Новички, которые пытаются самостоятельно собрать какие-то электронные схемы и приборы, сталкиваются с самым первым в своей новой деятельности вопросе, как читать электрические схемы? Вопрос, на самом деле серьезный, ведь прежде, чем собрать схему, ее необходимо как-то обозначить на бумаге. Или найти готовый вариант для воплощения в жизнь. То есть, чтение электрических схем – основная задача любого радиолюбителя или электрика.

Что такое электрическая схема

Это графическое изображение, где указаны все электронные элементы, связанные между собой проводниками. Поэтому знание электрических цепочек – это залог правильно собранного электронного прибора. А, значит, основная задача сборщика – это знать, как на схеме обозначаются электронные компоненты, какими графическими значками и дополнительными буквенными или цифровыми значениями.

Все принципиальные электрические схемы состоят из электронных элементов, которые имеют условное графическое обозначение, короче УЗО.

Для примера дадим несколько самых простых элементов, которые в графическом исполнении очень похожи на оригинал. Вот так обозначается резистор:

Как видите, очень похоже на оригинал. А вот так обозначается динамик:

То же большое сходство. То есть, существуют некоторые позиции, которые сразу же можно опознать. И это очень удобно. Но есть и совершенно непохожие позиции, которые или надо запомнить, или надо знать их конструкции, чтобы легко определять на принципиальной схеме. К примеру, конденсатор на рисунке снизу.

Тот, кто давно разбирается в электротехнике, то знает, что конденсатор – это две пластинки, между которыми размещен диэлектрик. Поэтому в графическом изображении был и выбран этот значок, он в точности повторяет конструкцию самого элемента.

Самые сложные значки у полупроводниковых элементов. Давайте рассмотрим транзистор. Необходимо отметить, что у этого прибора три выхода: эмиттер, база и коллектор. Но и это еще не все. У биполярных транзисторов встречаются две структуры: «n – p – n» и «p – n – p». Поэтому и на схеме они обозначаются по-разному:

Как видите, транзистор по своему изображению на него-то и не похож. Хотя, если знать структуру самого элемента, то можно сообразить, что это именно он и есть.

Простые схемы для начинающих, зная несколько значков, можно читать без проблем. Но практика показывает, что простыми электросхемами в современных электронных приборах практически не обходятся. Так что придется учить все, что касается принципиальных схем. А, значит, необходимо разобраться не только со значками, но и с буквенными и цифровыми обозначениями.

Что обозначают буквы и цифры

Все цифры и буквы на схемах являются дополнительной информацией, это опять-таки к вопросу, как правильно читать электросхемы? Начнем с букв. Рядом с каждым УЗО всегда проставляется латинская буква. По сути, это буквенное обозначение элемента. Это сделано специально, чтобы при описании схемы или устройства электронного прибора, можно было бы обозначать его детали. То есть, не писать, что это резистор или конденсатор, а ставить условное обозначение. Это и проще, и удобнее.

Теперь цифровое обозначение. Понятно, что в любой электронной схеме всегда найдутся элементы одного значения, то есть, однотипных. Поэтому каждую такую деталь пронумеровывают. И вся эта цифровая нумерация идет от верхнего левого угла схемы, затем вниз, далее вверх и опять вниз.

Внимание! Специалисты называют такую нумерацию правилом «И». Если обратите внимание, то движение по схеме так и происходит.

И последнее. Все электронные элементы имеют определенные свои параметры. Их обычно также прописывают рядом со значком или выносят в отдельную таблицу. К примеру, рядом с конденсатором может быть указана его номинальная емкость в микро- или пикофарадах, а также номинальное его напряжение (если такая необходимость возникает). Вообще, все, что связано с полупроводниковыми деталями должно обязательно дополняться информацией. Это не только упрощает чтение схемы, но и позволяет не ошибиться при выборе самого элемента в процессе сборки.

Иногда цифровые обозначения на электросхемах отсутствуют. Что это значит? К примеру, взять резистор. Это говорит о том, что в данной электрической схеме показатель его мощности не имеет значения. То есть, можно установить даже самый маломощный вариант, который выдержит нагрузки схемы, потому что в ней течет ток малой силы.

И еще несколько обозначений. Проводники графически обозначаются прямой непрерывной линией, места пайки точкой. Но учтите, что точка ставиться только в том месте, где соединяются три или более проводников.

Заключение по теме

Итак, вопрос, как научится читать схемы электрические, не самый простой. Вам потребуется не только знание УЗО, но и знание, касающиеся параметров каждого элемента, его структуры и конструкции, а также принципа работы, и для чего он необходим. То есть, придется учить все азы радио- и электротехники. Сложно? Не без этого. Но если вы поймете, как все работает, то для вас откроются горизонты, о которых вы и не мечтали.

Похожие записи:

«Как читать электрические схемы?». Пожалуй, это самый часто задаваемый вопрос в рунете. Если для того, чтобы научиться читать и писать, мы изучали азбуку, то здесь почти то же самое. Чтобы научиться читать схемы, первым делом, мы должны изучить как выглядит тот или иной радиоэлемент в схеме. В принципе ничего сложного в этом нет. Вся соль в том, что если в русской азбуке 33 буквы, то для того, чтобы выучить обозначения радиоэлементов, придется неплохо постараться. До сих пор весь мир не может договориться, как обозначать тот или иной радиоэлемент либо устройство. Поэтому, имейте это ввиду, когда будете собирать буржуйские схемы. В нашей статье мы будем рассматривать наш ГОСТ-вариант обозначения радиоэлементов.

Ладно, ближе к делу. Давайте рассмотрим простенькую электрическую схему блока питания, которая раньше мелькала в любом советском бумажном издании:

Если вы не первый день держите паяльник в руках, то для вас с первого взгляда сразу все станет понятно. Но среди моих читателей есть и те, кто впервые сталкивается с подобными чертежами. Поэтому, эта статья в основном именно для них.

Ну что же, давайте ее анализировать.

В основном, все схемы читаются слева-направо, точно также, как вы читаете книгу. Всякую разную схему можно представить в виде отдельного блока, на который мы что-то подаем и с которого мы что-то снимаем. Здесь у нас схема блока питания, на который мы подаем 220 Вольт из розетки вашего дома, а выходит уже с нашего блока постоянное напряжение . То есть вы должны понимать, какую основную функцию выполняет ваша схема . Это можно прочесть в описании к ней.

Итак, вроде бы определились с задачей этой схемы. Прямые линии — это проводочки, по которым будет бежать электрический ток . Их задача — соединять радиоэлементы.

Точка, где соединяются три и более проводочков, называется узлом . Можно сказать, в этом месте проводочки спаиваются:

Если пристально вглядеться в схему, то можно заметить пересечение двух проводочков

Такое пересечение будет часто мелькать в схемах. Запомните раз и навсегда: в этом месте проводочки не соединяются и они должны быть изолированы друг от друга . В современных схемах чаще всего можно увидеть вот такой вариант, который уже визуально показывает, что соединения между ними отсутствует:

Здесь как бы один проводок сверху огибает другой, и они никак не контактируют между собой.

Если бы между ними было соединение, то мы бы увидели вот такую картину:

Давайте еще раз рассмотрим нашу схему.

Как вы видите, схема состоит из каких-то непонятных значков. Давайте разберем один из них. Пусть это будет значок R2.

Итак, давайте первым делом разберемся с надписями. R — это значит резистор . Так как у нас он не единственный в схеме, то разработчик этой схемы дал ему порядковый номер «2». В схеме их целых 7 штук. Радиоэлементы в основном нумеруются слева-направо и сверху-вниз. Прямоугольник с чертой внутри уже явно показывает, что это постоянный резистор с мощностью рассеивания в 0,25 Ватт. Также рядом с ним написано 10К, что означает его номинал в 10 КилоОм. Ну как-то вот так…

Как же обозначаются остальные радиоэлементы?

Для обозначения радиоэлементов используются однобуквенные и многобуквенные коды. Однобуквенные коды — это группа , к которой принадлежит тот или иной элемент. Вот основные группы радиоэлементов :

А — это различные устройства (например, усилители)

В — преобразователи неэлектрических величин в электрические и наоборот. Сюда могут относиться различные микрофоны, пьезоэлементы, динамики и тд. Генераторы и источники питания сюда не относятся .

