Выбор прикладных программ для моделирования электрических схем

Скворцов Виталий — [email protected]
Низаметдинов Константин — [email protected]

№ 1’2013

PDF версия

В настоящее время существует множество прикладных программ для моделирования электрических схем, например MATLAB, SwitcherCAD, QUCS, NI Multisim и т. д. С их помощью можно смоделировать большинство схем, поскольку то, чего не может одна моделирующая среда, сможет другая. Таким образом, используя два–три инструмента, можно перекрыть все потребности инженеров-разработчиков. Однако существуют и специфические потребности, к примеру, моделирование помехоэмиссии по цепям питания. Статья посвящена поиску наиболее удобного и точного инструментария, позволяющего исследовать уровень кондуктивной помехоэмиссии силовыми преобразователями в питающую сеть.

Поскольку вопрос электромагнитной совместимости (ЭМС) все острее встает перед разработчиками при проектировании электронных устройств (ЭУ), появляется необходимость в программном обеспечении (ПО), позволяющем облегчить задачу такого рода.

Исследования на модели ЭУ проводить гораздо дешевле, чем на опытном образце, поскольку:

• для проведения испытаний не требуется дорогостоящее оборудование и квалифицированный персонал;
• на стадии проектирования есть возможность уменьшить уровень электромагнитных помех (ЭМП) ЭУ схемотехническими методами, не прибегая к дополнительным, усложняющим схему многозвенным фильтрам;
• всегда существует вероятность выхода из строя ЭУ в процессе испытаний.

 

Условия эксперимента

В качестве объекта исследования был взят непосредственный одноключевой преобразователь повышающего типа (рис. 1). В качестве метода исследования программного продукта на адекватность моделирования выбран метод сопоставления результатов исследований натурного образца и результатов моделирования аналогичной схемы в соответствующем программном пакете. Собранный по рис. 1 макет преобразователя исследовался на уровень кондуктивных электромагнитных помех по методике ГОСТ Р 51318.

15-99, измерительные приборы соответствуют ГОСТ Р 51319-99.

Рис. 1. Схема макета преобразователя

Преобразователь такого класса может работать в режимах непрерывного и прерывистого тока дросселя. Исследования были проведены на макете в режиме прерывистого тока. Для анализа частотной области радиопомех исследования были проведены при частотах работы преобразователя 20 и 50 кГц. При этом величиной индуктивности L1 задавались как режим работы преобразователя, так и значение коммутируемого тока (таблица).

Таблица. Параметры значений частоты и индуктивности

Параметр	Значение
Ток коммутации Iк, А	4	2,3	1,92
Частота преобразования fпр, кГц	20	20	50
Индуктивность дросселя L1, мкГн	50	85	50
Мощность нагрузки Pн, Вт	≃25 Вт

В процессе экспериментов при изменении параметров схемы неизменной оставалась мощность нагрузки. Диаграммы рис. 2 иллюстрируют режим прерывистого тока преобразователя при токе коммутации 1,92 А.

Рис. 2. Диаграммы (режим прерывистого тока преобразователя при токе коммутации 1,92 А)

Чтобы получить результаты моделирования ЭМП, близкие к данным, полученным в ходе выполнения экспериментов, необходимо учитывать многие паразитные параметры электрической схемы и ее компонентов, такие как емкости переходов в полупроводниковых элементах, времена рассасывания неосновых носителей, сопротивление каналов, емкости и индуктивности проводов и дорожек на печатных платах и т. д. Однако основными источниками ЭМП в электронных устройствах являются ключевые переключающие компоненты: транзисторы и диоды. В процессе исследований были учтены следующие паразитные параметры компонентов: омическое сопротивление затвора, истока и стока; пороговое напряжение; максимальная и минимальная нелинейная емкость затвор–сток; емкость затвор–исток; емкость перехода внутреннего диода; ток насыщения внутреннего диода и его сопротивление; суммарный заряд затвора и т.

д. Значения этих параметров задавались в соответствии с параметрами реальных компонентов макета.

На основании описанного в литературе функционала были выделены три программных продукта: MATLAB, NI Multisim и SwitcherCAD. В каждом из них было проведено исследование схемы (рис. 1) в одном из указанных ранее режимов, результаты моделирования сопоставлялись с результатами исследования макета в этом режиме как во временной, так и в частотной области.

