Программа симулятор радиоэлектронных схем. Симуляторы радиоэлектронных схем: обзор программ для моделирования и проектирования электрических цепей

Какие существуют программы для моделирования электронных схем. Как выбрать подходящий симулятор для проектирования радиоэлектронных устройств. Обзор популярных программ для черчения и симуляции электрических цепей.

Популярные программы для моделирования электронных схем

Для проектирования и анализа работы электронных устройств широко применяются программы-симуляторы электрических цепей. Рассмотрим наиболее популярные из них:

NI Multisim

NI Multisim — один из самых мощных и функциональных симуляторов электронных схем. Основные возможности программы:

• Обширная библиотека компонентов (более 2000 SPICE-моделей)
• Продвинутые средства анализа и визуализации результатов
• Виртуальные измерительные приборы
• Возможность проектирования печатных плат
• Интеграция с LabVIEW для создания законченных проектов

NI Multisim выпускается в версиях Professional для профессиональных разработчиков и Education для учебных заведений. Программа платная, но есть бесплатная демо-версия с ограниченным функционалом.

Micro-Cap

Micro-Cap — профессиональная программа для аналогового, цифрового и смешанного моделирования электронных устройств. Ключевые особенности:

• Интуитивно понятный интерфейс
• Широкий набор видов анализа
• Возможность создания макромоделей
• Поддержка SPICE-моделей
• Анимированные компоненты (светодиоды, реле и др.)

Программа платная, но доступна бесплатная Evaluation Version с ограничением до 50 компонентов в схеме.

Бесплатные программы для проектирования электронных схем

Для радиолюбителей и студентов существует ряд бесплатных программ с базовым функционалом:

Qucs

Quite Universal Circuit Simulator (Qucs) — удобный симулятор с открытым исходным кодом. Возможности программы:

• Моделирование аналоговых, цифровых и смешанных схем
• Широкая база компонентов
• Различные виды анализа
• Возможность создания подсхем
• Встроенные инструменты для расчета фильтров, линий передачи и др.

Qucs доступен для Windows, Linux и Mac OS. Интерфейс программы переведен на русский язык.

«Начала электроники»

Простой симулятор для демонстрации работы базовых электрических схем. Особенности программы:

• Русскоязычный интерфейс
• Виртуальная макетная плата
• Набор измерительных приборов (мультиметр, осциллограф)
• Справочные материалы по электронике
• Готовые лабораторные работы

«Начала электроники» подходят для начинающих радиолюбителей и обучения основам электротехники.

Онлайн-симуляторы электрических схем

В последнее время набирают популярность онлайн-сервисы для моделирования электронных схем. Их преимущества:

• Не требуют установки на компьютер
• Доступны с любого устройства через браузер
• Часто имеют встроенные библиотеки компонентов
• Позволяют легко делиться проектами

Рассмотрим некоторые популярные онлайн-симуляторы:

EasyEDA

EasyEDA — многофункциональный бесплатный онлайн-сервис для проектирования электронных устройств. Возможности:

• Редактор принципиальных схем
• Симулятор электрических цепей
• Редактор печатных плат
• Обширная библиотека компонентов
• Импорт/экспорт в популярные форматы (Eagle, KiCAD и др.)

EasyEDA подходит как для любителей, так и для профессиональных разработчиков.

PartSim

PartSim — простой в использовании онлайн-симулятор электрических схем. Особенности:

• Встроенный SPICE-симулятор
• Графический редактор схем
• Библиотека компонентов от ведущих производителей
• Построение графиков и диаграмм

PartSim хорошо подходит для быстрого моделирования несложных схем.

Выбор программы для моделирования электронных схем

При выборе симулятора электрических цепей следует учитывать следующие факторы:

• Сложность проектируемых устройств
• Необходимые виды анализа
• Требуемая точность моделирования
• Наличие специфических компонентов в библиотеке
• Возможность проектирования печатных плат
• Бюджет на приобретение программы

Для простых схем и обучения вполне подойдут бесплатные программы и онлайн-сервисы. Для сложных профессиональных проектов стоит выбирать мощные платные пакеты вроде NI Multisim или Micro-Cap.

Заключение

Современные программы для моделирования электронных схем позволяют значительно ускорить и удешевить процесс разработки радиоэлектронных устройств. Они дают возможность проверить работоспособность схемы еще до сборки реального прототипа. Широкий выбор симуляторов позволяет подобрать оптимальный инструмент как начинающему радиолюбителю, так и опытному инженеру-электронщику.