С — конденсаторы

D — схемы интегральные и различные модули

E — разные элементы, которые не попадают ни в одну группу

F — разрядники, предохранители, защитные устройства

H — устройства индикации и сигнальные устройства, например, приборы звуковой и световой индикации

U — преобразователи электрических величин в электрические, устройства связи

V — полупроводниковые приборы

W — линии и элементы сверхвысокой частоты, антенны

X — контактные соединения

Y — механические устройства с электромагнитным приводом

Z — оконечные устройства, фильтры, ограничители

Для уточнения элемента после однобуквенного кода идет вторая буква, которая уже обозначает вид элемента . Ниже приведены основные виды элементов вместе с буквой группы:

BD — детектор ионизирующих излучений

BE — сельсин-приемник

BL — фотоэлемент

BQ — пьезоэлемент

BR — датчик частоты вращения

BS — звукосниматель

BV — датчик скорости

BA — громкоговоритель

BB — магнитострикционный элемент

BK — тепловой датчик

BM — микрофон

BP — датчик давления

BC — сельсин датчик

DA — схема интегральная аналоговая

DD — схема интегральная цифровая, логический элемент

DS — устройство хранения информации

DT — устройство задержки

EL — лампа осветительная

EK — нагревательный элемент

FA — элемент защиты по току мгновенного действия

FP — элемент защиты по току инерционнго действия

FU — плавкий предохранитель

FV — элемент защиты по напряжению

GB — батарея

HG — символьный индикатор

HL — прибор световой сигнализации

HA — прибор звуковой сигнализации

KV — реле напряжения

KA — реле токовое

KK — реле электротепловое

KM — магнитный пускатель

KT — реле времени

PC — счетчик импульсов

PF — частотомер

PI — счетчик активной энергии

PR — омметр

PS — регистрирующий прибор

PV — вольтметр

PW — ваттметр

PA — амперметр

PK — счетчик реактивной энергии

PT — часы

QF

QS — разъединитель

RK — терморезистор

RP — потенциометр

RS — шунт измерительный

RU — варистор

SA — выключатель или переключатель

SB — выключатель кнопочный

SF — выключатель автоматический

SK — выключатели, срабатывающие от температуры

SL — выключатели, срабатывающие от уровня

SP — выключатели, срабатывающие от давления

SQ — выключатели, срабатывающие от положения

SR — выключатели, срабатывающие от частоты вращения

TV — трансформатор напряжения

TA — трансформатор тока

UB — модулятор

UI — дискриминатор

UR — демодулятор

UZ — преобразователь частотный, инвертор, генератор частоты, выпрямитель

VD — диод , стабилитрон

VL — прибор электровакуумный

VS — тиристор

VT — транзистор

WA — антенна

WT — фазовращатель

WU — аттенюатор

XA — токосъемник, скользящий контакт

XP — штырь

XS — гнездо

XT — разборное соединение

XW — высокочастотный соединитель

YA — электромагнит

YB — тормоз с электромагнитным приводом

YC — муфта с электромагнитным приводом

YH — электромагнитная плита

ZQ — кварцевый фильтр

Ну а теперь самое интересное: графическое обозначение радиоэлементов.

Постараюсь привести самые ходовые обозначения элементов, используемые в схемах:

Резисторы постоянные

а ) общее обозначение

б ) мощностью рассеяния 0,125 Вт

в ) мощностью рассеяния 0,25 Вт

г ) мощностью рассеяния 0,5 Вт

д ) мощностью рассеяния 1 Вт

е ) мощностью рассеяния 2 Вт

ж ) мощностью рассеяния 5 Вт

з ) мощностью рассеяния 10 Вт

и ) мощностью рассеяния 50 Вт

Резисторы переменные

Терморезисторы

Тензорезисторы

Варистор

Шунт

Конденсаторы

a ) общее обозначение конденсатора

б ) вариконд

в ) полярный конденсатор

г ) подстроечный конденсатор

д ) переменный конденсатор

Акустика

a ) головной телефон

б ) громкоговоритель (динамик)

в ) общее обозначение микрофона

г ) электретный микрофон

Диоды

а ) диодный мост

б ) общее обозначение диода

в ) стабилитрон

г ) двусторонний стабилитрон

д ) двунаправленный диод

е ) диод Шоттки

ж ) туннельный диод

з ) обращенный диод

и ) варикап

к ) светодиод

л ) фотодиод

м ) излучающий диод в оптроне

н ) принимающий излучение диод в оптроне

Измерители электрических величин

а ) амперметр

б ) вольтметр

в ) вольтамперметр

г ) омметр

д ) частотомер

е ) ваттметр

ж ) фарадометр

з ) осциллограф

Катушки индуктивности

а ) катушка индуктивности без сердечника

б ) катушка индуктивности с сердечником

в ) подстроечная катушка индуктивности

Трансформаторы

а ) общее обозначение трансформатора

б ) трансформатор с выводом из обмотки

в ) трансформатор тока

г ) трансформатор с двумя вторичными обмотками (может быть и больше)

д ) трехфазный трансформатор

Устройства коммутации

а ) замыкающий

б ) размыкающий

в ) размыкающий с возвратом (кнопка)

г ) замыкающий с возвратом (кнопка)

д ) переключающий

е ) геркон

Электромагнитное реле с различными группами коммутационных контактов (коммутационные контакты могут быть разнесены в схеме от катушки реле)

Предохранители

а ) общее обозначение

б ) выделена сторона, которая остается под напряжением при перегорании предохранителя

в ) инерционный

г ) быстродействующий

д ) термическая катушка

е ) выключатель-разъединитель с плавким предохранителем

Тиристоры

Биполярный транзистор

Однопереходный транзистор

Полевой транзистор с управляющим P-N переходом

Программа симулятор электрических схем на русском языке. Программа для разработки и тестирования схем

Начнем с того, что термин электрическая (принципиальная) схема используется в электронике радиолюбителями. Эта статья будет полезна студентам, инженерам и любителям.

Но что делать когда нет ресурсов и времени? На помощь приходят разнообразные онлайн сервисы . Оказывается нарисовать схему онлайн просто. Такие сервисы для рисования схем, так называемые редакторы схем, созданы специально для «упрощения жизни» разработчика и конечно различаются как удобством работы при создании схемы, так и функциональностью. Такие же функции рисования схем существуют во многих системах автоматического проектирования электронных схем.

Как разобраться в таком многообразии и выбрать сервис соответствующий вашим требованиям? Что делать когда вы сидите за чужим компьютером и на нем нет тех необходимых САПР программ? Главное иметь подключение к интернету.

Так вот, в интернете есть достаточно сервисов для рисования тех самых схем и даже симуляция работы схем. Действительно хороших, имеющих полный список радиоэлементов всего три, 123D Circuits и . Сразу сообщу, что в них нет русского языка, только английский, возможно вам поможет Переводчик Google .

123D Circuits — проект компании Autodesk Inc , та которая сделала всем известный AutoCAD . В 123D Circuits тесно интегрирован Arduino (Ардуино — это небольшая плата с собственным процессором и памятью). Зарегистрировавшись вы получаете полноценный САПР редактор в который входят такие инструменты как:

• онлайн симулятор проекта ()

• онлайн редактор принципиальной схемы ()

• онлайн редактор монтажной платы ()

• еще интересной особенностью этого проекта в том, что симуляция схем включает в себя редактор кода прошивки c отладчиком ()

Так же в 123D Circuits присутствует целая база (Libraries ) радиоэлементов и их УГО. Все действия и результаты работы в данном онлайн редакторе сохраняются в вашем аккаунте на облаке, есть и экспорт в программу Gerber . В целом компания представила неплохой продукт пользователям.

— бесплатный инструмент для рисования схем. Очень большой список возможностей этого сервиса, начиная с простого рисования и заканчивая экспортом схемы в.png и.pdf, расшариванием в социалки и прямой печати. Имея аккаунт в SchemeIt можно сохранять недорисованную схему и закончить её в любое время.

Сам редактор выглядит таким образом:

Итог таков, довольно хороший инструмент для того чтобы быстро нарисовать схему и сохранить ее в графический формат, но не хватает нескольких УГО радиоэлементов.

— сборка и тестирование схем прямо в браузере. Этот сервис больше нацелен на тестирование собранной схемы, т.к. элементов там явно не хватает, однако в тех что есть — можно указать различные параметры, такие как напряжение и ток, сопротивление и емкость и др. для точности при тестировании. Конечно и здесь есть экспорт в графические форматы, а также сохранение схемы если есть аккаунт в CircuitLab.

«Лаборатория» выглядит так:

Подытожив скажу, многого что есть в обычных САПР программах в этом сервисе нету, хотя в принципе показать график зависимости он сможет, но все зависит от конкретной схемы. УГО элементов хватает, однако в SchemeIt их больше.

Вот мы и попробовали нарисовать схему онлайн:

Рассмотрели три основных сервиса для рисования схем онлайн, все остальные прогугленные мной сервисы просто используют их базу и API.

Если вы нашли что-то подобное в сети, прошу сообщить нам — статья будет дописана с указанием на ваш ник. Ждем комментариев и до встречи!

Список бесплатных программ моделирования электронной цепи онлайн очень полезный для вас. Эти симуляторы электроцепи, которые я предлагаю, не нужно быть загружен в компьютере, и они могут работать непосредственно с веб-сайта.1. EasyEDA дизайн электронной цепи, моделирование цепи и PCB дизай :
EasyEDA удивительный бесплатный онлайн симулятор электроцепи , который очень подходит для тех, кто любит электронную схему. EasyEDA команда стремится делать сложную программу дизайна на веб-платформе в течение нескольких лет, и теперь инструмент становится замечательным для пользователей. Программная среда позволяет тебя сам проектировать схему. Проверить операцию через симулятор электроцепи. Когда вы убедитесь функцию цепи хорошо, вы будете создавать печатную плату с тем же программным обеспечением. Есть более 70,000+ доступных диаграмм в их веб-базах данных вместе с 15,000+ Pspice программами библиотеки. На сайте вы можете найти и использовать множество проектов и электронных схем, сделанные другими, потому что они являются публичными и открытыми аппаратными оснащениями. Он имеет некоторые довольно впечатляющие варианты импорта (и экспорта). Например, вы можете импортировать файлы в Eagle, Kikad, LTspice и Altium проектант, и экспортировать файлы в.PNG или.SVG. Есть много примеров на сайте и полезных программ обучения , которые позволяют людей легко управлять.