 

Полученные результаты

MATLAB — пакет прикладных программ для решения задач технических вычислений. Среда моделирования обладает довольно обширными возможностями для проведения различных исследований электрических схем, существует возможность выбора метода решений дифференциальных уравнений. Однако есть и недостатки, к которым относится значительное время моделирования, невозможность использования реальных компонентов для анализа коммутационных процессов, а также необходимость покупки лицензии. Моделирование в программном пакете MATLAB не позволило получить результаты, сопоставимые с экспериментальными данными, ни во временной, ни в частотной области.

NI Multisim (ранее MultiSIM) представляет собой пакет из программ для моделирования электронных схем, а также построения электронных схем и их последующей разводки. Данная моделирующая среда имеет большую библиотеку реальных электронных компонентов и электронных средств измерения. Это позволяет достичь наиболее достоверных результатов. К существенному недостатку можно отнести высокую стоимость программы, однако возможно приобрести бесплатную студенческую версию с ограничением в использовании до 50 элементов на схеме. Результаты моделирования повышающего преобразователя NI Multisim позволяют говорить о сходимости результатов с точностью 5% во временной области. Результаты моделирования в частотной области не коррелируют с экспериментальными данными.

Рис. 3. Спектрограммы, полученные в результате моделирования и экспериментальных исследований при Iк = 4 А, fпр = 20 кГц

SwitcherCAD/LTSpice — программа, разработанная компанией Linear Technology, предназначенная для проектирования электронных цепей (аналоговых и цифровых) и анализа их параметров в различных режимах. Средства программы позволяют строить электронные цепи средней и большой сложности за счет создания подцепей. В отличие от рассмотренных ранее программ, SwitcherCAD характеризуется более высокой скоростью моделирования и меньшим объемом требуемого дискового пространства. Также достоинством программы является ее свободное распространение (freeware). К недостаткам SwitcherCAD следует отнести «менее дружественный» интерфейс, а также ограниченное количество собственных библиотек элементов. При использовании данного пакета удалось получить результаты моделирования и натурных испытаний во временной области с точностью до 5%. Сравнительные результаты моделирования напряжения помех на входе устройства и экспериментов в частотной области приведены на рис. 3–5.

Рис. 4. Спектрограммы, полученные в результате моделирования и экспериментальных исследований при Iк = 2,3 А, fпр = 20 кГц

Рис. 5. Спектрограммы, полученные в результате моделирования и экспериментальных исследований при Iк = 1,92 А, fпр = 50 кГц

В процессе моделирования SwitcherCAD строит спектрограммы в дБВ, причем, не пиковых значений, а RMS (среднеквадратичных). Для их соотнесения с экспериментальными, данные необходимо перевести в дБмкВ. Полученные результаты позволяют говорить о сходимости данных моделирования в частотной области с данными экспериментов.

 

Выводы

В ходе проведенной работы были протестированы моделирующие программы на возможность измерения кондуктивной помехоэмиссии. Полученные данные не отражают всей специфики реальных испытаний, однако результаты моделирования в SwitcherCAD полностью удовлетворяют предварительным (оценочным) исследованиям. По результатам исследования можно рекомендовать SwitcherCAD как среду наиболее простую, понятную и адекватно справляющуюся с поставленной задачей. К тому же, согласно [1], SwitcherCAD является наиболее быстрой средой для расчета.

Литература

1. Востриков А. В., Абрамешин А. Е. Тестирование коммерческого программного обеспечения для моделирования и анализа эквивалентных электрических схем космических аппаратов // Технологии ЭМС. 2012. № 1(40).