NI Multisim

 Популярный программный пакет, позволяющий моделировать электронные схемы и разводить печатные платы.

Главная особенность NI Multisim – простой наглядный интерфейс, мощные средства графического анализа результатов моделирования, наличие виртуальных измерительных приборов, копирующих реальные аналоги. Библиотека элементов содержит более 2000 SPICE-моделей компонентов National Semiconductor, Analog Devices, Phillips, NXP и других производителей. Присутствуют электромеханические модели, импульсные источники питания, преобразователи мощности. Инструмент Convergence Assistant автоматически исправляет параметры SPICE, корректируя ошибки моделирования. NI Multisim выпускается в двух вариантах – Professional и Education.

Версия Multisim Education предназначена для учебных заведений и включает в себя обучающие курсы, подготовленные аппаратные решения и рабочие учебники. Основная задача – закрепить теоретический материал, наглядно продемонстрировав работу тех или иных законов и процессов в реальных проектах. Для этого помимо интерактивных компонентов программа способна взаимодействовать с аппаратными платформами NI myDAQ (библиотека контрольно-измерительного оборудования) и NI ELVIS (виртуальный инструментарий для учебной мастерской), что делает возможным создание целых виртуальных лаборатории систем управления, энергетики, мехатроники и силовой техники.

Версия Multisim Professional специально создана для быстрого прототипирования и решения задач оптимизации соединений. Предлагается расширенный пользовательский интерфейс, нестандартные методы анализа, основанные на фирменной системе NI LabVIEW, и обычные алгоритмы имитационного моделирования схем по стандарту SPICE.

Последние версии программы обладают улучшенной функциональностью, новыми инструментами для моделирования, расширенной базой элементов, благодаря чему разработка и создание проектов электрических схем может выполняться гораздо более точно и быстро. NI Multisim может взаимодействовать со средой разработки систем измерения LabVIEW, что позволяет сопоставлять теоретические данные с реальными, прямо в ходе создания схем печатных плат. Это уменьшает количество проектных ошибок и ускоряет реализацию проектов. Обратной стороной этого стали завышенные системные требования, предъявляемые к оборудованию. Нагрузка на процессор и память при работе с большими схемами и при трассировке очень велика.

Первые версии программы имели название Electronics Workbench и разрабатывались одноименной фирмой. В настоящее время Electronics Workbench является дочерней компанией, которая принадлежит National Instruments (http://russia.ni.com/). Штаб-квартира NI расположена в городе Остин (Техас, США), а на странице можно найти контактную информацию об офисах в России.

Для облегчения процесса создания печатных плат компания дает возможность каждому разработчику вступить в онлайн-сообщество NI Circuit Design Community для того, чтобы обмениваться своими работами, прототипами, шаблонами, обсуждать нюансы разработок и получать новые знания от коллег и единомышленников, живущих по всему миру.

Демонстрационная версия программы размещена здесь.

Язык интерфейса только английский, но существуют самодельные варианты русификации пакета.

Рабочая платформа – 32-разрядная Windows XP, Vista, 7 или 64-разрядная – Vista и 7. Программа не поддерживает Windows 95, 98, 2000, NT, Me и 64-разрядную Windows XP.

Распространение программы: Shareware (платная)

Официальный сайт NI Multisim:

http://sine.ni.com/np/app/flex/p/docid/nav-98/lang/ru/

Видео: Знакомство с Multisim

Обсуждение программы на форуме

Micro-Cap

Профессиональная программа аналогового, цифрового и смешанного моделирования и анализа цепей электронных устройств средней степени сложности.

Интуитивно понятный интерфейс, нетребовательность к вычислительным ресурсам персонального компьютера и большой спектр возможностей послужили основой популярности Micro-Cap среди радиолюбителей, студентов и преподавателей микроэлектроники. Алгоритм работы включает в себя создание электрической цепи в графическом редакторе, задание параметров анализа и изучение полученных данных. Программа самостоятельно составляет уравнения цепи и проводит моментальный расчёт. Любое изменение схемы или параметров элементов приводит к автоматическому обновлению результатов. Графический редактор опирается на библиотеки электронных компонентов, которые можно пополнять на основе экспериментальных или справочных данных с помощью встроенного модуля Shape Editor. Все номиналы и параметры элементов могут быть как неизменными, так и зависящими от температуры, времени, частоты, состояния схемы, параметров других компонентов. Анимированные детали (светодиоды, реле, семисегментные индикаторы и некоторые другие элементы) изменяют состояние в соответствии с поступающими на них сигналами. Моделирование включает в себя целый набор различных анализов: переходных процессов, передаточных характеристик по постоянному току, малосигнальных частотных характеристик, чувствительностей по постоянному току, нелинейных искажений, метода Монте-Карло и многих других. Опытные пользователи могут создавать свои макромодели, которые облегчают имитационное моделирование без потерь информации. Допускается одновременно использовать различные стандарты элементов схемы. Полная поддержка SPICE-моделей позволяет применять проекты из других программ (DesignLab, OrCAD, P-CAD). Из недостатков можно отметить лишь необходимость установки дополнительных элементов, так как объем библиотек Micro-Cap (даже в полной версии) явно недостаточен.

