Software di simulazione di circuiti elettronici:I. Cos’è la simulazione di circuiti elettronici .La simulazione di circuiti elettronici utilizza modelli matematici per replicare il comportamento di un dispositivo o circuito elettronico reale. Il software di simulazione consente la modellazione del funzionamento del circuito ed è uno strumento di analisi inestimabile. Grazie alla sua capacità di modellazione altamente accurata, molti college e università utilizzano questo tipo di software per l’insegnamento dei programmi di ingegneria elettronica e ingegneria elettronica., Il software di simulazione elettronica coinvolge l’utente integrandolo nell’esperienza di apprendimento.Simulare il comportamento di un circuito prima di costruirlo può migliorare notevolmente l’efficienza di progettazione rendendo noti i progetti difettosi come tali e fornendo informazioni sul comportamento dei progetti di circuiti elettronici. In particolare, percircuiti integrati, gli utensili (fotomaschere) sono costosi, le breadboard sono poco pratiche e sondare il comportamento dei segnali interni è estremamente difficile. Pertanto, quasi tutto il design IC si basa molto sulla simulazione.,Alcuni simulatori elettronici integrano un editor di schemi, un motore di simulazione e forme d’onda sullo schermo e rendono gli scenari “what-if” facili e istantanei. In genere contengono anche ampie librerie di modelli e dispositivi. Questi modelli includono tipicamente modelli di transistor specifici IC come BSIM, componenti generici come resistori, condensatori, induttori e trasformatori, modelli definiti dall’utente (come sorgenti di corrente e tensione controllate o modelli in Verilog-Aor VHDL-AMS).II. Introduzione di alcuni strumenti di simulazione di circuiti elettronici1.,EasyedaEasyeda è una cattura Schematc web-based, simulazione Spice, strumenti di layout PCB che fornisce one-stop shop per progetti elettronici. È possibile modificare lo schema su Easyeda Editor e file memorizzati sul server cloud.Easyeda è uno strumento di simulazione basato sul Web che utilizza ngspice .Per ulteriori informazioni sulla simulazione di Easyeda, pls andare alla Simulazione ebook di Easyedahttps://easyeda.com/Doc / Simulation-eBook / introduzione.,htm # WhatthisbookisnotforPer ogni circuito che viene simulato, EasyEDA converte lo schema in una descrizione testuale del circuito che viene poi passato al simulatore.Questa descrizione testuale del circuito è chiamata spice netlist.Notice1: I condensatori (a meno che non utilizzino le opzioni più avanzate in ngspice) sono ideali: non hanno resistenza DC parassitaria (perdita) in parallelo con loro., Questo è il motivo per cui entrambe le estremità di un condensatore devono avere un percorso CC a terra attraverso il circuito esterno o esplicitamente aggiungendo un resistore;Notice2: Le sorgenti di tensione (incluse le sorgenti di tensione V indipendenti e B ed E dipendenti) hanno il problema opposto. Sono ideali quindi hanno resistenza zero. Lo stesso vale per induttori semplici. Se si collegano le sorgenti di tensione direttamente in parallelo, ngspice genererà un errore anche se le sorgenti di tensione sono impostate sullo stesso valore (se non lo sono, fluirebbe una corrente infinita e ciò genererebbe un errore diverso)., Lo stesso problema sorge se si collega una sorgente di tensione direttamente in parallelo con un induttore semplice, ideale, perché la sorgente di tensione cerca di guidare una corrente infinita attraverso l’induttore.Su Easyeda, puoi creare modelli personalizzati .https://easyeda.com/Doc/Simulation-eBook/Custom-modelling.htm#CustommodellingWe può fare la simulazione sul CI creando un modello per accroding alla scheda tecnica di LM56EE.Di seguito è riportato lo schema di una doppia uscita a bassa potenza termostato LM56EE.—Uno schema di simulazione con il modello di LM56EE diagram Il diagramma della forma d’onda dello schema .,Inoltre potresti andare al link dell’esempio e fare un test online :https://easyeda.com/editor#Easyeda fornisce molti esempi di circuiti e testo di explantory che sono utili per comprendere l’elettronica.Per ulteriori informazioni sul sito web di easyeda ,pls fare riferimento a https://easyeda.com/2.MultisimNI Multisim (precedentemente MultiSIM) è un programma di acquisizione e simulazione schematica elettronica che fa parte di una suite di programmi di progettazione di circuiti, insieme a NI Ultiboard. Multisim è uno dei pochi programmi di progettazione di circuiti ad impiegare la simulazione software basata su Berkeley SPICE originale., Multisim è stato