2. Circuit Sims : Это был один из первых вебов исходя из эмуляторов электроцепи с открытым кодом я тестировал несколько лет назад. Разработчик не удалось повысить качество и увеличить графический интерфейс пользователя.

3. DcAcLab имеет визуальные и привлекательные графики, но ограничивается моделированием цепи. Это несомненно отличная программа для обучения, очень проста в использовании. Это делает вас видеть компоненты, как они сделаны. Это не позволит вам проектировать схему, но только позволит сделать практику.

4. EveryCircuit представляет собой электронный эмулятор онлайн с хорошими сделанными графиками. Когда вы входите в онлайн программу, и она будет просить вас создать бесплатный счет, чтобы вы можете сохранить ваши проекты и иметь ограниченную часть площади рисовать вашу схему. Чтобы использовать его без ограничений, требующих годовой взнос в размере $ 10. Он можно скачивать и использоваться на платформах Android и iTunes. Компоненты имеют ограниченную способность имитировать с небольшими минимальными параметрами. Очень просто в использовании, он имеет прекрасную систему электронного дизайна. Она позволяет вам включать (вставлять) моделирование в ваши веб-страницы.

5. DoCircuits : Хотя она оставляет людям первое впечатление от путаницы о сайте, но она дает много примеров о том, как работает программа, можно видеть себя на видео «будет начать в пять минут». Измерения параметров электронной схемы продемонстрируют с реалистичными виртуальными инструментами.

6. PartSim электронный симулятор схемы онлайн. Он был способным к моделированию. Вы можете рисовать электрические схемы и протестировать их. Он еще новый симулятор, так что есть несколько компонентов, чтобы сделать моделирования для выбора.

7. 123D Circuits Активная программа разработана AutoDesk, она позволяет вам создавать схему, можно увидеть её на макетной плате, использовать платформу Arduino, имитировать электронную схему и окончательно создать PCB. Компоненты продемонстрируются в 3D в их реальной форме. Вы можете запрограммировать Arduino непосредственно из этой программы моделирования, (она) действительно производит глубокое впечатление.

Программа для электрических схем — это инструмент, используемый инженерами, для создания электронных схем с целью расчета и тестирования изделий на этапах проектирования, производства, а также эксплуатации. Точное отображение параметров производится при помощи масштаба. Каждый элемент имеет свое обозначение в виде символов, соответствующих ГОСТу.

Программа для электрических схем: зачем мне это нужно?

При помощи программы для электрических схем можно строить точные чертежи, а затем сохранять их в электронном виде или распечатывать.

ВАЖНО! Почти во всех программах для рисования схем есть готовые элементы в библиотеке, потому вручную их можно не чертить.

Такие программы бывают платными и бесплатными. Первые характеризуются большой функциональностью, их возможности значительно шире. Существуют даже целые автоматизированные системы проектирования САПР, которые успешно используются инженерами во всем мире. С применением программ для черчения схем работа не только полностью автоматизированная, а и предельно точная.

Бесплатные программы уступают по функциональным возможностям платному софту, однако с их помощью можно реализовать проекты начальной и средней сложности.

Программное обеспечение позволяет упростить работу и сделать ее более эффективной. Мы подготовили перечень популярных программ для создания схем, используемых специалистами во всем мире. Но для начала давайте разберемся, что собой представляют схемы и каких видов они бывают.

Программы: для каких схем предназначены?

Схема представляет собой конструкторский документ графического типа. На нем размещены в виде условных обозначений составляющие компоненты устройства и связи между ними.

Схемы являются частью комплекта конструкторской документации. В них содержатся данные, необходимые для проектирования, производства, сборки, регулирования, использования прибора.

Когда нужны схемы?

1. Процесс проектирования. Они позволяют определить структуру разрабатываемого изделия.
2. Процесс производства. Дают возможность продемонстрировать конструкцию. На их базе разрабатывается технологический процесс, способ монтажа и контроля.
3. Процесс эксплуатации. При помощи схем можно определить причину поломки, правильный ремонт и техническое обслуживание.

Виды схем по ГОСТу:

• кинематические;
• газовые;
• энергетические;
• пневматические;
• гидравлические;
• электрические;
• комбинированные;
• оптические;
• деления;
• вакуумные.

В какой программе лучше работать?

Существует огромное количество платных и бесплатных программ для разработки электрических чертежей. Функционал у всех одинаковый, за исключением расширенных возможностей у платных.

Visio

QElectro Tech

sPlan

Visio

Плюсы QElectro Tech

1. экспорт в формате png, jpg, bmp или svg;
2. проверка работоспособности электрических цепей;
3. легко создавать схемы электропроводки, благодаря наличию обширной библиотеки;полностью на русском языке.

Минусы QElectro Tech

1. функционал ограниченный;
2. создание схемы сети начальной и средней сложности.

Простой интерфейс. Коллекция фигур для сборки электрических схем располагается слева в главном окне. В правой стороне находится рабочая область.

1. Создать новый документ.
2. Перетащить при помощи мышки в рабочую область необходимое количество элементов для создания и симуляции желаемого результата.
3. Соединить детали между собой. Соединения автоматически преобразуются в горизонтальные и вертикальные линии.
4. Сохранить файл с расширением qet.

Есть функция постройки собственных элементов и сохранения в библиотеке. Фигуры можно использовать в других проектах. Софт на русском языке. Программа подходит для Linux и Windows.

sPlan

Программа для построения электронных и электрических схем, рисования плат. При переносе элементов из библиотеки их можно привязывать к сетке координат. Софт простой, но позволяет создавать чертежи и рисунки разной сложности.

Фото 3 — Процесс составления схемы в sPlan

Задача sPlan заключается в проектировании и разработке электронных принципиальных схем. Для упрощения работы разработчик предусмотрел обширную библиотеку с геометрическими заготовками обозначений электронных элементов. Есть функция создания элементов и сохранения их в библиотеке.

Этапы работы:

1. Создать новый документ.
2. Из библиотеки элементов перетащить необходимые. Фигуры можно группировать, поворачивать, копировать, вырезать, вставлять и удалять.
3. Сохранить.

В настоящее время существует не так уж и много open-source САПР. Тем не менее, среди САПР для электроники (EDA) есть весьма достойные продукты. Этот пост будет посвящён моделировщику электронных схем с открытым исходным кодом . Qucs написан на С++ с использованием фреймворка Qt4. Qucs является кроссплатформенным и выпущен для ОС Linux, Windows и MacOS.

Разработку данной САПР начали в 2004 году немцы Michael Margraf и Stefan Jahn (в настоящее время не активны). Сейчас Qucs разрабатывается интернациональной командой, в которую вхожу и я. Руководителями проекта являются Frans Schreuder и Guilherme Torri. Под катом будет рассказано о ключевых возможностях нашего моделировщика схем, его преимуществах и недостатках по сравнению с аналогами.

Главное окно программы показано на скриншоте. Там смоделирован резонансный усилитель на полевом транзисторе и получены осциллограммы напряжения на входе и выходе и также АЧХ.

Как видно, интерфейс интуитивно понятен. Центральную часть окна занимает собственно моделируемая схема. Компоненты размещаются на схеме методом перетаскивания из левой части окна. Виды моделирования и уравнения также являются особыми компонентами. Более подробно принципы редактирования схем описаны в документации к программе.

Формат схемного файла Qucs основан на XML и к нему поставляется документация. Поэтому схема Qucs может быть легко сгенерирована сторонними программами. Это позволяет создавать ПО для синтеза схем, которое является расширением Qucs. Проприетарное ПО как правило использует бинарные форматы.

Перечислим основные компоненты, имеющиеся в Qucs:

1. Пассивные RCL-компоненты
2. Диоды
3. Биполярные транзисторы
4. Полевые транзисторы (JFET, MOSFET, MESFET и СВЧ-транзисторы)
5. Идеальные ОУ
6. Коаксиальные и микрополосковые линии
7. Библиотечные компоненты: транзисторы, диоды и микросхемы
8. Файловые компоненты: подсхемы, spice-подсхемы, компоненты Verilog

Библиотека компонентов использует собственный формат, основанный на XML. Но можно импортировать существующие библиотеки компонентов, основанные на Spice (приводятся в даташитах на электронные компоненты).

Поддерживаются следующие виды моделирования:

1. Моделирование рабочей точки на постоянном токе
2. Моделирование в частотной области на переменном токе
3. Моделирование переходного процесса во временной области
4. Моделирование S-параметров
5. Параметрический анализ

Результаты моделирования можно экспортировать в Octave/Matlab и выполнить там постобработку данных.

Qucs основан на вновь разработанном движке схемотехнического моделирования. Отличительной особенностью этого движка является встроенная возможность моделирования S-параметров и КСВ, что важно для анализа ВЧ-схем. Qucs может пересчитывать S-параметры в Y- и Z-параметры.