Micro-Cap – англоязычный пакет, но желающие могут легко отыскать в сети русификатор программы от известных специалистов по работе с ним – Сергея и Марины Амелиных. У некоторых пользователей после русификации в среде моделирования возникают проблемы с отображением кириллических шрифтов.

Программа была написана в 1982 году фирмой Spectrum Software, с тех пор она постоянно расширяется и совершенствуется. Фирма, в свою очередь, была основана Энди Томпсоном в феврале 1980 года, изначально позиционируясь на написании программ для Apple. Она расположена в одном из основных городов Силиконовой долины – Саннивейле (штат Калифорния, США).

Стоимость Micro-Cap составляет несколько тысяч долларов, однако на сайте разработчика можно скачать свободно распространяемую Evaluation Version, которая обладает многими возможностями полнофункциональной. Основные отличия – это не более 50 элементов в схеме, урезанная библиотека компонентов, ограничения на построение ряда графиков и медленная скорость работы.

Micro-Cap работоспособен во всех операционных системах семейства Windows. Проблем при работе в Vista и 7 выявлено не было.

Распространение программы: платная. Есть бесплатная версия с ограничениями

Официальный сайт Micro-Cap: http://www.spectrum-soft.com

Скачать Micro-Cap Evaluation/Student Version

Обсуждение программы на форуме

Радиолюбительские программы — создание принципиальных схем, печатных плат, передних панелей

  RFSim99_rus.rar (453.8 KiB, 5,460 hits)

– мощная программа для моделирования ВЧ цепей

  ridus.rar (365.2 KiB, 5,380 hits)

– редактор панелей

  Schemagee.rar (3.4 MiB, 15,220 hits)

– программа, предназначенная для создания электрических принципиальных схем, удостоверяющих требованиям ГОСТ

  sPlan_5_rus.rar (1.3 MiB, 4,374 hits)

  sPlan_6.0.0.1_full_rus.rar (1.8 MiB, 3,329 hits)

  sPlan_6.0.0.2.Rus_Portable.rar (2.2 MiB, 165,608 hits)

  sPlan_7.0.0.9.rar (2.6 MiB, 21,125 hits)

  sPlan_7.0.rar (1.3 MiB, 4,945 hits)

– простой и удобный инструмент для черчения электронных и электрических схем

  sprint-layout_4_0_rus.rar (955.2 KiB, 4,394 hits)

– простая программа для создания двухсторонних и многослойных печатных плат

  Sprint Layout 5.0 Rus (13.1 MiB, 4,699 hits)

– то-же, но более новее

  Sprint Layout 6.0 Rus (12.0 MiB, 20,048 hits)

– еще более новая версия

  Sprint-Layout 6 (последняя версия на декабрь 2013 года) (23.5 MiB, 8,984 hits)

– самая последняя и лучшая версия (на декабрь 2013 года)

  Eagle 5.11.10 RUS (46.6 MiB, 32,782 hits)

– хорошая программа для создания одно-двусторонних плат с автоматической трассировкой

  Cadsoft Eagle V6.1.0 (41.1 MiB, 14,413 hits)

– тоже самое, но более свежая версия

  tbfsetup_051a.exe (850.5 KiB, 7,369 hits)

– справочник по радиодеталям

  act-fltr.rar (4.6 KiB, 2,760 hits)

– расчет активного полосового фильтра на операционном усилителе

  coil-1.rar (3.3 KiB, 2,632 hits)

– расчет числа витков однослойной катушки произвольных размеров с оптимальным шагом

  coil-opt.rar (2.2 KiB, 2,651 hits)

– расчет оптимальной катушки

  Filter_for_acoustic_system.rar (496.7 KiB, 2,662 hits)

