява резултати, недостижими за базираните на Spice симулатори на схеми.

Недостатъкът на Qucs е малкият брой библиотечни компоненти. Но този недостатък не е пречка за използване, тъй като Qucs е съвместим с формата Spice, който предоставя модели на електронни компоненти в листове с данни. Освен това моделерът е по-бавен от сравнимите модели, съвместими със Spice (като MicroCAP (собствено) или Ngspice (с отворен код)).

В момента работим върху възможността да предоставим на потребителя избор на двигател за моделиране на веригата. Ще бъде възможно да се използва вграденият двигател Qucs, Ngspice (съвместим с spice конзолен моделер, подобен на PSpice) или Xyce (моделатор с поддръжка за паралелни изчисления чрез OpenMPI)

Сега нека да разгледаме списъка с иновации в скорошната версия на Qucs 0.0.18, обещаващи посоки в развитието на Qucs:

Подобрена съвместимост с Verilog
Пренасянето на интерфейса към Qt4 продължава
Реализиран списък с наскоро отворени документи в главното меню.
Реализиран е експорт на диаграми, диаграми в растерни и векторни формати: PNG, JPEG, PDF, EPS, SVG, PDF + LaTeX. Тази функция е полезна при изготвяне на статии и отчети, съдържащи резултати от симулация.
Възможност за отваряне на схематичен документ от бъдеща версия на програмата.
Поправени грешки, свързани със замразяването на моделера при определени условия.
В процес на разработка е система за синтез на активни филтри за Qucs (очаква се във версия 0.0.19)
Развитието на взаимодействие с други двигатели с отворен код за моделиране на електронни схеми (

Списък безплатен онлайн софтуер за симулация на веригимного ви е полезно. Тези симулатори на схеми, които предлагам, не е необходимо да се изтеглят на компютъра и могат да се стартират директно от уебсайта. 1. Дизайн на електронни схеми EasyEDA, симулация на верига и дизайн на печатни платки:
EasyEDA е невероятно безплатен онлайн симулатор на веригикоето е много подходящо за тези, които обичат електронните схеми. Екипът на EasyEDA от няколко години се стреми да направи сложна програма за проектиране на уеб платформа и сега инструментът става чудесен за потребителите. Софтуерната среда ви позволява да проектирате схемата сами. Проверете работата чрез симулатора на веригата. Когато сте проверили добре функцията на веригата, ще създадете печатна платка със същия софтуер. Има над 70 000+ налични диаграми в техните уеб бази данни, заедно с 15 000+ библиотечни програми на Pspice. На сайта можете да намерите и използвате много дизайни и електронни схеми, направени от други, защото те са публичен хардуер с отворен код. Той има някои доста впечатляващи опции за импортиране (и експорт). Например, можете да импортирате файлове в Eagle, Kikad, LTspice и Altium designer и да експортирате файлове в .PNG или SVG. На сайта има много примери и полезни програми за обучение, които улесняват управлението на хората.

2. Circuit Sims: Това беше един от първите уеб базирани емулатори на верига с отворен код, които тествах преди няколко години. Разработчикът не успя да подобри качеството и да подобри графичния потребителски интерфейс.

3. DcAcLab има визуални и атрактивни графики, но е ограничен до симулация на верига. Това несъмнено е страхотна програма за обучение, много лесна за използване. Това ви кара да видите компонентите, както са направени. Това няма да ви позволи да проектирате веригата, а само ще ви позволи да практикувате.

4. EveryCircuit е онлайн електронен емулатор с добре направени графики. Когато влезете в онлайн програма и тя ще ви помоли да създадете безплатен акаунт, така че да можете да запазите вашите дизайни и да имате ограничена площ, за да нарисувате вашата диаграма. За да го използвате без ограничения се изисква годишна такса от $10. Може да бъде изтеглен и използван на платформи Android и iTunes. Компонентите имат ограничена способност за симулиране с малки минимални параметри. Много лесен за използване, има отлична електронна система за дизайн. Позволява ви да включите (вградите) моделиране във вашите уеб страници.

