oprogramowanie do symulacji obwodu elektronicznego: I. Co to jest symulacja obwodu elektronicznego .Symulacja obwodu elektronicznego wykorzystuje modele matematyczne do replikowania zachowania rzeczywistego urządzenia elektronicznego lub obwodu. Oprogramowanie symulacyjne pozwala na modelowanie pracy obwodu i jest nieocenionym narzędziem analitycznym. Ze względu na bardzo dokładne możliwości modelowania, wiele szkół wyższych i uniwersytetów korzysta z tego typu oprogramowania do nauczania Technik elektroniki i programów inżynierii elektronicznej., Oprogramowanie do symulacji elektroniki angażuje użytkownika, integrując go z doświadczeniem uczenia się.Symulowanie zachowania obwodu przed jego faktycznym zbudowaniem może znacznie poprawić wydajność projektowania, czyniąc wadliwe projekty znane jako takie i zapewniając wgląd w zachowanie projektów obwodów elektronicznych. W szczególności w przypadku obwodów zintegrowanych oprzyrządowanie (fotomasek) jest drogie, płyty chodnikowe są niepraktyczne, a badanie zachowania sygnałów wewnętrznych jest niezwykle trudne. Dlatego prawie wszystkie układy scalone w dużej mierze opierają się na symulacji.,Niektóre symulatory elektroniczne integrują edytor schematów, silnik symulacji i przebiegi na ekranie, a także sprawiają, że scenariusze „what-if” są łatwe i natychmiastowe. Zazwyczaj zawierają one również obszerne biblioteki modeli i urządzeń. Modele te zazwyczaj obejmują modele tranzystorów specyficznych dla układów scalonych, takie jak BSIM, ogólne komponenty, takie jak rezystory, kondensatory, cewki indukcyjne i transformatory, modele zdefiniowane przez użytkownika (takie jak kontrolowane źródła prądu i napięcia lub modele w Verilog-Aor VHDL-AMS).II. wprowadzenie niektórych narzędzi do symulacji obwodów Elektronicznych1.,EasyedaEasyeda to internetowy przechwytywanie schematów, Symulacja Spice, narzędzia do układania PCB, które zapewniają kompleksową obsługę projektów elektronicznych. Możesz edytować schemat w edytorze Easyeda i przechowywać plik na serwerze w chmurze.
Easyeda to internetowe narzędzie do symulacji wykorzystujące ngspice .Aby uzyskać więcej informacji na temat symulacji Easyeda, pls przejdź do ebooka symulacji Easyedahttps: / / easyeda. com / Doc / Simulation-eBook / wprowadzenie.,htm # Whatthisbookisnot dla każdego symulowanego obwodu, EasyEDA zamienia schemat na tekstowy opis obwodu, który jest następnie przekazywany do symulatora.Ten tekstowy opis obwodu nazywa się spice netlist.Uwaga 1: Kondensatory (chyba że używają bardziej zaawansowanych opcji w ngspice) są idealne: nie mają pasożytniczej (wycieku) rezystancji PRĄDU STAŁEGO równolegle z nimi., Dlatego oba końce kondensatora muszą mieć ścieżkę PRĄDU STAŁEGO do masy przez obwód zewnętrzny lub bezpośrednio przez dodanie rezystora;Uwaga 2: źródła napięcia (w tym niezależne V i zależne źródła napięcia B i E) mają przeciwny problem. Są idealne, więc mają zerową rezystancję. To samo dotyczy prostych induktorów. Jeśli podłączysz źródła napięcia bezpośrednio równolegle, ngspice wyrzuci błąd, nawet jeśli źródła napięcia są ustawione na tę samą wartość (jeśli nie są to przepływałby nieskończony prąd, a to rzuci inny błąd)., Ten sam problem pojawia się, jeśli podłączysz źródło napięcia bezpośrednio równolegle do prostego, idealnego induktora, ponieważ źródło napięcia próbuje przepędzić prąd nieskończony przez induktor.Na Easyeda możesz tworzyć niestandardowe modele .https://easyeda.com/Doc/Simulation-eBook/Custom-modelling.htm#CustommodellingWe może wykonać symulację na układzie scalonym, tworząc dla niego model zgodny z arkuszem danych LM56EE.Poniżej znajduje się schemat podwójnego wyjścia termostatu małej mocy LM56EE.