На скриншотах показан пример моделирования S-параметров широкополосного усилителя высокой частоты.

Итак, отличительной особенностью Qucs является возможность анализа комплексных частотных характеристик (КЧХ), построение графиков на комплексной плоскости и диаграмм Смита, анализ комплексных сопротивлений и S-параметров. Эти возможности отсутствуют в проприетарных системах MicroCAP и MultiSim, и здесь Qucs даже превосходит коммерческое ПО и позволяет получить недостижимые для симуляторов электронных схем, основанных на Spice результаты.

Недостатком Qucs является малое количество библиотечных компонентов. Но этот недостаток не является препятствием к использованию, так как Qucs совместим с форматом Spice в котором приводятся модели электронных компонентов в даташитах. Также моделировщик работает медленнее, чем аналогичные Spice-совместимые моделировщики (например MicroCAP (проприетарный) или Ngspice (open-source)).

В настоящее время мы работаем над возможностью предоставления пользователю выбора движка для моделирования схемы. Можно будет использовать встроенный движок Qucs, Ngspice (spice-совместимый консольный моделировщик, похожий на PSpice) или Xyce (моделировщик с поддержкой параллельных вычислений через OpenMPI)

Теперь рассмотрим перечень нововведений в недавнем релизе Qucs 0.0.18 перспективных направлений в разработке Qucs:

1. Улучшена совместимость с Verilog
2. Продолжается портирование интерфейса на Qt4
3. Реализован список недавних открытых документов в главном меню.
4. Реализован экспорт графиков, схем в растровые и векторные форматы: PNG, JPEG, PDF, EPS, SVG, PDF+LaTeX. Эта функция полезна при подготовке статей и отчётов, содержащих результаты моделирования
5. Возможность открытия документа схемы из будущей версии программы.
6. Исправлены баги, связанные с зависанием моделировщика при определённых условиях.
7. Ведётся разработка системы синтеза активных фильтров для Qucs (ожидается в версии 0.0.19)
8. Ведётся разработка сопряжения с прочими open-source движками для моделирования электронных схем (

Для проектирования и тестирования простых схем достаточно взять макетную плату и начать размещать на ней интересующие компоненты с возможностью быстрой замены того или иного элемента. Макетные платы позволяют легко проверить цепь на наличие ошибок перед пайкой готового продукта. Но если у вас более сложная схема или если вам нужно выполнить довольно непростое моделирование прохождения сигналов по вашему проекту, прежде чем вы начнете собирать конечное устройство, вам понадобится программное обеспечение для моделирования схем или попросту симулятор.

Основными требованиями, предъявляемыми большинством людей (особенно новичками в электронике) к симуляторам электронных схем, являются простота в использовании и как можно меньшая цена, в идеале вообще за бесплатно. Также очень важна функциональность.

Хотя легко получить пробную версию чего-то вроде OrCAD PSpice, это программное обеспечение не имеет всех доступных функций, если вы не хотите, конечно, раскошелиться с целью их приобретения. К счастью, есть абсолютно бесплатное полнофункциональное программное обеспечение для моделирования электронных схем, называемое Qucs (Quite Universal Circuit Simulator), выпущенное под лицензией GPL. Qucs предлагает достойную альтернативу другим платным симуляторам схем. Qucs запускает собственное программное обеспечение отдельно от SPICE, поскольку SPICE не лицензируется для повторного использования.

Qucs имеет большинство компонентов, которые вам понадобятся для моделирования на уровне близком профессиональному, а также это программное обеспечение имеет огромное количество различных моделей транзисторов. Саму программу можно найти на http://qucs.sourceforge.net/. Для более подробной информации на странице Qucs Wikipedia (https://en.wikipedia.org/wiki/Quite_Universal_Circuit_Simulator) перечислены все доступные функции, также имеется страница часто задаваемых вопросов.

По заверениям разработчиков Qucs еще не закончен полностью, и, скорее всего, функции будут добавляться время от времени, поэтому окончательной версии может и не быть, тем не менее, сегодня Qucs уже представляет собой очень функциональный инструмент для моделирования электронных схем. Графический интерфейс пользователя Qucs хорошо развит и позволяет настраивать схемы и представлять результаты моделирования в различных типах диаграмм. Скриншоты, представленные ниже, подтверждают это.

ОНЛАЙН ЭМУЛЯТОР СХЕМ НА ARDUINO

Эмулятор электрических схем на сайте tinkercad.com позволяет не только создавать различные аналоговые и цифровые электронные схемы, но и освоить простейшие приемы программирования микроконтроллеров. Для этого на сайте имеется редактор программного кода. Следует сразу предупредить, что пункт меню «Блоки кода», для данного вида работ не нужен, хотя название пункта меню может ввести в заблуждение.

Заходим в пункт меню Circuits. В списке компонентов выбираем «Микроконтроллеры – Arduino Uno 3». Следует отметить, что, разумеется, Arduino Uno, это учебная плата на основе микроконтроллера (например, ATMega3208 или аналогичного), так что в данном случае на сайте допущена не точность. Впрочем, данная плата позволяет изучить основные особенности работы с микроконтроллерами, при этом порог входа для работы с данной платой гораздо ниже, чем с отдельными микроконтроллерами. При этом, платы Arduino позволяют собирать самые разные конструкции от простейших автоматов световых эффектов, до полноценных систем умного дома.

Подробно, про платы семейства Arduino можно почитать в большом количестве источников, например [1-4]. Далее, открываем вкладку «Код».

Те, кто знаком с Arduino, сразу узнают, что по умолчанию представлен программный код учебной программы Blink. Данная программа входит в число стандартных примеров прилагаемых к среде разработки Arduino IDE (examples\01.Basics\Blink ).

Естественно в специализированной среде разработки Arduino IDE этот код записан на языке программирования Wiring, созданном на основе языка C++. Среду разработки Arduino IDE можно свободно скачать с сайте разработчиков аппаратной платформы Arduino [5]. В данном эмуляторе используется блочное программирование, впрочем, при знании основ программирования разобраться с данным форматом записи сравнительно несложно. 

Сейчас программа Blink управляет 13 цифровым портом Arduino. На 1000 мс на этот порт подается высокий логический уровень, а затем на то же самое время низкий логический уровень. К 13 цифровому порту подключен светодиод L встроенный в плату Arduino. Запустив моделирование работы платы Arduino с данной программой можно наблюдать, как с периодом в 2 с мигает светодиод L.

Подключим светодиод к порту 12 платы Arduino. На плате все порты пронумерованы. Добавочное сопротивление резистора следует установить в диапазоне 220 Ом – 510 Ом.

В группе блоков «Выход» используем блок «Назначить выход…», устанавливаем номер порта 12.

В группе блоков «Управление» используем блок «Ожидание», устанавливаем задержку 1 с. Этот блок на 1 с приостанавливает работу микроконтроллера.

Аналогично дописываем часть программы, которая на 1 с гасит светодиод. 

Написанный код буде повторяться в бесконечном цикле. Здесь это не очень хорошо визуализировано, но на самом деле, на языке Wiring, мы сейчас написали основную функция loop. Она представляет собой тело программы – это бесконечный цикл, который выполняется раз за разом, в нем опрашиваются внешние датчики, отдаются команды исполнительным устройствам, производятся вычисления, вызываются другие функции и т. д.

Серьезным достоинством данного эмулятора является возможность экспортировать полученный код. Для этого надо просто нажать на соответствующую кнопку со стрелкой.

Если затем, открыть код в Arduino IDE, мы увидим программу готовую к загрузке на реальную плату.

Мы видим функции setup в, которой всего одна строчка, которая означает, что при первоначальной загрузке программы цифровой порт 12 устанавливается в режим вывода информации. За ней располагается основное тело программы в функции loop.

В целом, данный ресурс позволяет удобен тем, что позволяет оперативно проверить возникшую идею, когда под рукой есть только компьютер с выходом в Интернет.

Литература и ссылки

1. Блум Д. Изучаем Arduino: инструменты и методы технического волшебства: Пер. с англ. — СПб.: БХВ-Петербург, 2015. — 336 с.
2. robocraft.ru
3. arduino.ru
4. radioskot.ru/publ/nachinajushhim/arduino_uno_dlja_nachinajushhikh/22-1-0-1055
5. www.arduino.cc/en/Main/Software

Обзор подготовлен специально для сайта Электрические схемы. Автор материала — Denev.

Десять лучших онлайн-симуляторов цепей — Electronics-Lab

Онлайн-тренажеры цепей становятся все популярнее с каждым днем. Любители электроники, а также профессионалы часто используют имитаторы электрических цепей для разработки и проверки принципиальных схем. Самое лучшее в онлайн-симуляторе — это то, что вам не нужно вообще ничего устанавливать на свой компьютер или ноутбук. Все, что вам нужно, это браузер и стабильное интернет-соединение. Работайте из любого места, просто открыв веб-сайт онлайн-симулятора схем и войдя в свою учетную запись.Круто, да?