originariamente creato da una società denominata Electronics Workbench, che ora è una divisione di National Instruments. Multisim include la simulazione del microcontrollore (precedentemente noto come MultiMCU), così come le funzionalità integrate di importazione ed esportazione al software di layout del circuito stampato nella suite, NI Ultiboard.Multisim è ampiamente utilizzato nel mondo accademico e nell’industria per l’istruzione dei circuiti, la progettazione schematica elettronica e la simulazione delle spezie.3.,CircuitLogixFast, simulazione accurata dei circuiti elettronici è essenziale perché fornisce le informazioni necessarie per eseguire un’analisi accurata del comportamento del circuito. I simulatori SPICE vengono utilizzati per verificare che i circuiti analogici e a segnale misto produrranno le uscite previste. Un file netlist schematico e i valori di input del circuito vengono inviati al software SPICE, che simula il comportamento del circuito per un periodo di tempo specificato. CircuitLogix consente l’osservazione dei livelli di tensione e corrente in qualsiasi nodo del circuito mentre cambiano con frequenza e tempo., Consente di ottenere risultati accurati anche quando si simulano circuiti complessi in cui vengono riutilizzati blocchi gerarchici. Il motore di simulazione CircuitLogix è basato su Berkeley SPICE, e contiene una GUI per rendere la progettazione di circuiti più facile e più efficiente.Il motore SPICE CircuitLogix a 32 bit è interattivo e consente, ad esempio, di modificare la frequenza delle sorgenti, regolare i potenziometri e lanciare gli interruttori durante la simulazione. Il motore SPICE è completamente integrato con gli strumenti di acquisizione schematica e forma d’onda; CircuitLogix passa automaticamente le modifiche schematiche al simulatore durante l’esecuzione., Componenti come fusibili, LED e interruttori controllati vengono aggiornati automaticamente nello schema durante l’esecuzione della simulazione.
CircuitLogix simula circuiti analogici, digitali e misti analogico-digitali. Il simulatore divide prima il circuito in porzioni analogiche e digitali. La circuiteria analogica viene simulata con il motore SPICE basato sul tempo, mentre le parti digitali vengono simulate separatamente con un motore di simulazione basato su eventi. Il motore digitale CircuitLogix è stato sviluppato direttamente in. NET, più veloce delle macro SPICE., Poiché il simulatore esegue automaticamente la conversione del segnale, è possibile collegare qualsiasi parte analogica o digitale a qualsiasi altra. La libreria di modelli del sistema contiene parti ibride per la conversione analogico-digitale e digitale-analogico.4.PowersimPSIM è un pacchetto software di simulazione di circuiti elettronici, progettato specificamente per l’uso in elettronica di potenza e simulazioni di azionamento del motore, ma può essere utilizzato per simulare qualsiasi circuito elettronico. Sviluppato da Powersim, PSIM utilizza l’analisi nodale e l’integrazione delle regole trapezoidali come base del suo algoritmo di simulazione., PSIM fornisce un’interfaccia di acquisizione schematica e un visualizzatore di forme d’onda Simview. PSIM ha diversi moduli che estendono la sua funzionalità in aree specifiche di simulazione e progettazione di circuiti tra cui: teoria del controllo, motori elettrici, fotovoltaico e turbine eoliche PSIM è utilizzato dall’industria per la ricerca e lo sviluppo del prodotto e viene utilizzato dalle istituzioni educative per la ricerca e l’insegnamento.5.LTSpiceLTSpice-è un software di simulazione lineare. Sviluppo schematico, simulazione spice, waveform viewer e molte altre caratteristiche.6.,Ngspice Ngspice è un livello misto, motore di simulazione circuito segnale misto, basato su Spice, Sidro e XSpice. Funziona su sistemi Linux e FreeBSD. Il programma è rilasciato sotto la GNU General Public License.7.Macspice Questa è una versione per Mac del simulatore SPICE circuit . Funziona su entrambi i Mac Intel e sui Mac PowerPC più vecchi., Fornire un elenco di componenti e i nodi a cui questi componenti si connettono (chiamati “elenco di rete” o “netlist”), utilizzando un editor di testo o un’applicazione di acquisizione schematica, eseguire l’interprete dei comandi e MacSpice crea un modello numerico del circuito e lo analizza. Il programma sembra essere gratuito solo per uso non commerciale (cioè, anche se usa Spice3 che è open source, la porta Mac complessiva sembra avere una licenza più restrittiva).8.SpiceSPICE è probabilmente uno dei simulatori di circuiti più noti in giro. Supporta