Electronic Circuit Simulation Sofware: I. Wat is Electronic Circuit Simulation .Elektronische circuitsimulatie maakt gebruik van wiskundige modellen om het gedrag van een daadwerkelijk elektronisch apparaat of circuit te repliceren. Simulatiesoftware maakt modellering van de werking van het circuit mogelijk en is een onschatbare analysetool. Vanwege zijn zeer nauwkeurige modellering vermogen, veel hogescholen en universiteiten gebruiken dit soort software voor het onderwijs van elektronica technicus en elektronica engineering programma ‘ s., Elektronica simulatiesoftware betrekt de gebruiker door ze te integreren in de leerervaring.Het simuleren van het gedrag van een circuit voordat het daadwerkelijk wordt gebouwd, kan de efficiëntie van het ontwerp aanzienlijk verbeteren door defecte ontwerpen als zodanig bekend te maken en inzicht te geven in het gedrag van ontwerpen van elektronica-Circuits. In het bijzonder, voor geïntegreerde schakelingen, is het bewerken (photomasks) duur, zijn broodplanken onpraktisch, en het onderzoeken van het gedrag van interne signalen uiterst moeilijk. Daarom is bijna alle IC-ontwerp sterk afhankelijk van simulatie.,Sommige elektronica simulatoren integreren een schematische editor, een simulatie engine , en op het scherm golfvormen, en maken “wat-als” scenario ‘ s gemakkelijk en direct. Ze bevatten meestal ook uitgebreide model-en apparaatbibliotheken. Deze modellen omvatten doorgaans IC-specifieke transistormodellen zoals BSIM, generieke componenten zoals weerstanden, condensatoren, inductoren en transformatoren, door de gebruiker gedefinieerde modellen (zoals gestuurde stroom-en spanningsbronnen, of modellen in Verilog-Aor VHDL-AMS).II. invoering van enkele elektronische Circuitsimulatietools 1.,EasyedaEasyeda is een web-based Schematc capture, Spice simulatie, PCB lay-out Tools die one-stop shop voor Elektronische projecten biedt. Je kon schematische bewerken op Easyeda Editor en opgeslagen bestand op cloud server.
Easyeda is een webgebaseerde simulatietool die ngspice gebruikt .Voor meer informatie over de simulatie van Easyeda , ga naar het Simulatie ebook van Easyedahttps://easyeda.com/Doc/Simulation-eBook/introduction.,htm # Whatthisbookisnotvoor elk circuit dat wordt gesimuleerd, zet EasyEDA het schema om in een tekstuele beschrijving van het circuit dat vervolgens wordt doorgegeven aan de simulator.Deze tekstuele beschrijving van het circuit wordt een spice netlist genoemd.Opmerking 1: condensatoren (tenzij met behulp van de meer geavanceerde opties in ngspice) zijn ideaal: ze hebben geen parasitaire (lekkage) DC weerstand parallel met hen., Dit is de reden waarom beide uiteinden van een condensator een GELIJKSTROOMPAD moeten hebben om te aarden, hetzij door het externe circuit, hetzij expliciet door het toevoegen van een weerstand;merk op2: spanningsbronnen (inclusief onafhankelijke V-en afhankelijke B-en E-spanningsbronnen) hebben het tegenovergestelde probleem. Ze zijn ideaal zodat ze geen weerstand hebben. Hetzelfde geldt voor eenvoudige inductoren. Als je spanningsbronnen direct parallel aansluit dan zal ngspice een fout veroorzaken, zelfs als de spanningsbronnen op dezelfde waarde zijn ingesteld (als ze dat niet zijn dan zou een oneindige stroom stromen en dat zou dan een andere fout veroorzaken)., Hetzelfde probleem doet zich voor als je een spanningsbron direct parallel aansluit met een eenvoudige, ideale inductor omdat de spanningsbron een oneindige stroom door de inductor probeert te drijven.Op Easyeda kunt u aangepaste modellen maken .https://easyeda.com/Doc/Simulation-eBook/Custom-modelling.htm#CustommodellingWe kan simulatie maken op de IC door er een model voor te maken volgens het datasheet van LM56EE.Hieronder is het schema van een Dual Output Low Power thermostaat LM56EE.