Теперь вопрос в том, какой симулятор использовать? Какой симулятор лучший? Ну, одним предложением: « НЕТ лучшего симулятора ». Это зависит от ваших требований и уровня знаний. Если вы только новичок, то вам понадобится базовый и менее сложный тренажер. Но если вы профессионал и хорошо разбираетесь в этой области, очевидно, что вам понадобится сложный многоцелевой тренажер.

Здесь я перечислил 10 лучших онлайн-симуляторов, основанных на их популярности, функциональности, цене и доступности библиотечных компонентов.

1. EasyEDA — easyeda.com

EasyEDA — это бесплатный набор инструментов EDA на базе облачных и веб-технологий, не требующий установки, который объединяет мощные средства схемотехнического захвата, имитатор схем в смешанном режиме и разводку печатных плат в кроссплатформенной браузерной среде для электронных устройств. инженеры, преподаватели, студенты и любители.

Поскольку EasyEDA полностью бесплатна, очень проста в использовании и многофункциональна, она занимает первое место.

Плюсы:

• Огромное и постоянно растущее сообщество
• Библиотека деталей довольно массивная
• Очень мощный тренажер
• Возможно качественное проектирование печатных плат
• Проектирование схемы / печатной платы избавляет от каких-либо хлопот.Новички могут легко начать работу с EayEDA
• EasyEDA полностью БЕСПЛАТНА

Минусы:

• Выполнить симуляцию довольно сложно. Вам нужно следовать руководству.

2. Autodesk Circuits — circuitits.io

Autodesk Circuits дает вам возможность воплотить в жизнь ваши идеи электронного проекта с помощью бесплатных, простых в использовании онлайн-инструментов.

Инструмент и симулятор проектирования схем / печатных плат, разработанный AutoDesk, дающий вам возможность спроектировать схему, увидеть ее на макете, использовать знаменитую платформу Arduino, смоделировать схему и, в конечном итоге, создать печатную плату.Вы можете запрограммировать Arduino прямо из этого программного моделирования.

Плюсы:

• Дизайн вывода легче интерпретировать, и он будет удобной справкой при подключении к реальной жизни
• Может имитировать Arduino
• В библиотеке много частей

Минусы:

• Проектирование схемы немного сложнее, чем у других симуляторов
• Не могу быстро нарисовать схему

3. ПартСим —

PartSim — это бесплатный и простой в использовании симулятор схем, который запускается в вашем веб-браузере. PartSim включает в себя полный механизм моделирования SPICE, веб-инструмент для захвата схем и графический просмотрщик сигналов.

Плюсы:

• Эта платформа довольно аккуратная и простая в использовании
• Большое количество деталей от поставщиков делает его хорошим выбором для практических целей.
• PartSim полностью бесплатен для использования

Минусы:

• Не такой мощный тренажер, но для новичков подойдет
• В библиотеке много операционных усилителей, но в других микросхемах нет

4.EveryCircuit — everycircuit.com

EveryCircuit — это онлайн-симулятор цепей с хорошо продуманной графикой. Он действительно прост в использовании и имеет отличную систему электронного дизайна. Это позволяет вам встроить моделирование в вашу веб-страницу.

Плюсы:

• EveryCircuit также доступна для мобильных платформ (Android и iOS)
• Впечатляющее анимированное представление различных динамических параметров
• Он предлагает множество примеров и предварительно разработанных схем.Подходит для новичков

Минусы:

• Платформа не бесплатная
• Не хватает многих полезных микросхем

5. Circuit Sims — falstad.com/circuit/

Чрезвычайно простая веб-платформа, работающая в любом браузере. Платформа идеально подходит новичкам, которые хотят разбираться в функциональности простых схем и электроники.

Плюсы:

• Самый простой.Новичкам не придется с этим бороться
• Абсолютно бесплатно, учетная запись не требуется
• Это платформа с открытым исходным кодом

Минусы:

• Части библиотеки очень ограничены
• GUI не привлекателен

6. Виртуальная лаборатория постоянного и переменного тока — dcaclab.com

DC / AC Virtual Lab — это онлайн-симулятор, который способен создавать цепи постоянного / переменного тока, вы можете создавать цепи с батареями, резисторами, проводами и другими компонентами.

DC / AC Virtual Lab имеет довольно привлекательную графику и компоненты выглядят реалистично, но он не входит в пятерку из-за ограничений в библиотеке деталей, невозможности рисования схем и некоторых других причин.

Плюсы:

• Простой интерфейс, подходящий для студентов и преподавателей
• Детали выглядят как настоящие, а не только символы

Минусы:

• Виртуальная лаборатория постоянного и переменного тока НЕ ​​полностью бесплатна
• Библиотека деталей очень ограничена
• Симуляция не такая уж и мощная

7.DoCircuits — docircuits.com

DoCrcuit s прост в использовании, но не очень эффективен. Вы можете проектировать как аналоговые, так и цифровые схемы. Но вы должны войти в систему, чтобы провести симуляцию.

Плюсы:

• Дизайн интерактивный, но немного вялый
• Компоненты выглядят как настоящие
• Есть много готовых схем

Минусы:

• Нельзя использовать одновременно аналоговые и цифровые компоненты в одной цепи
• Моделирование в значительной степени ограничено
• DoCircuits НЕ БЕСПЛАТНО

8.CircuitsCloud — Circuits-cloud.com

CircuitsCloud — это бесплатный и простой в использовании симулятор. Он хорошо работает как с аналоговым, так и с цифровым форматом. Новички могут легко использовать его, но сначала должны создать учетную запись.

Плюсы:

• CircuitsCloud — бесплатная платформа
• Здесь легко сделать схему

Минусы:

• Моделирование не очень хорошее. Не анимирует направление текущего
• Библиотека не содержит достаточного количества цифровых микросхем и микроконтроллеров

9.CIRCUIT LAB — circuitlab.com

Circuit Lab — это многофункциональный онлайн-симулятор цепей, но он не бесплатный. Он разработан с использованием простого в использовании редактора и точного симулятора аналоговых / цифровых схем.

Плюсы:

• Эта платформа хорошо построена с довольно обширной библиотекой, подходящей как для новичков, так и для экспериментаторов.
• Смоделированные графики и выходные результаты могут быть экспортированы в файл CSV для дальнейшего анализа
• Проектировать схемы легко, доступны готовые схемы

Минусы:

• Это не бесплатная платформа, но вы можете использовать демо бесплатно
• Моделирование могло быть лучше с интерактивным моделированием, помимо графического представления
• В библиотеку необходимо добавить дополнительные цифровые микросхемы

10.TinaCloud — tina.com

TINA Design Suite — это мощный, но доступный по цене программный пакет для моделирования схем и проектирования печатных плат для анализа, проектирования и тестирования в реальном времени аналоговых, цифровых, HDL, MCU и смешанных электронных схем.

TINA — очень сложный симулятор схем и хороший выбор для опытных людей. Для новичков это непросто и требует времени, чтобы начать. TINA не бесплатна. Но если учесть производительность, цена ничтожна.

Плюсы:

• Эта программа моделирования имеет расширенные возможности
• Моделирование выполняется на сервере компании, поэтому он обеспечивает отличную точность и скорость.
• Можно моделировать различные типы цепей

Минусы:

• Эта платформа НЕ для новичков
• Даже если у вас есть опыт, изначально вы можете столкнуться с некоторыми трудностями
• Tina Cloud НЕ является бесплатным симулятором

Другие симуляторы

Итак, теперь у вас есть список из «Десять лучших онлайн-симуляторов трасс» , но это не окончательный.Есть и другие онлайн-симуляторы, которые могут вам пригодиться. simulator.io , Gecko-SIMULATIONS и т. Д. — вот некоторые из них. Я рекомендую вам попробовать некоторые из них, прежде чем выбрать один как идеальный.

Если вы знаете другой симулятор, который стоит включить в список, поделитесь с нами. Любое предложение высоко ценится.

Бесплатные электронные схемы и схемы онлайн

Я составил этот список онлайн-ресурсов, предлагающих бесплатные электронные схемы.Схемы включают в себя бесплатные схемы, и многие из них также включают объяснения того, как работает схема, и компоновка печатной платы.

Интернет-страницы с оригинальными схемами и описаниями

Эти страницы содержат оригинальный контент от авторов на каждой странице.

http://www.bowdenshobbycircuits.info/
Многие схемы с пояснениями и схемами. Очень старый дизайн, и он размещает множество схем на одной странице, что немного затрудняет навигацию.

http://www.techlib.com/electronics/index.html
Множество бесплатных электронных схем со схемами и хорошими пояснениями схем. Некоторые схемы собраны вместе на одной странице, но навигация по-прежнему в порядке. У меня такое ощущение, что этот парень знает, о чем говорит.

http://www.electroniccircuitsdesign.com/
Коллекция оригинальных схем, разработанных ими самими, а также некоторых из других источников.

http: // www.zen22142.zen.co.uk/schematics.htm
Хороший сборник электронных схем со схемой и описанием. Некоторые ссылки на внешние схемы. Хорошо, чтобы перейти на страницу.

http://ludens.cl/Electron/Electron.html
Страница со схемами, включая схемы, подробные описания и некоторые макеты печатных плат.

http://users.otenet.gr/~athsam/
На этой странице есть много схем со схемами и пояснениями, но некоторые схемы имеют только текст на греческом языке..

http://www.electronics-lab.com/projects/index.html
Эта страница предлагает простую навигацию и несколько сотен схем различных типов. Схемы включают схемы, описание, а некоторые из них также включают макет печатной платы.

http://www.schematicsforfree.com/
Страница, содержащая множество файлов со схемами и описаниями различных типов схем. Многие файлы представляют собой сканированные документы из старых журналов. Это не первое место, где я ищу схемы для проекта, но здесь могут быть некоторые жемчужины, если вы потратите время на просмотр файлов.