Программа моделирования электрических схем на русском

Данная программа работает без всякого лимита на количество применяемых приборов, легко обрабатывает всесторонние работы. Прекрасно соответствует имитированию поведенческой реакции разнообразных аналоговых схем, а также импульсных блоков питания. Используя TINA-TI можно легко сконструировать схему какой угодно степени сложности, соединить раннее созданные фрагменты, исследовать и распознать показатели схемы по качеству. Все представленные элементы, которыми располагает симулятор электронных схем на русском TINA-TI , рассредоточены распределены на шесть типов: компоненты пассивного действия, ключи переключения, полу-проводниковые приборы, устройства измерения, миниатюрные модели устройств повышенной сложности.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• SPICE (симулятор электронных схем)
• Программы для рисования электрических схем
• Qucs 0.0.18
• Программы для рисования электрических схем
• Программа для моделирования электрических схем
• 3 симулятора электрических цепей на Андроид
• CAD-программы
• Обзор лучших программ для составления электрических схем

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Создание схемы на DipTrace

SPICE (симулятор электронных схем)

Не получается найти нужную программу? Попробуйте подобрать программу при помощи нашего инструмента. Программа для моделирования электронных цепей. Она дает вам возможность установить схему с графическим пользовательским интерфейсом и моделировать поведение большого сигнала, малого сигнала и шума цепи. Симулятор электрических схем Qucs поддерживает растущий список аналоговых и цифровых компонентов, а также SPICE подсхемы.

Переведен на русский язык. Qucs имеет графический интерфейс для ввода электрической схемы и последующей симуляции. Данные моделирования могут быть представлены в различных типах схем, в том числе Диаграмму Смита, Декартову, Табличную, Полярную, сочетание Смит-Полярной, 3D-декартову, Кривая Местоположения, Временная диаграмма и Таблица истинности.

Документация предлагает много полезных учебных руководств WorkBook , отчетов ReportBook и технических описаний средств моделирования. Qucs состоит из нескольких самостоятельных программ, взаимодействующих друг с другом через GUI. GUI используется для симуляции электрической схемы, настройки моделирования, отображения результатов моделирования, написания кода VHDL и т. Аналоговое средство моделирования — программа командной строки, которая выполнена с GUI, чтобы моделировать схему.

Она берет нетлист, проверяет его на ошибки, выполняет требуемые действия моделирования, и наконец производит набор данных. Текстовый редактор используется, чтобы вывести на экран нетлисты и информацию о журналировании моделирования, и отредактировать файлы, включенные определенными компонентами.

Приложение синтеза фильтров может использоваться, чтобы проектировать различные типы фильтров. Калькулятор линии передачи может использоваться, чтобы проектировать и анализировать различные типы линий передач например, микрополосковые линии, коаксиальные кабели. Это может быть расширено пользователем. Приложение синтеза аттенюатора может использоваться, чтобы проектировать различные типы пассивных аттенюаторов.

Официальном сайте: sourceforge. Перейти в каталог загрузки на sourceforge. Скачать установщик версии 0. Имя обязательное. E-Mail обязательное. Подписаться на уведомления о новых комментариях. Хотите подписаться на обновления? Введите email адрес:. Секретный ключ. Запомнить меня. Qucs — Почти универсальный симулятор электронных цепей Обновлено: Особенности симулятора электрических схем Qucs Qucs имеет графический интерфейс для ввода электрической схемы и последующей симуляции.

Набор инструментов Qucs состоит из нескольких самостоятельных программ, взаимодействующих друг с другом через GUI. Компоненты Следующие категории компонентов обеспечены: Смешанные компоненты R, L, C, усилитель, фазовращатель, и т. Модели Транзисторов Qucs предоставляет множество моделей транзисторов. Добавить комментарий Имя обязательное E-Mail обязательное Подписаться на уведомления о новых комментариях Отправить.

Отцу поставил, он доволен. Iga Порадовало наличие перевода на русский язык интерфейса. Вижу, что у кого-то были проблемы с языком программы. У меня она сразу была на русском.

В портативной версии действительно не работает русский язык, а сайт sourceforge. Даров Sherry Однако, он условно-бесплат ен, и они могут менять текст лицензионного соглашения менять без уведомления. На слабом компьютере сильно тормозит. И работать с ней не очень удобно из-за отсутствия перевода на русский язык. Что вы все нахваливаете? Где в скачанной программе установочный файл с расширением EXE? Я перепробовал десяток разных программ подобного рода для схем.

Не установишь их. В нормальных программах есть установочные файлы. Очевидно, что он определил неправильно, и предложил портативную версию. К слову, найти exe файл легче простого, папка bin и в ней файл qucs. Но у данной программы есть инсталляторы, нужно было всего лишь перейти в каталог загрузки. Ссылка на них приводится как раз для таких случаев. Вот специально для вас прямая ссылка на загрузку инсталлятора битной версии 0.