– een simulatieschema met het model van LM56EE
–het golfvormdiagram van het schema .,U kunt ook naar de link van het voorbeeld gaan en een online test uitvoeren :https://easyeda.com/editor#Easyeda geeft veel voorbeelden van circuits en explanterende tekst die nuttig zijn bij het begrijpen van elektronica.Voor meer informatie over de website van easyeda ,verwijzen pls naar https://easyeda.com/2.MultisimNI Multisim (voorheen MultiSIM) is een elektronisch schema capture en simulatie programma dat deel uitmaakt van een reeks van circuit design programma ‘ s, samen met NI Ultiboard. Multisim is een van de weinige circuit ontwerp programma ‘ s om de originele Berkeley SPICE gebaseerde software simulatie te gebruiken., Multisim werd oorspronkelijk opgericht door een bedrijf genaamd Electronics Workbench, die nu een divisie van nationale instrumenten. Multisim omvat microcontroller simulatie (voorheen bekend als MultiMCU), evenals geà ntegreerde import en export functies om de Printed Circuit Board lay-out software in de suite, NI Ultiboard.Multisim wordt veel gebruikt in de academische wereld en de industrie voor circuits onderwijs, elektronisch schematisch ontwerp en SPICE simulatie.3.,CircuitLogixFast, nauwkeurige simulatie van elektronische circuits is essentieel omdat het de informatie biedt die nodig is om nauwkeurige analyse van circuit gedrag uit te voeren. SPICE simulators worden gebruikt om te controleren of analoge en gemengde-signaal circuits de verwachte uitgangen zal opleveren. Een schematische netlijst bestand en circuit input waarden worden ingevoerd om de SPICE software, die het gedrag van het circuit simuleert voor een bepaalde lengte van de tijd. CircuitLogix zorgt voor de observatie van spanning en stroomniveaus op elk circuit knooppunt als ze veranderen met frequentie en tijd., Het maakt het mogelijk om nauwkeurige resultaten te verkrijgen, zelfs bij het simuleren van complexe circuits waar hiërarchische blokken worden hergebruikt. De CircuitLogix simulatie engine is gebaseerd op Berkeley SPICE, en bevat een GUI om circuit ontwerp gemakkelijker en efficiënter te maken.De CircuitLogix 32-bit SPICE engine is interactief, waardoor bijvoorbeeld de frequentie van bronnen kan worden gewijzigd, potentiometers kunnen worden aangepast en schakelaars tijdens de simulatie kunnen worden gegooid. De SPICE engine is volledig geïntegreerd met de schematische capture en golfvorm tools; CircuitLogix geeft schematische bewerkingen automatisch door naar de simulator tijdens het draaien., Componenten zoals zekeringen, LED ‘ s en gecontroleerde schakelaars worden automatisch bijgewerkt in het schema terwijl de simulatie loopt.CircuitLogix simuleert analoge, digitale en gemengde analoog-digitale circuits. De simulator verdeelt het circuit eerst in analoge en digitale delen. Het analoge circuit wordt gesimuleerd met de time-step driven SPICE engine, terwijl de digitale onderdelen afzonderlijk worden gesimuleerd met een event-driven simulatie engine. De CircuitLogix digital engine werd direct in. net ontwikkeld, sneller dan SPICE Macro ‘ s., Omdat de simulator automatisch signaalconversie uitvoert, is het mogelijk om elk analoog of digitaal onderdeel aan te sluiten op elk ander. De modelbibliotheek van het systeem bevat hybride onderdelen voor analoog-naar-digitaal en digitaal-naar-analoog conversie.4.PowersimPSIM is een elektronisch circuit simulatie softwarepakket, speciaal ontworpen voor gebruik in power electronics en motor drive simulaties, maar kan worden gebruikt om elke elektronische circuit te simuleren. PSIM is ontwikkeld door Powersim en gebruikt knooppuntanalyse en trapezium-regelintegratie als basis voor zijn simulatiealgoritme., PSIM biedt een schematische capture interface en een golfvorm viewer Simview. PSIM heeft verschillende modules die zijn functionaliteit uitbreiden naar specifieke gebieden van circuitsimulatie en ontwerp, waaronder: regeltheorie, elektromotoren, fotovoltaïsche energie en windturbines PSIM wordt gebruikt door de industrie voor onderzoek en productontwikkeling en het wordt gebruikt door onderwijsinstellingen voor onderzoek en onderwijs.5.LTSpiceLTSpice – is een simulatiesoftware van Linear. Schematische ontwikkeling, spice simulatie, golfvorm viewer en vele andere functies.6.,Ngspice Ngspice is een mixed level, mixed signal circuit simulatie engine, gebaseerd op Spice, Cider en XSpice. Het werkt op Linux en FreeBSD systemen. Het programma is vrijgegeven onder de GNU General Public License.7.Macspice dit is een Mac-versie van de SPICE circuit simulator . Het werkt op zowel de Intel Macs als de oudere PowerPC Macs., U levert een lijst met componenten en de knooppunten waarmee deze componenten verbonden zijn (een “netwerklijst” of “netlijst” genoemd), hetzij met behulp van een teksteditor of een schematische