5. DoCircuits: Въпреки че оставя у хората първото впечатление на объркване относно сайта, но дава много примери за това как работи програмата, можете да видите себе си във видеото „ще започне след пет минути“. Измерванията на параметрите на електронната верига ще бъдат демонстрирани с реалистични виртуални инструменти.

6. PartSim електронна схема симулатор онлайн. Той беше способен да моделира. Можете да рисувате електрически вериги и да ги тествате. Все още е нов симулатор, така че има няколко компонента, от които да направите симулациите, от които да избирате.

7. 123D Circuits Активната програма е разработена от AutoDesk, тя ви позволява да създадете схема, можете да я видите на макетна платка, да използвате платформата Arduino, да симулирате електронна схема и накрая да създадете печатна платка. Компонентите ще бъдат демонстрирани в 3D в реалния им вид. Можете да програмирате Arduino директно от тази програма за симулация, (това) е наистина впечатляващо.

Софтуер за симулация на радио вериги с визуал
демонстрация на изградената верига
под формата на 3D завършено устройство и графики на преходни процеси.
Програма за съставяне на радио вериги.
Той също така включва възможност за излагане на печатни платки.
и програмиране на PIC контролери.
Комплектът за разпространение включва визуална презентация.
54Mb

Програма за създаване на електронни схеми.
Добър удобен симулатор на електронни схеми.
Много лесно е да нарисувате радио вериги в него - интерфейс
организиран по най-простия начин.
Програма за съставяне на електронни проекти.
Преди да стартирате режима на симулация, не забравяйте в менюто
Simulate-> Edit Simulation Cmd в раздела Transient
задайте времето за изчисляване на времето за спиране, например 25m (25ms).
В режим на симулация ще се отвори графика на половин екран.
Когато щракнем с курсора върху необходимия проводник върху елементите на веригата,
графиката ще покаже промяната в потенциала в този момент
през определено време за изчисление. Да видиш
следва графиката на изменението на тока през елемента на устройството
просто щракнете с курсора върху необходимия елемент от веригите.
54Mb изтегляне на симулатор LTspiceIV

програма за проследяване на печатни платки
за цифрова електроника
парола: mycad2000
копирайте крака в директорията на програмата
и бягай 10Mb

Етикети: Тук е представен софтуер за проектиране на моделиране на схематични решения. Не е трудно да се справите с него. Радиотехническите програми са полезни за радиолюбителите. И това не е изненадващо. Нуждаем се от този софтуер за симулационно моделиране на радиотехнически конструкции. Тези книги събират най-интересните идеи за полезни устройства, давайки възможност на всеки радиолюбител да избере това, от което се нуждае от голямо разнообразие от решения и дизайни на сензора за зала a3144, тестван и тестван на практика.

Предложено решение

В края на всеки раздел има упражнения. Те показват схемата и резултатите, получени по време на симулацията, кога да се стартира веригата. Учениците се насърчават да решат тези проблеми, за да сравнят получените отговори с тези, дадени в книгата. Целта на тези упражнения не е да се научат електрически схеми, а да се практикува използването на програмата. Това също е софтуер за симулация на изграждане на верига.

Интуитивен потребителски интерфейс

Многослойната йерархия и поддръжката на многолистови платки ви позволяват бързо и ефективно да разработвате сложни схематични чертежи.
позициониране
Функциите за подреждане, позициониране на списък и автоматично подреждане на компоненти ви помагат бързо и лесно да оптимизирате разположението на компонентите и размерите на дъската.
Ефективни възможности за проследяване
Модерен безмрежов автомаршрутизатор е в състояние ефективно и бързо да маршрутизира както сложни многослойни платки с различни видове компоненти, така и прости двуслойни проекти.
Цялостна проверка на проекта
Разширените опции за проверка на дизайна на различни етапи на създаване ви позволяват да идентифицирате грешки, преди да изпратите файловете на производителя.

Метод за корекция на грешки

По-долу е даден списък с най-популярните програми за чертане на електрически вериги, използвани от радиолюбителите.