Roy Антон Довольно удобная. Поддерживает всё что мне нужно, может я и не самый лучший радиоинженер, но вот радиоэлемента увлекаюсь еще в ого.

Ярослав Но там как-то многовато лишнего, думаю, для нормального электрика Qucs будет очень полезной и не будет отвлекать от главного, так как та, которой пользуюсь я. Анна Но понимаю, что у нас были самые простые системы. Я представляю, на сколько облегчают труд подобные программы. Qucs полезная программа. Татьяна Лучше всего работает на ОС Linux.

Времени и трудозатрат по определению меньше. Виктория Когда я училась в институте, мы составляли отчеты в стандартном Паинте или сразу рисовали в Ворде, на что уходил целый вечер. Эх, раньше бы создали эту прогу. Раньше из трёх «Денди» сломанных одну была возможность собрать! Крутая программа!!! И именно тут я смог Qucs скачать на русском языке! Настя Она проста и понятна в использовании, разберется даже новичок.

Александр Отличная альтернатива ее более «громоздким» собратьям. Раньше, помню, такие схемы вручную проверяли, а потом разбирались, где что не работает. Теперь проще будет. Вера Хороша тем что проста и удобна в освоении моделирования электрических схем с открытым исходным кодом. А это не так уж легко. Но это достаточно легко с этой программой. Qucs имеет фантастические возможности для меня. Я проверил все мои схемы, которые я использовал в колледже.

Он имеет хороший дизайн, конечно, я думаю, что дизайн более важен для полиграфии. Печать с использованием самого Qucs была трудна для меня. Также Qucs имеет хорошие учебники. Хороший симулятор электронных схем на русском языке. Нужно иметь на любом компьютере. Он является точным и очень простым в использовании. Обновить список комментариев.

Программы для рисования электрических схем

Не получается найти нужную программу? Попробуйте подобрать программу при помощи нашего инструмента. Программа для моделирования электронных цепей. Она дает вам возможность установить схему с графическим пользовательским интерфейсом и моделировать поведение большого сигнала, малого сигнала и шума цепи. Симулятор электрических схем Qucs поддерживает растущий список аналоговых и цифровых компонентов, а также SPICE подсхемы. Переведен на русский язык.

Программы для рисования электрических схем — обзор 20 популярных Приложение предназначено для проектирования любых видов Программа полностью локализована под русский язык, единственный ее недостаток, что.

Qucs 0.0.18

Программное обеспечение Quite Universal Circuit Simulator является редактором с графическим интерфейсом с комплексом технических возможностей для конструирования схем. Для управления сложными схемами включена возможность разворачивания подсхем и формирования блоков. Софт включает встроенный текстовый редактор, приложения для расчета фильтров и согласованных цепей, калькуляторы линий и синтеза аттенюаторов. Чертеж можно оформить с обрамлением рамки и стандартного штампа. Qucs включает широкую базу современных компонентов, разделенных на категории: дискретные резисторы, конденсаторы и др , нелинейные транзисторы и диоды , цифровые базовые цифровые устройства и логические вентили и другие источники, измерители. Особый интерес представляют рисунки и диаграммы. Существует очень интересная программа, которая представляет собой несложный симулятор для демонстрации работы электрических схем и работы измерительных приборов. Удобство его не только в наглядности, но и в том, что интерфейс на русском языке.

Программы для рисования электрических схем

Гораздо проще, удобнее и понятнее составить проект электропроводки помещения на компьютере через специальный программный пакет на русском языке. Однако проблема в том, что далеко не все программы простые в использовании, поэтому наткнувшись на неудобную и к тому же платную версию программного обеспечения, большинство мастеров старой закалки просто отбрасывают современный способ моделирования в сторону. Далее мы предоставим читателям сайта Сам электрик обзор самых простых программ для черчения электрических схем квартир и домов на компьютере. Бесплатные ПО Существует не так много русскоязычных, удобных в использовании и к тому же бесплатных ПО для составления однолинейных электросхем на компьютере. Итак, мы создали небольшой рейтинг, чтобы Вам стало известно, какие программы лучше для рисования схем электроснабжения домов и квартир:.