Списки ссылок с бесплатными электронными схемами

Многие страницы, которые появляются, когда вы используете Google для поиска бесплатных электронных схем, представляют собой списки ссылок на другие страницы, которые действительно содержат схемы. Это может быть полезно, если вы ищете конкретную электронную схему, которую трудно найти.

http://www.discovercircuits.com/
Имеет большой список ссылок на схемы в Интернете. Но нет возможности искать схемы. Очень грязно ориентироваться.

http://www.satsleuth.com/Schematics.aspx
Еще один большой список ссылок на бесплатные схемы в Интернете.

Какой лучший онлайн-симулятор цифровых схем?

Использование моделирования цифровых схем для тестирования печатных плат

Нет лучшего средства для проверки гипотезы или решения проблемы, чем применение научного метода. Шаги этого процесса:

1. 1. Наблюдайте за событием.
   2. Укажите проблему, которую необходимо решить в связи с событием.
   3. Сформируйте гипотезу, чтобы объяснить наблюдение или предположение.
   4. Предсказать или принять решение гипотезы.
   5. Проверьте прогноз, используя проверенные и / или проверенные методы и инструменты.

При точном применении результаты научного метода обычно дают окончательный ответ, который либо поддерживает, либо оспаривает прогноз.

Хотя этот метод был первоначально разработан для понимания физически наблюдаемых явлений, он также может быть использован более инновационно. Примером этого является эффективная разработка печатных плат. На практике это означает создание компьютерного моделирования электрической / электронной печатной платы для тестирования и проверки, прежде чем вкладывать время, материалы и затраты на создание физической платы.

Использование этого мощного инструмента проектирования требует использования имитатора схем, который может точно моделировать вашу печатную плату и выполнять тестирование и анализ, чтобы упростить этапы разработки.Давайте посмотрим, как этот инструмент можно применить для улучшения вашего дизайна, а затем обсудим, как выбрать лучший онлайн-симулятор цифровых схем для вашего проекта.

Приложения для моделирования цифровых схем

Процесс разработки печатной платы состоит из трех отдельных этапов: проектирование, изготовление и тестирование. Если дизайн вашей платы не является относительно простым, эти этапы образуют повторяющийся процесс, как показано ниже.

Этапы цикла разработки печатной платы

Каждая итерация, от проектирования до производства и тестирования, требует ресурсов.Следовательно, цель состоит в том, чтобы оптимизировать этот процесс за счет достижения желаемого качества проектирования, которое соответствует функциональным и нормативным требованиям к испытаниям, минимизируя количество необходимых циклов. Лучше всего это достигается за счет использования возможностей онлайн-моделирования цифровых схем.

Моделирование цифровой схемы может быть создано для любой электронной схемы, независимо от ее использования или типов передаваемых, принимаемых или обрабатываемых сигналов. Кроме того, моделирование можно применять на каждом этапе разработки.

Приложения для моделирования цифровых схем

Во время проектирования можно использовать моделирование схемы для определения критериев производительности, выбора компонентов, установки параметров компоновки и содействия совместной работе ECAD и MCAD.

Цифровые модели схем используются для проверки технологичности перед сборкой платы. Это включает в себя проверку того, что зазоры, параметры просверленных отверстий, места основания, маскировка припоя, размеры дорожек и вес меди находятся в допустимых пределах.

Для функциональных испытаний можно определить электрические параметры для различных контрольных точек, а затем проверить их с помощью методов физических испытаний.

Как показано выше, моделирование может быть важным активом на протяжении всего процесса разработки. Давайте подробнее рассмотрим, как это может улучшить процесс проектирования.

Использование моделирования схем для улучшения дизайна печатной платы

Подобно тому, как моделирование может использоваться на всех этапах разработки печатной платы, его также можно применять как к основной деятельности по проектированию, так и к схематическому изображению и компоновке платы, как описано ниже.

Захват схемы

Создание вашей схемы состоит из выбора лучших компонентов и использования точных обозначений деталей для создания и тестирования ваших цепей или межсоединений. Эти основные требования не предоставляют информации о том, как ваша схема будет работать или работать. Конечно, хорошее использование таблиц данных позволит вам предположить или оценить производительность, однако весьма вероятно, что вам понадобится много циклов DBT, чтобы максимизировать ваш дизайн.

Лучшим вариантом является использование цифрового моделирования для предварительного просмотра работы вашей платы перед тем, как перейти к компоновке и производству.Применяя моделирование, вы можете улучшить свою конструкцию путем тестирования различных компонентов, таких как модели транзисторов BJT с использованием программы моделирования Cadence PSpice для анализа малых сигналов, архитектур подсхем и схем маршрутизации для оптимизации вашей конструкции и определения критериев тестируемых характеристик.

Макет платы

После того, как ваш дизайн схематически оптимизирован, можно уверенно приступить к компоновке печатной платы. Во время компоновки платы моделирование можно использовать для оптимизации размещения компонентов, трассировки трассировки, выбора типа и расположения, наложения слоев, маскирования припоя, размещения реперных точек шелкографии и других параметров соответствия DFM, чтобы обеспечить возможность изготовления вашей платы.Опять же, симулятор схемы PSpice можно использовать для анализа пикового тока, протекающего в различных моделях, с целью оптимизации трассы трасс во время проектирования компоновки.

Применяя моделирование на этапах проектирования, как описано выше, вероятность того, что ваша плата может быть построена с первого раза, значительно увеличивается, в то время как количество итераций, необходимых для достижения готового к производству проекта, сводится к минимуму при условии, что вы выберете правильный онлайн-симулятор цифровых схем.

Выбор лучшего онлайн-симулятора цифровых схем для вашего проекта

Как показано в предыдущих разделах, PSpice можно использовать во всех аспектах проектирования печатной платы, что позволяет вам достичь дизайна платы, оптимизированного для функциональности и эксплуатации, а также технологичности, прежде чем передавать ее вашему CM.Успех вашего внедрения цифрового моделирования зависит от того, насколько точно ваша цифровая модель соответствует физическому воплощению вашей платы. Поэтому очень важно выбрать имитатор цифровых схем, отвечающий определенным требованиям, перечисленным ниже.

Рекомендации по выбору имитатора цифровых схем

• Убедитесь, что симулятор может считывать данные в формате, который может экспортировать инструмент дизайна.

Многие программы моделирования требуют ввода данных в определенных форматах.Лучше всего, если ваш симулятор может считывать данные в формате, который экспортирует ваш инструмент дизайна. В противном случае потребуется преобразование данных, что может привести к ошибке.

• Убедитесь, что ваша программа может считывать формат экспортированных данных из симулятора.

Подобно тому, как ваш симулятор может напрямую читать данные экспорта, ваша программа должна иметь возможность напрямую импортировать выходные данные симулятора. В противном случае важная информация может быть потеряна или неверно истолкована при переводе.

• Выберите симулятор, который позволяет вносить изменения в конструкцию.

Симулятор должен позволять тестировать различные модели. В противном случае может потребоваться много усилий, чтобы отточить лучший дизайн.

Как показано выше, критическим элементом использования моделирования является соответствие формата данных. Лучший способ обеспечить эту синхронизацию — использовать пакет программного обеспечения для проектирования печатных плат, который включает в себя функции цифрового моделирования; такие как PSpice и бесшовная интеграция компонентов, которая обеспечивает синхронизацию форматов данных и дает наиболее точные результаты.Примером этого является OrCAD от Cadence со встроенной интеграцией Ultra Librarian.

Если вы ищете источник моделей САПР для распространенных компонентов, которые легко интегрируются в популярные приложения ECAD или онлайн-симулятор цифровых схем, Ultra Librarian поможет вам, собрав всю информацию о источниках и САПР в одном месте. Кроме того, если вы приобретаете компоненты у Texas Instruments, существует бесплатный инструмент Pspice, который поможет вам в разработке.

Работа с Ultra Librarian настраивает вашу команду на успех, чтобы гарантировать, что любой проект проходит производство и проверку с точными моделями и отпечатками для работы. Зарегистрируйтесь сегодня бесплатно .

Построение и моделирование простой схемы — MATLAB и Simulink

Шунтирующий реактор моделируется последовательно включенным резистором. с индуктором. Вы можете использовать блок Series RLC Branch для смоделировать шунтирующий реактор, но тогда вам придется рассчитать и указать значения R и L вручную в зависимости от добротности и реактивной мощности указано в схеме для моделирования.

Следовательно, вам может показаться более удобным использовать блок нагрузки Series RLC, который позволяет напрямую указать активную и реактивную мощность, потребляемую шунтирующий реактор.