—schemat symulacji z modelem LM56EE
— schemat przebiegu schematu .,Możesz również przejść do linku przykładu i mieć test online: https://easyeda.com/editor#Easyeda zawiera wiele przykładów obwodów i tekstów wyjaśniających, które są pomocne w zrozumieniu elektroniki.Aby uzyskać więcej informacji na temat strony internetowej easyeda, pls odnoszą się do https://easyeda.com/2.MultisimNI Multisim (dawniej MultiSIM) jest elektronicznym programem do przechwytywania schematów i symulacji, który jest częścią pakietu programów do projektowania obwodów, wraz z ni Ultiboard. Multisim jest jednym z niewielu programów do projektowania obwodów, które wykorzystują oryginalną symulację oprogramowania Berkeley SPICE., Multisim został pierwotnie stworzony przez firmę o nazwie Electronics Workbench, która jest obecnie oddziałem National Instruments. Multisim zawiera symulację mikrokontrolera (wcześniej znanego jako MultiMCU), a także zintegrowane funkcje importu i eksportu do oprogramowania do układania płytek drukowanych w pakiecie, ni Ultiboard.Multisim jest szeroko stosowany w środowisku akademickim i przemyśle do edukacji obwodów, elektronicznego projektowania schematów i symulacji przypraw.3.,Circuitlogixszybka, dokładna symulacja obwodów elektronicznych jest niezbędna, ponieważ dostarcza informacji potrzebnych do przeprowadzenia dokładnej analizy zachowania obwodu. Symulatory SPICE służą do sprawdzania, czy obwody analogowe i mieszane dadzą oczekiwane wyjścia. Schematyczny plik listy sieci i wartości wejściowe obwodu są przekazywane do oprogramowania SPICE, które symuluje zachowanie obwodu przez określony czas. CircuitLogix pozwala na obserwację poziomów napięcia i prądu na dowolnym węźle obwodu, gdy zmieniają się one wraz z częstotliwością i czasem., Pozwala to na uzyskanie dokładnych wyników nawet podczas symulacji złożonych obwodów, w których hierarchiczne bloki są ponownie wykorzystywane. Silnik symulacji CircuitLogix jest oparty na Berkeley SPICE i zawiera GUI, aby projektowanie obwodów było łatwiejsze i bardziej wydajne.CircuitLogix 32-bit Spice engine jest interaktywny, pozwalając m.in. na zmianę częstotliwości źródeł, regulację potencjometrów i przełączniki rzucane podczas symulacji. Silnik SPICE jest w pełni zintegrowany z narzędziami do przechwytywania schematów i kształtowania przebiegu; CircuitLogix automatycznie przekazuje zmiany schematów do symulatora podczas pracy., Elementy takie jak bezpieczniki, Diody LED i przełączniki sterowane są automatycznie aktualizowane na schemacie w miarę przebiegu symulacji.
CircuitLogix symuluje układy analogowe, cyfrowe i mieszane analogowo-cyfrowe. Symulator najpierw dzieli Obwód na części analogowe i cyfrowe. Układ analogowy jest symulowany za pomocą silnika Spice napędzanego krokiem czasowym, podczas gdy części cyfrowe są symulowane oddzielnie za pomocą silnika symulacyjnego napędzanego zdarzeniami. Silnik cyfrowy CircuitLogix został opracowany bezpośrednio w. NET, szybciej niż makra SPICE., Ponieważ symulator automatycznie wykonuje konwersję sygnału, możliwe jest podłączenie dowolnej części analogowej lub cyfrowej do dowolnej innej. Biblioteka modeli systemu zawiera części Hybrydowe do konwersji analogowo-cyfrowej i cyfrowo-analogowej.4.PowersimPSIM to pakiet oprogramowania do symulacji układów elektronicznych, zaprojektowany specjalnie do stosowania w symulacjach elektroniki mocy i Napędu Silnika, ale może być używany do symulacji dowolnego obwodu elektronicznego. Opracowany przez Powersim, PSIM wykorzystuje analizę węzłową i integrację reguł trapezowych jako podstawę algorytmu symulacji., PSIM zapewnia interfejs przechwytywania schematów i przeglądarkę przebiegu Simview. PSIM posiada kilka modułów, które rozszerzają jego funkcjonalność na określone obszary symulacji obwodów i projektowania, w tym: teoria sterowania, Silniki elektryczne, fotowoltaika i turbiny wiatrowe PSIM jest używany przez przemysł do badań i rozwoju produktów oraz jest używany przez instytucje edukacyjne do badań i nauczania.5.LTSpiceLTSpice – to oprogramowanie symulacyjne firmy Linear. Tworzenie schematów, symulacja spice, przeglądarka waveform i wiele innych funkcji.6.,Ngspice Ngspice to mieszany poziom, mieszany silnik symulacji obwodów sygnałowych, oparty na Spice, Cider i XSpice. Działa na systemach Linux i FreeBSD. Program jest udostępniany na licencji GNU General Public License.7.Macspice jest to Mac wersja symulatora obwodu Spice . Działa zarówno na komputerach Mac Intel, jak i starszych komputerach Mac PowerPC., Podajesz listę komponentów i węzłów, z którymi te komponenty się łączą (nazywaną „listą sieci” lub „listą sieci”), używając edytora tekstu lub aplikacji do przechwytywania schematów, uruchamiasz interpreter poleceń, a MacSpice buduje