Любите электронику?

Программа для моделирования электрических схем

Компоненты в Ktechlab грубо разделены на категории: источники, дискретные элементы, переключатели, элементы индикации, логические элементы, соединители и микросхемы. У обоих компонентов есть настраиваемый выход напряжения. Есть широчайший выбор переключателей. Есть простые светодиоды и лампы. Есть двунаправленные светодиоды, семисегментные индикаторы и точечно-матричные дисплеи.

3 симулятора электрических цепей на Андроид

Черчение на бумаге далеко не всем доставляет удовольствие — долго, не всегда красиво, тяжело сразу правильно рассчитать габариты, а вносить корректировки неудобно. Все эти проблемы легко решает программа для рисования схем. Большинство современных программных продуктов содержит библиотеку с набором основных элементов. Из них, как из конструктора собирается требуемая конфигурация. Правки и исправления вносятся быстро, можно сохранять разные версии. Частично это демо-версии с ограниченным функционалом, частично — полноценные продукты. Для этих целей больше подходят платные варианты.

Метка: симулятор электрических схем на русском Опубликовано в Программы. веб-инструмент для ввода описаний принципиальных схем, трассировки печатных плат и электронного моделирования.

CAD-программы

Обнаружен блокировщик рекламы. Сайт Паяльник существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений. Как это сделать?

Обзор лучших программ для составления электрических схем

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: EveryCircuit

Это бесплатный веб-инструмент для ввода описаний принципиальных схем, трассировки печатных плат и электронного моделирования. Самой ценной особенностью облачных или веб-ориентированных средств разработки является то, что они запускаются на удаленном сервере не нужно заботиться об установке на локальных машинах , всегда …. Копирование материалов сайта возможно только с указанием ссылки на первоисточник — сайт meandr. Обратная связь. Метка: симулятор электрических схем на русском EasyEDA — сервис по созданию электронных схем и печатных плат онлайн Опубликовано в Программы Translation Русский English.

Proteus Professional представляет собой систему схемотехнического моделирования, базирующуюся на основе моделей электронных компонентов принятых в PSpice.

Создание схем для моделирования электронных цепей — главная задача qucs , бесплатной утилиты, распространяемой по лицензии GPL. С этим инструментом вы сможете осуществлять различные типы моделирования. Среди всех типов моделирования, поддерживаемых Quite Universal Circuit Simulator, вы найдете DC, AC, S Parameter, анализ гармонического баланса и шума, цифровое моделирование… Таким образом, вы сможете смоделировать поведение любой схемы. Также к продукту Qucsator был добавлен симулятор схем в командной строке , который вы можете использовать как в приложении, так и в других программах. С Qucsator вы сможете использовать файл в качестве входных данных для использования в приложении или получить файл с набором данных, которые были обработаны программой. Кроме того, qucs — бесплатное приложение. Вы можете бесплатно скачать qucs и пользоваться всеми его функциями моделирования электронных схем.

Является мощной программой, используемой в разработке как интегральных схем, так и печатных плат для проверки целостности схемы и для анализа её поведения. Интегральные схемы, в отличие от печатных плат, практически не поддаются макетированию перед производством. Кроме того, высокая стоимость создания фотолитографических масок и других этапов полупроводникового производства приводят к необходимости очень тщательной разработки и верификации.

Инструмент моделирования электронных схем — Обмен файлами

Теперь вы подписаны на эту отправку

Вы можете получать электронные письма, в зависимости от ваших предпочтений в общении

Версия 1. 0.0.0 (34,7 КБ) от Tillmann Stübler

Этот инструмент моделирует аналоговые электронные схемы. Включен интерактивный редактор схем.

939 загрузок За все время: 939″ data-original-title=»Загрузки» aria-describedby=»popover506129″>

Обновлено 28 марта 2016 г.