Добавьте блок нагрузки Series RLC из библиотеки Simscape > Electrical > Specialized Power Systems > Fundamental Blocks > Elements library. Назовите этот блок 110 Мвар. Установите его параметры как следует:

4

4

4

4

4

4

110e6 / 300 W (добротность = 300 )

Qc

49

2

указано, конденсатор гаснет на значок блока, когда диалоговое окно закрыто.Соедините новые блоки как показано.

Добавьте блок измерения напряжения из библиотеки Simscape > Electrical > Specialized Power Systems > Fundamental Blocks > Measurements . Назовите его U1. Подключите его положительный вход к узлу B1. и его отрицательный вход в новый блок заземления.

Для наблюдения за напряжением, измеренным U1, система отображения нужно.

Добавьте блок Scope в свой схема1 окно. Если бы объем был подключенный непосредственно к выходу измерения напряжения, он отображать напряжение в вольтах. Однако инженеры-электрики в энергосистемах используются для работы с нормализованными величинами (на единицу системы). В напряжение нормализуется делением значения в вольтах на базовое напряжение соответствует пиковому значению номинального напряжения системы.В таком случае, коэффициент масштабирования K равен

Добавьте блок Gain и установите его усиление как указано выше. Подключите его выход к блоку Scope и подключите выход блок измерения напряжения к блоку усиления. Дублируйте это напряжение система измерения в узле B2, как показано ниже.

Добавьте блок powergui из библиотеки Simscape > Electrical > Specialized Power Systems > Fundamental Blocks .Назначение этого блока обсуждается в разделе Использование блока Powergui для моделирования моделей специализированных электрических систем Simscape.

Запустите симуляцию.

Откройте блоки Scope и наблюдайте за напряжениями в узлах B1 и B2.

Во время симуляции откройте блок Vs диалоговое окно и измените амплитуду. Наблюдайте за эффектом на двух прицелах. Вы также можете изменить частоту и фазу.Вы можете увеличить осциллограммы в окнах осциллографа, нарисовав рамку вокруг области интерес левой кнопкой мыши.

Изучите схемы с помощью онлайн-курсов и уроков

Что такое схемы?

Электрические цепи питают все в нашей жизни, от компьютеров до светильников в вашем доме. Для проектирования безопасных и эффективных схем требуется знание того, как работают электрические токи, чтобы наши электронные устройства работали без сбоев.Цепи предназначены для использования опасной энергии энергии таким образом, чтобы мы могли доставлять эту энергию в наши дома и на работу, не создавая значительного риска. Если вы собираетесь построить новое здание или привести дом в действие, кто-то должен понимать, как работают эти схемы. Печатные платы питают даже самые маленькие детали наших устройств. Наше понимание электронной схемы позволило нам создавать более быстрые, компактные и эффективные вычислительные устройства, которым не видно конца.

Узнайте о схемах

Электротехника - это развивающаяся дисциплина как в технической, так и в классической области.Создание сложных схем позволяет информатике продвигать компьютерное оборудование до того, что мы можем использовать для наших потребностей в квантовых вычислениях. Эти схемы являются жизненно важной частью того, что движет нашей жизнью от микро до макро, поэтому узнайте обо всем этом немного больше с помощью правильных курсов и сертификатов.

Схемы и сертификаты

EdX.org сотрудничает с ведущими учреждениями в этой области, чтобы предложить вам курсы схемотехники. Вы можете узнать об основах схемотехники с серией MIT по схемам.Вы изучите основы схем, включая ток и последовательную цепь, а также такие понятия, как закон Ома. EPFL также предлагает серию курсов по схемотехнике с Electronique. Он также познакомит вас с основами электрических токов. Вся серия X от Массачусетского технологического института по схемам дает вам полный перечень электрических цепей. Вы разберетесь с источниками питания и источниками напряжения. Как только вы поймете принципиальную схему, вы будете готовы начать свою карьеру.

Зажигайте карьеру, исследуя схемы

Идете ли вы по традиционному пути электротехники или изучаете компьютерную инженерию, правильные курсы могут помочь вам начать работу.Получите свое понимание анализа цепей и схематических диаграмм на курсах с edX.org и лидерами в этой области. Вы можете изучать как технические, так и традиционные схемы, развивать навыки, которые привлекают работодателей и настраивают вас на захватывающую карьеру. Вы можете построить следующую большую вещь в области компьютеров или продолжить более традиционный путь, поделившись своим опытом в строительных проектах и ​​нормах безопасности. Вам будут предложены курсы, которые научат вас всему, что вам нужно вначале, и настроят вас на долгую и стабильную карьеру.

Сделайте простую схему | Energizer

Для этого проекта вы создадите простую схему с переключателем, который позволит вам контролировать поток электричества. Затем отдельные части можно использовать для других экспериментов.

Материалы, которые вам понадобятся:

• Energizer _® Power Pack
• Деревянная или пластиковая прищепка с пружинным растяжением
• Изолированный медный провод звонка номер 22
• Небольшой деревянный брусок
• Гвоздь, канцелярские кнопки и канцелярская скрепка
• 3-вольтовая лампа для фонарика

Как собрать схему:

1. 1.Оберните один провод от блока питания Energizer _® вокруг кнопки. Оберните скрепку вокруг кнопки и вдавите ее в деревянный брусок. Отрежьте новую проволоку, зачистите оба конца и оберните каждый конец еще двумя канцелярскими кнопками. Вдавите одну канцелярскую кнопку в дерево так, чтобы при вращении скрепки она касалась и замыкала переключатель. Вдавите другую кнопку в то место, где будет держаться лампочка. Оберните другой провод от блока питания Energizer вокруг лампочки.
2. 2. Расположите прищепку так, чтобы лампочка держалась прямо над кнопкой, а затем прибейте ее к деревянному бруску. Вставьте лампочку в прищепку так, чтобы она касалась кнопки. Когда переключатель цепи разомкнут (Рисунок 2), ток не течет к лампочке.
3. 3. Когда вы поворачиваете скрепку и касаетесь второй канцелярской кнопки, вы замыкаете и замыкаете цепь, ток течет по цепи и загорается лампочка. (Рисунок 3).
4. Выключатель, патрон лампы и переносной блок питания представляют собой законченную схему и расположение проводников; они позволяют прохождению электрического тока по проводу. Металлические предметы - лучшие проводники. Медь, латунь, сталь или полоска олова могут иметь много свободных электронов, способных перемещаться под действием электродвижущей силы, такой как как напряжение от АКБ. В изоляторах, таких как покрытие проводов, электроны не перемещаются легко, поэтому вы можете безопасно работать с электричеством.

Альтернативный вариант: Рубильники для научных исследований, лампочки, держатели для ламп и держатели ячеек имеются в продаже. Они используются для иллюстрации большинства других экспериментов на этом сайте (рис. 4).

Топ-7 приложений Circuit Simulator для инженеров-электронщиков в 2021 году

Ищете приложение для моделирования схем для телефонов Android?

Почти 2,9–3,0 миллиона приложений, доступных в магазине Google Play на 2021 г. приложение лучше всего подходит для вас.

Мы перечислили популярные в 10 лучших приложениях-симуляторах схем для инженеров-электронщиков / электротехников, энтузиастов и любителей

В этот список включены как платные, так и бесплатные приложения для симуляторов схем для Android и IOS, и их позиция определяется пользователем. Интерфейс, качество графики и различные технические параметры.

EveryCircuit - Приложение Circuit Simulator

Разработано Muse Maze Education

Обзоры- 46,690+

Версия

Бесплатно: Да (базовое моделирование)

Pro: Покупки из приложения

Рейтинг: 4.6/5

Установок: 100000+

Описание:

EveryCircuit - одно из популярных приложений-симуляторов схем для построения любых схем с помощью кнопки Tap-play. Работает с динамическими анимациями напряжения, тока и заряда в реальном времени. Это дает вам представление о работе схемы, как ничто другое.

Вы можете настроить параметры схемы с помощью регулятора в процессе моделирования, и схема будет действовать, как вы.
Если вы новичок, вы должны попробовать его бесплатную версию симулятора схем.

Он самодостаточен для учащегося, и если вы привыкли к нему, вы можете купить обновление в приложении. Полная версия включает все функции и всю область экрана вашего планшета / телефона.

Он также часто обновляет библиотеку компонентов, что позволяет вам быть в курсе последних событий при проектировании любых аналоговых или цифровых схем от уровня простого резистора до уровня транзистора.

Простота, инновации и мощность в сочетании с мобильностью делают EveryCircuit незаменимым приложением для Android для студентов-физиков, студентов колледжей, специализирующихся на электротехнике и электронике, производителей макетов и печатных плат (PCB) и любителей.

Характеристики:
+ Анимация форм сигналов напряжения и потоков тока
+ Анимация зарядов конденсаторов
+ Аналоговая ручка управления регулирует параметры цепи
+ Автоматическая прокладка проводов
+ Осциллограф
+ Бесшовное моделирование постоянного и переходного процессов

Поддерживаемые компоненты:
+ Источники, генераторы сигналов
+ Управляемые источники, VCVS, VCCS, CCVS, CCCS
+ Резисторы, конденсаторы, индукторы, трансформаторы
+ Вольтметр, амперметр, омметр
+ Двигатель постоянного тока
+ Потенциометр, лампа
+ Выключатели, SPST, SPDT
+ Кнопки, NO, NC
+ Диоды, стабилитроны, светодиоды (LED)
+ MOS-транзисторы (MOSFET)
+ Биполярные переходные транзисторы (BJT)
+ Идеальный операционный усилитель (opamp)
+ Цифровые логические вентили , AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR
+ реле
+ таймер 555
+ счетчик
+ 7-сегментный дисплей и декодер

Загрузите из магазина воспроизведения.