план

Тази програма ви позволява бързо да рисувате различни електрически вериги. Тя е проста и не отнема много време за овладяване. Основната характеристика на тази програма е, че има много добавки за нея, съдържащи руски радио елементи.

TyniCad

орел

Този софтуер има набор от инструменти, които ви позволяват да рисувате електрически вериги и да маршрутизирате печатни платки. Има три режима на работа, които включват възможността сами да разработите схема или да използвате готови елементи.

Цел 3001

Самото име на тази програма подсказва, че тя се откроява от останалите. Той поддържа работа дори с големи вериги и функцията за отмяна или повторение на действия в 50 нива. Друга особеност на тази програма е, че поддържа проекти, направени в други програми.

DipTrace

DipTrace е лесен за научаване, така че се използва главно от начинаещи и любители за създаване на радиолюбителски занаяти. Той включва четири модула, които ви позволяват не само да създавате, но и да оптимизирате оформлението и размера на дъските.

KiKad

Възможностите на тази програма включват създаване на професионални електрически вериги, разработване на печатни платки за тях и подготовка на готови изходни данни за крайно производство. Тази програма се състои от основни приложения и допълнителни помощни програми, които разширяват стандартната функционалност.

TyniCad

Въпреки че TinyCAD е лесна за научаване програма, тя ви позволява да проектирате дори сложни електронни схеми. Самите разработчици позиционират TinyCAD като обикновено приложение, създадено за рисуване и редактиране на диаграми с различна сложност.

Fritzing

Тази програма има доста тесен фокус - проекти на Arduino. Може да се използва както за скициране, така и за създаване на цялостна дъска. Fritzing включва набор от предварително изградени елементи за опростяване на създаването на дъска.

123D схеми

Тази онлайн услуга ви позволява да проектирате електронни схеми и печатни платки и поддържа платформата Arduino. Той включва набор от готови схеми, но основната му характеристика е възможността да симулира платформата Arduino. Той също така поддържа импортиране на данни от Eagle

XCirtuit

Тази програма е класифицирана като художествен дизайн, а не като редактор на електронни схеми. Базата данни XCircuit съдържа предварително изградени елементи на веригата за ускоряване на процеса на създаване на електронни схеми. Опитът ви позволява да създавате чертежи със средна сложност.

10 най-добри безплатни онлайн симулатора на вериги

Списъкът с безплатни онлайн софтуер за симулация на вериги е много полезен за вас. Тези симулатори на схеми, които предлагам, не е необходимо да се изтеглят на компютъра и могат да се стартират директно от уебсайта.

1. Дизайн на електронни схеми EasyEDA, симулация на верига и дизайн на печатни платки:
EasyEDA е невероятен безплатен онлайн симулатор на схеми, който е много подходящ за тези, които обичат електронните схеми. Екипът на EasyEDA се стреми да направи сложна програма за проектиране на уеб платформа от няколко години и сега инструментът става чудесен за потребителите. Софтуерната среда ви позволява да проектирате схемата сами. Проверете работата чрез симулатора на веригата. Когато сте проверили добре функцията на веригата, ще създадете печатна платка със същия софтуер. Има над 70 000+ налични диаграми в техните уеб бази данни, заедно с 15 000+ библиотечни програми на Pspice. На сайта можете да намерите и използвате много дизайни и електронни схеми, направени от други, защото те са публичен хардуер с отворен код. Той има някои доста впечатляващи опции за импортиране (и експорт). Например, можете да импортирате файлове в Eagle, Kikad, LTspice и Altium designer и да експортирате файлове в .PNG или SVG. На сайта има много примери и полезни програми за обучение, които улесняват управлението на хората.

8. TinaCloud Този симулатор има разширени функции. Той ви позволява да симулирате, в допълнение към конвенционалните смесени сигнални и микропроцесорни схеми, VHDL, SMPS захранване и радиочестотни вериги. Изчисленията за електронна симулация се извършват директно на сървъра на компанията и позволяват отлична скорост на симулация