Посмотреть лицензию

• Обзор
• Функции
• История версий
• Отзывы (0)
• Обсуждения (0)

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЦЕПЕЙ С РЕДАКТОРОМ СХЕМ
Этот инструмент имитирует аналоговые электронные схемы. Редактор схем является интерактивным. Библиотека компонентов по-прежнему очень мала, но основные компоненты включены. Включены модели компонентов для пассивных компонентов и некоторых полупроводников. Модели в основном алгебраические. Модели полупроводников параметризованы, поэтому их можно подогнать к любому «реальному» компоненту, если известны соответствующие параметры, например. для уравнений транзистора Эбера/Молля.
Этот инструмент использует неявные дифференциальные уравнения для моделирования электронных схем. Возможно, это не самый эффективный и надежный метод, но он очень элегантный. Уравнения решаются с помощью ode15i. Следовательно, все электронные компоненты моделируются с использованием неявных уравнений.

Таким образом, очень просто моделировать любой компонент различными способами. Конденсаторы, катушки индуктивности и резисторы можно моделировать с использованием одного и того же подхода f(U,dU/dt,I,dI/dt)=0. Кроме того, мы можем моделировать компоненты реального мира с помощью справочных таблиц, тогда у нас будет, например, f=I-g(U), где g — измеренная характеристика компонента. Легко сделать свои собственные модели компонентов. Просто посмотрите на предопределенные и создайте мат-файл с такой же структурой. Этот инструмент просто устанавливает все уравнения компонентов вместе с уравнениями сохранения в соответствии со схемой и решает их с помощью ode15i.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ
1. Размещайте компоненты, узлы и провода в интерактивном режиме. Вы можете редактировать все через контекстные меню (щелкните правой кнопкой мыши любую часть схемы).
2. Рассчитайте последовательные начальные условия. Для осцилляторов обычно важно, чтобы начальные условия не были точно симметричными. Если вы начнете с равновесия, даже если оно нестабильно, вы не увидите колебаний. Если решатель дает сбой в самом начале, очень вероятно, что начальные условия несовместимы.
3. После завершения моделирования вы можете нанести результаты на график. Вы получите график всех узловых напряжений и всех токов, кроме тех, которые текут на первый вывод компонента. Обычно вам не нужно их видеть, потому что они избыточны (могут быть выражены как отрицательная сумма других токов, втекающих в компонент). Кроме того, вы можете построить графики напряжений и токов одного конкретного компонента, щелкнув его правой кнопкой мыши и выбрав «графические результаты».

УЧИТЫВАЙТЕ СЛЕДУЮЩИЕ УСЛОВИЯ
1. Все клеммы компонентов должны быть подключены.
2. Провод соединяет клемму компонента и узел.
3. Провод не может напрямую соединять клеммы компонентов друг с другом.
4. Провод не может соединять узлы друг с другом.
5. Узел №1 всегда служит в качестве точки отсчета. 6.
Не создавайте цепи с гальванически развязанными частями.

ОГРАНИЧЕНИЯ
Это инструмент для аналогового моделирования. Это не очень подходит для схем, демонстрирующих переходное поведение. Это может сработать (как показывает пример с мультивибратором). Но переходное поведение не является сильной стороной этого метода моделирования. Все активные компоненты должны иметь ограничение пропускной способности, чтобы избежать сбоя решателя. Следовательно, транзисторы нуждаются в некотором демпфировании. Это может быть всего 1e-6, но если оно равно нулю, вы увидите много предупреждений решателя.

СОВМЕСТИМОСТЬ
Работает с R2015b. Его можно адаптировать для совместимости с любой старой версией Matlab, однако имеет смысл обновить свой Matlab. Рекомендуется использовать
Optimization Toolbox. Если нет, мы переключимся на fminsearch вместо lsqnonlin для расчета начальных условий. Это может не дать хороших результатов.

Тилманн Штюблер, 28 марта 2016 г.
[email protected]

Это абсолютно бесплатное программное обеспечение, используйте его для всего, что вам нравится. Если вы сделаете какие-либо дальнейшие разработки на основе этого кода, пожалуйста, дайте мне знать об этом.

Цитировать как

Тильманн Штюблер (2023). Инструмент моделирования электронных схем (https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/56195-electronic-circuit-simulation-tool), MATLAB Central File Exchange. Проверено 12 февраля 2023 г. .