model numeryczny obwodu i analizuje go. Program wydaje się być wolny tylko do użytku niekomercyjnego (to znaczy, chociaż używa Spice3, który jest open source, ogólny Port Mac wydaje się mieć bardziej restrykcyjną licencję).8.SpiceSPICE jest prawdopodobnie jednym z najbardziej znanych symulatorów obwodu wokół. Obsługuje nieliniowe analizy PRĄDU STAŁEGO i przejściowego oraz liniowe analizy prądu przemiennego., Cytując z jego dokumentacji, Twoje obwody mogą zawierać „rezystory, kondensatory, cewki, wzajemne cewki, niezależne źródła napięcia i prądu, cztery rodzaje zależnych źródeł, bezstratne i stratne linie przesyłowe( dwie oddzielne implementacje), przełączniki, jednolite rozproszone linie RC i pięć najczęstszych urządzeń półprzewodnikowych: Diody, BJT, JFET, Mesfet i MOSFET”. Program składa się z dwóch części: symulatora back-end i interfejsu użytkownika front-end, zwanego gałką muszkatołową, który wyświetla informacje do analizy danych i kreślenia., Spice3 jest wydany na licencji BSD („licencja”). KSPICE, dostępny również z powyższej strony, jest oparty na wersji SPICE3, ma „ulepszoną analizę przejściową stratnych linii przesyłowych”. JSPICE jest symulatorem dla obwodów nadprzewodnikowych i półprzewodnikowych i zawiera Model złącza Josephsona. Zauważ, że wszystkie programy są wydawane w postaci kodu źródłowego. Będziesz potrzebował kompilatora, aby utworzyć pliki wykonywalne do uruchomienia w systemie. Dla Spice3 potrzebny będzie kompilator C, który potrafi skompilować&RC, a nie ANSI C. GNU GCC najwyraźniej działa., Program działa na systemach typu Unix i MSDOS.9.Qucs: dość uniwersalny symulator obwodów (Windows, Mac OS X, Linux, FreeBSD, Solaris, NetBSD)Qucs to symulator układów scalonych z GRAFICZNYM interfejsem użytkownika (GUI). Możesz zasadniczo skonfigurować Obwód za pomocą GUI, a program zaplecza zabierze Twoją listę sieci i symuluje zachowanie sygnału i szumu obwodu. Następnie można wyświetlić dane wyjściowe, wyniki symulacji. Program jest wydany na licencji GNU General Public License w postaci kodu źródłowego, więc musisz go skompilować samodzielnie, zanim będziesz mógł go uruchomić.10.,Cider (Unix-based systems)CIDER to symulator obwodów i urządzeń o mieszanym poziomie. Urządzenia opisane są parametrami technologicznymi lub kompaktowymi modelami SPICE. Jest on wydany w postaci kodu źródłowego i będziesz potrzebował kompilatora C do utworzenia pliku wykonywalnego, zanim będziesz mógł go użyć. Został przetestowany pod Ultrix, SunOS, AIX i Unix, chociaż autorzy spodziewają się, że program powinien być kompilowany pod innymi systemami Uniksowymi. Zauważ, że Cider został włączony do Ngspice, wymienionego w innym miejscu na tej stronie, który działa na Linuksie.11.,XSPICE (Unix-based systems)XSPICE jest rozszerzeniem SPICE, które obejmuje możliwość korzystania z modelowania kodu („modelowanie”), a także symulowania komponentów cyfrowych za pomocą wbudowanego algorytmu sterowanego zdarzeniami. Jego Biblioteka modeli kodowych zawiera bloki funkcjonalne, takie jak mnożniki, summery, integratory, modele magnetyczne, ograniczniki, funkcje transferu domeny S, bramki cyfrowe itp. Program jest dostarczany w postaci kodu źródłowego i jest udostępniany w domenie publicznej.12.PSPICE – to mieszany sygnał, symulator obwodu standardowego przemysłu., To oprogramowanie jest używane przez wielu profesjonalistów do projektowania i rozwoju systemów elektronicznych. Orcad, oprogramowanie do projektowania obwodów drukowanych (PCB) zostało opracowane przez tę samą firmę, Cadence.13.TopSpice-jest to symulator obwodu w wersji demo firmy Penzar. To elektroniczne narzędzie do symulacji jest dostosowane do pracy tylko z systemem Windows i jest kompatybilne z Windows XP / Vista / 7. TopSpice jest mieszany tryb mieszany sygnał cyfrowy, analogowy, oprogramowanie do symulacji behawioralnej. Oferuje symulację obwodów zgodną z Pspice i Hspice.,
- XSpice – jest rozwijany jako rozszerzenie do Spice 3 przez Georgia Institute of Technology. Posiada funkcję modelowania kodu, która umożliwia użytkownikowi dodawanie nowych modeli.15.SiMetrix – to narzędzie do symulacji obwodów z ulepszoną przyprawą, opracowane specjalnie dla profesjonalnych projektantów elektronicznych. Mają inne produkty, takie jak Simplis, Micron VX, DVM itp. Jest to analogowy, mieszany sygnał i symulatory obwodów zasilającychdo daleko wymieniliśmy niektóre oprogramowanie symulacyjne układów elektronicznych z prostymi opisami .,Niektóre programy są open-source, oparte na Internecie, używane do symulacji obwodu analogowego, symulacji obwodu cyfrowego, symulacji obwodu mieszanego sygnału , kompatybilnych z przyprawami, obwodów liniowych i tak dalej . Możesz ocenić różnicę i wybrać odpowiednie oprogramowanie do symulacji .