non lineare DC e transitoria, e lineare AC analisi., Per citare dalla sua documentazione, i circuiti possono contenere “resistori, condensatori, induttori, induttori reciproci, sorgenti di tensione e corrente indipendenti, quattro tipi di sorgenti dipendenti, linee di trasmissione lossless e lossy (due implementazioni separate), switch, linee RC distribuite uniformi e i cinque dispositivi semiconduttori più comuni: diodi, BJT, JFET, MESFET e MOSFET”. Il programma è composto da due parti: il simulatore di back-end e un’interfaccia utente front-end, chiamata Nutmeg, che visualizza le informazioni per l’analisi dei dati e la stampa., Spice3 è rilasciato sotto la licenza BSD (“licenza”). KSPICE, disponibile anche dalla pagina precedente, si basa su una versione di SPICE3, ha “migliorato l’analisi transitoria delle linee di trasmissione lossy”. JSPICE è un simulatore per circuiti superconduttori e semiconduttori e incorpora il modello di giunzione Josephson. Si noti che tutti i programmi sono rilasciati in forma di codice sorgente. Avrai bisogno di un compilatore per creare gli eseguibili da eseguire sul tuo sistema. Per Spice3, avrai bisogno di un compilatore C che possa compileK&RC, non ANSI C. Il gcc GNU apparentemente funziona., Il programma funziona su sistemi di tipo Unix e MSDOS.9.Qucs: Simulatore di circuiti abbastanza universale (Windows, Mac OS X, Linux, FreeBSD, Solaris, NetBSD)Qucs è un simulatore di circuiti integrati con un’interfaccia utente grafica (GUI). Puoi fondamentalmente impostare il circuito usando la GUI, e il programma di backend prenderà la tua lista di rete e simulerà il comportamento del segnale e del rumore del circuito. L’output dei dati, i risultati della simulazione, possono quindi essere visualizzati. Il programma è rilasciato sotto la GNU General Public License in forma di codice sorgente, quindi dovrai compilarlo tu stesso prima di poterlo eseguire.10.,Sidro (sistemi basati su Unix)SIDRO è un circuito a livello misto e simulatore di dispositivo. I dispositivi sono descritti con parametri tecnologici o modelli compatti di SPICE. Viene rilasciato in forma di codice sorgente e sarà necessario un compilatore C per creare l’eseguibile prima di poterlo utilizzare. È stato testato sotto Ultrix, SunOS, AIX e Unix, anche se gli autori si aspettano che il programma dovrebbe compilare sotto altri sistemi di tipo Unix. Si noti che Cider è stato incorporato in Ngspice, elencato altrove in questa pagina, che gira su Linux.11.,XSPICE (sistemi basati su Unix)XSPICE è un’estensione di SPICE che include la possibilità di utilizzare la modellazione del codice (“modellazione”) e simulare componenti digitali attraverso un algoritmo basato su eventi incorporato. La sua libreria di modelli di codice include blocchi funzionali come moltiplicatori, estati, integratori, modelli magnetici, limitatori, funzioni di trasferimento del dominio S, cancelli digitali, ecc. Il programma è fornito in forma di codice sorgente e viene rilasciato nel pubblico dominio.12.PSPICE – è un segnale misto, simulatore di circuito standard del settore., Questo software è utilizzato da molti professionisti per la progettazione e lo sviluppo di sistemi elettronici. Orcad, il software di progettazione del circuito stampato (PWB) è sviluppato dalla stessa società, Cadence.13.TopSpice-questo è un simulatore di circuito versione demo da Penzar. Questo strumento di simulazione elettronica è su misura per funzionare solo con Windows e la sua è compatibile per Windows XP / Vista / 7. TopSpice è una modalità mista segnale misto digitale,analogico, software di simulazione comportamentale. Offre sia Pspice e Hspice simulazione compatibile di circuiti.,
- XSpice – è sviluppato come estensione di Spice 3 dal Georgia Institute of Technology. Ha funzione di modellazione del codice che consente all’utente di aggiungere nuovi modelli.15.SiMetrix-è uno strumento di simulazione del circuito con una maggiore Spice specificamente sviluppato per i progettisti elettronici professionisti. Hanno altri prodotti come Simplis, Micron VX, DVM ecc. Si tratta di simulatori analogici, a segnale misto e di circuiti di alimentazionecosì lontano abbiamo elencato alcuni software di simulazione di circuiti elettronici con semplici descrizioni .,Alcuni software sono open-source, web-based, utilizzato per la simulazione di circuiti analogici , simulazione di circuiti digitali ,simulazione di circuiti a segnale misto , spice-compatibile , circuiti lineari e così via . Si potrebbe giudicare la differenza e scegliere il software di simulazione corretto .