Совместимость версий MATLAB

Created with R2015b

Совместимость с любой версией

Совместимость с платформами

Windows macOS Linux

Категории

• Физическое моделирование > Симскейп Электрик > Библиотеки электрических блоков > Полупроводники и преобразователи >
• Инжиниринг > Электротехника и вычислительная техника > Схемы и системы >

Теги Добавить теги

имитация схем электроника имплицитная диффе…

Охота за сокровищами сообщества

Найдите сокровища в MATLAB Central и узнайте, как сообщество может вам помочь!

На охоту!

Версия	Опубликовано	Примечания к выпуску
1. 0.0.0	28 марта 2016 г.

Выберите сеть Сайт

Выберите веб-сайт, чтобы получить переведенный контент, где он доступен, и посмотреть местные события и предложения. На основе ваше местоположение, мы рекомендуем вам выбрать: .

Вы также можете выбрать веб-сайт из следующего списка:

Европа

Обратитесь в местный офис

Программное обеспечение для моделирования цифровых логических схем | Блог о расширенном проектировании печатных плат

 

Будучи большим поклонником «Звездного пути» во всех его версиях, я всегда находил логику и привлекательность использования симуляторов (Holodeck) как средства для достижения жизнеспособного результата. «Умная» система виртуальной реальности была бесценным инструментом, который можно было использовать для снятия личного стресса, научного моделирования, тактического или даже тайного обучения.

У всех этих различных симуляций была одна общая черта: все они обеспечивали непревзойденный уровень ситуационного исследования без штрафа за неудачу. Хотя настоящей технологии сегодня не существует, она, безусловно, оказала глубокое влияние на направление нашего технического прогресса.

Логика использования симуляций не подлежит сомнению. Возможность создавать виртуальные точные копии различных компонентов и схем без реальных затрат бесценна. Кроме того, возможность тестирования различных конструкций и конфигураций с помощью моделирования сокращает время разработки и затраты, а также значительно улучшает ваши проекты в целом.

Что такое моделирование проектирования цифровых схем?

Как вы, возможно, знаете, при моделировании электронных схем используются математические модели для воспроизведения поведения реального электронного устройства или схемы. Фактическое программное обеспечение для моделирования само по себе позволяет моделировать работу схемы и является бесценным инструментом анализа.

В современном дорогостоящем процессе проектирования и производства программные инструменты для проектирования и моделирования цифровых схем стали сложной частью общего процесса. Необходимость сократить время проектирования и ограничить затраты сделала программное обеспечение для проектирования и моделирования цифровых схем таким же важным, как и производимый продукт.

Однако речь идет не только о сокращении времени проектирования и снижении затрат. Истинное преимущество использования программного обеспечения для проектирования и моделирования цифровых схем заключается в том, что оно улучшает конструкцию.

Что такое моделирование цифровых логических схем?

При работе с интегральными схемами или проектированием схем в целом логическое моделирование необходимо для определения правильности этой схемы. Три основных логических элемента — это вентили И, ИЛИ и НЕ. При определении того, как имитировать логику, вам понадобится схема и работа с потенциальными выходами переключателя или других вентилей, которые вы будете использовать.

Цифровая логическая симуляция в основном функционирует либо с помощью скомпилированного кода, либо с помощью методов логической симуляции, управляемой событиями. При логическом моделировании разработчики стремятся определить, содержит ли их схема какие-либо проектные ошибки (как это происходит в большинстве случаев моделирования). Симуляторы SPICE и логические симуляторы будут искать цифровые библиотеки ячеек, память и AMS или аналоговые и смешанные схемы.

Этим схемам нужно поддерживать точную синхронизацию для обеспечения их надлежащего функционирования. Поскольку проекты, чувствительные ко времени, могут быть непростыми для понимания, особенно с часто болезненной дистанцией между программным обеспечением для моделирования и аппаратными возможностями, логические симуляторы, несомненно, необходимы для кармана инженера-проектировщика.

Командный дизайн против программного обеспечения для проектирования и моделирования цифровых схем

Я уверен, что вы слышали термин «бумажный чемпион». В мире НБА было очень мало истинных представителей этих слов, чем Клайд Дрекслер, возглавлявший «Портленд Трэйл Блэйзерс». «Портленд Трэйл Блэйзерс» была талантливой командой, и на бумаге они представляли собой непреодолимую силу.