Скачать apk файл в автономном режиме.

Droid Tesla - приложение Circuit Simulator

Разработано Владимиром Джокичем Djole Tools

Обзоры- 4,741+

Версия- (данные отсутствуют)

Да (базовые компоненты: бесплатно) только)

Pro: Отдельное приложение Droid Tesla Pro! (покупки в приложении).

Рейтинг: 3.8 /5

Установок: 500000+

Описание:

Droid Tesla - это простое приложение-симулятор цепей блока питания для любителей электротехники и электроники.

Идеально подходит для студентов, плохо знакомых с проектированием и конструированием электронных схем,
любителей и даже опытных профессионалов, которые хотят быстро выполнить расчеты проектирования электронных схем.
Этот симулятор может решить базовые резистивные схемы с использованием закона тока Кирхгофа и закона напряжения Кирхгофа
точно так же, как студент на бумаге.

Для нелинейных компонентов, таких как диод и BJT. Движок DroidTesla использует метод последовательного приближения (например, Ньютона-Рафсона) для построения окончательного решения, также называемый итерационным процессом для решения схем с нелинейными отношениями V / I.
Численные методы интегрирования включены для аппроксимации состояния реактивных элементов как функции времени для реактивных элементов, таких как конденсаторы и катушки индуктивности.

Его рейтинг значительно ниже, чем у оппонента. Надеюсь, что его новая версия будет принята пользователями.

Характеристика:

-Резистор, конденсатор, индуктор, идеальный операционный усилитель, все типы диодов и источников переменного / постоянного тока, MOSFET, JFET, амперметр и вольтметр в базовой версии.
- Логические ворота и ИС покрываются в профессиональной версии.

Загрузить из игрового магазина

Загрузить apk файл в автономном режиме

ECStudio / Electric Circuit Studio

Разработано ECStudio SystemsEducation

Обзоры- 400+

(данные отсутствуют)

Бесплатно: Да

Pro: Отдельная профессиональная версия приложения ECStudio

Рейтинг: 4.6 / 5

Установок:

Описание:

.В «профессиональной» версии нет рекламы с названием «ECStudio».
Это полезное и мощное приложение для всех любителей электроники, студентов или других людей, интересующихся электроникой.

Редактор схем и симулятор SPICE позволяют визуально представить результаты моделирования, так что смоделированные токи и напряжения можно перемещать в другое место в цепи.

Кроме того, величина и полярность напряжений и токов могут отображаться с помощью визуальных индикаторов, так что вы можете наблюдать за результатами.Все результаты отображаются на верхних графиках, где их можно легко изучить.

Он поддерживает анализ постоянного, переменного тока и переходных процессов. При анализе переменного тока он может отображать величину, действительное значение, мнимое значение и фазу токов и напряжений.

Моделирование можно запускать повторно (в переходном анализе), и результаты могут отображаться последовательно с контролируемой пользователем скоростью (во всех типах анализа), или все результаты моделирования отображаются немедленно. Когда результаты отображаются последовательно, вы можете управлять параметрами элементов схемы с помощью полосы поиска и видеть изменение результатов в режиме реального времени.

Характеристики:

Поддерживаемые компоненты: провод, заземление, резистор, конденсатор, поляризованный конденсатор, индуктор, источник постоянного напряжения, источник импульсов, синусоидальный источник, источник постоянного тока, текст, изображение, диод, стабилитрон, светодиод, транзисторы (NPN, PNP, NMOS, PMOS, NJFET, PJFET), логические элементы (NOT, AND, NAND, OR, NOR, XOR, XNOR), защелка SR, D-триггер, T-триггер, JK-триггер, операционный усилитель, таймер 555, LM317, LM337, 7805, 7905, VCVS, VCCS, CCVS, CCCS, потенциометр, трансформатор, переключатель SPST, переключатель SPDT, кнопка открытия, кнопка включения, реле SPST, реле SPDT, кроссовер.

Загрузить из игрового магазина

Загрузить apk-файл в автономном режиме

Smart Logic Simulator - приложение для моделирования цепей

Разработано Wrapptec Education

Обзоры- 4290

)

Бесплатно: Да

Pro: покупок в приложении

Рейтинг: 4.5 / 5

Установок: 101000+

Описание:

Smart Simulator - это приложение-симулятор схем для Android, предназначенное только для цифровой электроники.

Он может создавать логические схемы, состоящие из логических вентилей, триггеров и счетчиков. Благодаря удобному интуитивно понятному интерфейсу он упрощает проектирование схем.
Вы можете масштабировать свои проекты с помощью функции интегральной схемы, которая позволяет собирать созданные схемы в один многократно используемый компонент и многократно импортировать его.

Существует множество различных входов и выходов. Также есть разные датчики, такие как датчик приближения, датчик освещенности и многое другое.

Характеристики:

Практически все, от FlipFlop до всех логических вентилей, семисегментный светодиодный дисплей, часы (0.2 Гц, 0,5 Гц, 1 Гц, 2 Гц, 5 Гц, 10 Гц) Семисегментный декодер дисплея, 5X7 светодиодный матричный дисплей, лампочка

Загрузить из игрового магазина

Загрузить apk-файл в автономном режиме

Logic Gates - Электронный симулятор и обучение

Разработано Cyfrogen Educational

Обзоры- 768+

Версия (еще не обновлена)

Бесплатно: Да

Pro: покупок в приложении

Рейтинг: Рейтинг: 0/5

Установок: 100000+

Описание:

Это один из лучших бесплатных симуляторов схем для анализа логических вентилей и цифровой электроники.

Помогает моделировать и изучать логические вентили!
Помогает изучить простые логические вентили, а именно. AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR и XNOR, а также различные другие электронные устройства.
Он также имеет интерактивную симуляцию игрового типа, которая содержит множество уровней, от простых ворот до универсальных ворот.
С помощью встроенного в игру конструктора схем вы можете создавать свои собственные электронные схемы и проверять свои знания и навыки.

Скачать из игрового магазина

Скачать apk-файл в автономном режиме

Circuit Jam

Разработано MuseMazeEducation

Обзоры - 9,795

Pro

Бесплатно : внутриигровые покупки

Рейтинг : 4.2/5

Установлено : 500,000+

Описание:

Meet Circuit Jam, удивительный симулятор нового типа головоломки от создателей EveryCircuit. Они геймифицировали круговое обучение, сделав его очень увлекательным и сложным.

В этом приложении используются технологии мирового класса для моделирования и графики, что делает электронные схемы удивительно интерактивными и доступными. Вам предстоит решить более 100 головоломок без каких-либо формул или уравнений.Вы узнаете о напряжении, токе, резисторах, конденсаторах и многом другом.

Основные компоненты, такие как резистор-конденсатор и т. Д., Можно разблокировать шаг за шагом, решая головоломки.

Характеристика:

• Испытайте себя с более чем 100 головоломками
• Откройте для себя 10 основных компонентов схемы
• Проверьте ответы на домашнее задание
• Изобретите свои собственные схемы в песочнице

Загрузите из игрового магазина

Загрузите файл apk офлайн

Quick Copper

Разработано Валентином Сафонниковым Производительность

Обзоры- 1,788

Версия

Бесплатно: Да 395 392 5 Рейтинг: 4.1/5

Установок: 100000+

Описание:

Мощный и простой в использовании редактор электронных схем с очень простой симуляцией, такой как KCL / KVL, с выдачей значений напряжения и тока в разных узлах.

Поставляется с двумя режимами офлайн и онлайн. Вы должны решить, хотите ли вы хранить все данные локально на мобильном телефоне или в онлайн-хранилище для целей резервного копирования. Он также может изменить свой режим в будущем в любое время.

Характеристики:

• Схемы современного качества с настраиваемыми символами
• Чертеж проводов с автоматическим определением пути
• Поделиться в формате PNG / JPEG / SVG / PD
• Базовый узел моделирования, например, напряжения и т. Д.

Загрузить из магазина игр

Скачать apk файл в автономном режиме

CircuitSafari SPICE Simulator

Разработано Logipipe, LLC Productivity

Обзоры - Na

Версия - Na

9: 9000 Pro

да бесплатно внутриигровые покупки

Рейтинг : Na / 5

Установок : 1000+

Описание:

CircuitSafari - это программа для интерактивного захвата электронных схем и моделирования смешанных сигналов с удобным интерфейсом .

alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Комментарий *

Имя *

Email *

Сайт

Рубрики

• Прост
• Радио
• Разное
• Своими руками
• Советы
• Схем
• Схемы
• Транзист
• Транзисторы
• Электрон
• Электроника

Vn	424.4e3 V
fn 42	45
QL	110e6 вар
Qc 49