capture-toepassing, voert u de opdrachtinterpreter uit en MacSpice bouwt een numeriek model van het circuit en analyseert het. Het programma lijkt vrij te zijn voor niet-commercieel gebruik alleen (dat wil zeggen, hoewel het gebruikt Spice3 die open source is, de algehele Mac-poort lijkt te hebben een meer beperkende licentie).8.SpiceSPICE is waarschijnlijk een van de bekendste circuit simulators rond. Het ondersteunt niet-lineaire DC en transiënte, en lineaire AC analyses., Om te citeren uit de documentatie, uw circuits kunnen bevatten “weerstanden, condensatoren, inductoren, Wederzijdse inductoren, onafhankelijke spanning en stroombronnen, vier soorten afhankelijke bronnen, lossless en lossy transmissielijnen (twee afzonderlijke implementaties), schakelaars, uniforme gedistribueerde RC lijnen, en de vijf meest voorkomende halfgeleider apparaten: diodes, BJTs, JFETs, MESFETs, en MOSFETs”. Het programma bestaat uit twee delen: de back-end simulator en een front-end gebruikersinterface, genaamd nootmuskaat, die informatie weergeeft voor data-analyse en plotten., Spice3 is uitgebracht onder de BSD-licentie (“licentie”). KSPICE, ook beschikbaar op de bovenstaande pagina, is gebaseerd op een versie van SPICE3, heeft “verbeterde transient analysis of lossy transmission lines”. JSPICE is een simulator voor supergeleider-en halfgeleidercircuits en bevat het Josephson junction-model. Merk op dat alle programma ‘ s zijn vrijgegeven in broncode vorm. Je hebt een compiler nodig om de uitvoerbare bestanden aan te maken om op je systeem te draaien. Voor Spice3 heb je een C-compiler nodig die&RC kan compileren, niet ANSI C. De GNU gcc werkt blijkbaar., Het programma werkt op Unix-type systemen en MSDOS.9.Qucs: Quite Universal Circuit Simulator (Windows, Mac OS X, Linux, FreeBSD, Solaris, NetBSD)Qucs is een geïntegreerde circuit simulator met een grafische gebruikersinterface (GUI). Je kunt in principe het circuit instellen met behulp van de GUI, en het backend programma zal je netwerklijst nemen en het signaal-en ruisgedrag van het circuit simuleren. De gegevensuitvoer, de simulatieresultaten, kunnen dan worden weergegeven. Het programma is vrijgegeven onder de GNU General Public License in broncode vorm, dus je moet het zelf compileren voordat je het kunt uitvoeren.10.,Cider (Unix-based systems)CIDER is een mixed-level circuit en apparaat simulator. Apparaten worden beschreven met technologieparameters of compacte modellen van SPICE. Het wordt uitgebracht in de vorm van broncode, en je hebt een C-compiler nodig om het uitvoerbare bestand te maken voordat je het kunt gebruiken. Het werd getest onder Ultrix, SunOS, Aix en Unix, hoewel de auteurs verwachten dat het programma moet compileren onder andere Unix-type systemen. Merk op dat Cider is opgenomen in Ngspice, elders vermeld op deze pagina, die draait op Linux.11.,XSPICE (Unix-based systems)XSPICE is een uitbreiding van SPICE die de mogelijkheid om code modellering (“modellering”) te gebruiken en te simuleren van digitale componenten door middel van een embedded event driven algoritme omvat. De codemodel bibliotheek bevat functionele blokken zoals multipliers, zomers, integrators, magnetics modellen, limiters, s-domain transfer functies, digitale poorten, enz. Het programma wordt geleverd in de vorm van broncode, en wordt vrijgegeven in het publieke domein.12.PSPICE-is een gemengd signaal, industrie standaard circuit simulator., Deze software wordt gebruikt door vele professionals voor elektronisch systeemontwerp en ontwikkeling. Orcad, de printed circuit board (PCB) ontwerpsoftware is ontwikkeld door hetzelfde bedrijf, Cadence.13.TopSpice-Dit is een demo versie circuit simulator van Penzar. Deze elektronische simulatietool is op maat gemaakt om alleen met Windows te werken en is compatibel Voor Windows XP/Vista / 7. TopSpice is een mixed mode mixed signaal digitale, analoge, gedragssimulatie software. Het biedt zowel Pspice en HSPICE compatibele simulatie van circuits.,
- XSpice-is ontwikkeld als uitbreiding op Spice 3 door het Georgia Institute of Technology. Het heeft code modellering functie die de gebruiker in staat stelt om nieuwe modellen toe te voegen.15.SiMetrix-is een circuit simulatie tool met verbeterde Spice speciaal ontwikkeld voor professionele elektronische ontwerpingenieurs. Ze hebben andere producten zoals Simplis, Micron VX, DVM etc. Het is een analoog, gemengd signaal en machtskring simulatorso ver hebben wij sommige elektronische circuits simulatiesoftware met eenvoudige beschrijvingen vermeld .,Sommige software is open-source, web-based, gebruikt voor analoge circuit simulatie, digitale circuit simulatie, mixed-signaal circuit simulatie, spice-compatibel, lineaire circuits en ga zo maar door . U kunt het verschil beoordelen en de juiste simulatiesoftware kiezen .