Однако на самом деле в 90-х команда участвовала в чемпионатах подряд, но оба раза проиграла. Губернатор команды потратил миллионы долларов на реализацию своего проекта только для того, чтобы впоследствии обнаружить, что эта конкретная конфигурация была ошибочной.

Я уверен, что он был бы рад испытать свою конструкцию, прежде чем собирать своего так называемого претендента на чемпионство. Это мнение имеет равную степень истины в мире электроники. Одним из самых больших преимуществ использования программного обеспечения для проектирования и моделирования цифровых схем является возможность протестировать свои проекты до их фактического создания.

SPICE-моделирование может помочь во всем, начиная с SMPS и фильтров.

 

Как программное обеспечение для проектирования и моделирования цифровых схем влияет на качество

Программное обеспечение для проектирования и моделирования цифровых схем дает инженерам возможность тестировать различные конфигурации и конструкции без затрат на соответствующие компоненты. Помимо очевидной экономии времени и денег, это также улучшает общее качество дизайна.

Термин «совершенство» означает, что вы узнали, как делать или создавать что-то без недостатков. Это также указывает на тот факт, что одинаково важно знать все неправильные способы сделать что-то, как и знать все правильные способы сделать что-то.

В сущности, практика по-прежнему делает совершенным, и симуляция в чистом виде именно такова. Возможность моделировать компонент или схему и наблюдать за их поведением и функциональностью до того, как они будут фактически построены, имеет решающее значение как в процессе разработки, так и в дизайне. Таким образом, само собой разумеется, что моделирование поведения схемы до ее фактического создания может значительно повысить эффективность проектирования и сам дизайн в целом. Таким образом, выявляя ошибочные конструкции и обеспечивая более глубокое понимание поведения электронных схем в целом.

Сочетание EDA и программного обеспечения для проектирования и моделирования цифровых схем

Автоматизация электронного проектирования (EDA), также называемая электронным автоматизированным проектированием, представляет собой класс программных инструментов, используемых для проектирования электронных систем, таких как интегральные схемы (ИС) и печатные печатные платы (PCB).

Не секрет, что инструменты EDA (автоматизация электронного проектирования) упростили и повысили эффективность проектирования печатных плат. Главным образом потому, что он предоставляет инструменты для захвата схем, которые позволяют создавать принципиальную схему в виде интерактивной схемы из библиотеки цифровых компонентов. После чего вы можете передать полученный список соединений в редактор компоновки, где вы сможете собрать свою плату.

Кроме того, пакет программного обеспечения EDA сохраняет все в цепочке, позволяя разработчику вносить изменения в один файл, например, в схему, и видеть, как они отражаются в другом, например в топологии. Такой же уровень эффективности, интеграции и интерактивности, обеспечиваемый инструментами (программным обеспечением) EDA, также может быть применен к этапам прототипирования и тестирования процесса проектирования печатной платы. Это достигается за счет использования моделирования электронных схем с помощью SPICE.

Что такое SPICE и как его использовать?

SPICE или Программа моделирования с акцентом на интегральные схемы — это отраслевой стандарт для моделирования аналоговых электронных схем с открытым исходным кодом. В SPICE вы просто предоставляете список соединений схемы, которую хотите смоделировать, а SPICE позаботится обо всем остальном, позволяя вам генерировать графики сигналов для анализа.

В целом, одним из самых полезных аспектов использования SPICE является тот факт, что он дает вам возможность проверить производительность вашей схемы, не касаясь ни одной макетной платы или физического компонента.

PSpice помогает измерять и моделировать такие параметры, как гистерезис.

 

Кроме того, SPICE также позволяет изменять значения компонентов (сопротивление, напряжение, емкость) и проверять частотную характеристику в диапазоне допусков или периодов времени. Более продвинутое программное обеспечение SPICE позволяет даже выполнять анализ методом Монте-Карло, выполнять дымовые и стресс-тесты и создавать параметрические графики.

В заключение, при работе с программным обеспечением для проектирования и моделирования цифровых схем крайне важно понимать, что его использование больше не является необязательным. Возьмем, к примеру, интегральные схемы (ИС). Инструменты (фотомаски) дороги, макеты непрактичны, а исследовать поведение внутренних сигналов чрезвычайно сложно.