– программа позволяет рассчитать 6 разновидностей пассивных фильтров для акустических систем

  kondansator.zip (205.9 KiB, 4,671 hits)

– определение маркировки конденсаторов

  EWB5.12.rar (8.7 MiB, 13,241 hits)

– симулятор электронных схем + учебник на русском

  NachalaElektroniki.rar (4.4 MiB, 12,316 hits)

– Начала электроники

  FrontDesigner_3.0_RUS (2.6 MiB, 28,330 hits)

– программа для рисования передних панелей конструкций

---

---

Программа для проектирования электронных схем на русском

4 симулятора работы электрических схем на русском

Qucs – удобный симулятор для радиолюбителей

Симулятор с дружелюбным интерфейсом для разработки и расчета электронных цепей и контуров.

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.

Конструктор схем 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.

Qucs может настраиваться на множество языков, включая русский.

Программа функционирует на Mac OS, Linux и Windows XP, Vista, 7 и 8.

Симулятор – конструктор электронных схем “Начала электроники”

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. Она позволяет смоделировать на макетнице очень простые принципиальные схемы. Называется программа “Начала электроники”. Ссылка на нее внизу страницы, видео канала Михаила Майорова.

Программа работает, начиная от Windows 98 и заканчивая Windows 7. Интерфейс выглядит следующим образом.

Внизу располагается чертеж печатной платы, но для нас наибольший интерес представляет панелька с макетной платой. Наверху кнопки управления: загрузить схему из файла, сохранить схему, очистка макетной платы, получить мультиметр, получить осциллограф, показать параметры деталей, состояние деталей, справочник, (кратко изложены понятия об электричестве), небольшой список лабораторных работ для самостоятельного их проведения, инструкция по пользованию симулятором, информация об авторах, выход из программы.

На видео о том, как работает симулятор цепи.

Что можно собрать на симуляторе схем?

На этом простом симуляторе можно собрать довольно много интересных вещей. Для начала давайте смоделируем обычный фонарик. Для этого нам потребуется лампочка, две батарейки и, естественно, все это надо будет соединить перемычками. Ну и какой же фонарик без выключателя и лампочки?

Двойным щелчком вызываем окно параметров батарейки. На появившейся вкладке видим напряжение, внутреннее сопротивление, показывающее ее мощность, миниполярность. В данном случае батарейка вечная.

Когда схема собрана, нажимаем два раза выключатель и лампочка почему то сгорает. Почему? Суммарное напряжение последовательно соединенных батареек 3 вольта. Лампочка по умолчанию была на 2,5 вольта, поэтому и сгорела. Ставим 3-вольтовую лампочку и снова включаем. Лампочка благополучно светится.

Теперь берем вольтметр. Вот у него загораются “ладошки”. Это измерительные щупы. Давайте перенесем щупы к лампочке и поставим измерение постоянного напряжения с пределом 20 Вольт. На мониторе показывает 2,97 вольта. Теперь попробуем измерить силу тока. Для этого берем второй мультиметр. Прибор, подсоединенный в схему, показал почти 50 миллиампер.

Практически как на настоящем мультиметре, можно измерить множество параметров. Есть также в симуляторе осциллограф, у которого даже регулируется яркость луча. Кроме того, есть реостат, можно двигать движок. Есть переменный конденсатор, шунты, нагревательная печка, резисторы, предохранители и другое. К сожалению, в данном симуляторе нет транзисторов.

Выводы по программе “Начала электроники”

Для начинающих радиолюбителей это просто замечательная программа, простая и написанная на русском языке, на которой можно научиться многим операциям со схемами, мультиметром и осциллографом. Пригодится она и для разработки оптимальных решений для электрических плат. Скачать программу “Начала электроники”

Для продвинутых задач нужны другие программы, которые также есть в интернете. Одна из популярных – Workbench Electronic.

Logisim – бесплатная программа для создания и имитации цифровых логических схем

Logisim отличается наличием русским языка, у нее несложный графический интерфейс. Прежде всего предназначена для обучения. Приложение включает: панель инструментов, строку меню, панель проводника (со списком схем и инструментов загруженных библиотек), таблицу атрибутов выделенного компонента или инструмента и рабочее окно с компонентами схемы.

Интересной способностью программы Logisim является создание подсхем для решения задачи повторного применения ранее спроектированных частей и облегчения хода отладки. Имеется редактор векторной графики, способный менять внешний вид и расположение контактов подсхем при их добавлении в другие схемы.

Программа Logisim бесплатная. Официальный сайт: http://cburch.com

Multisim – конструктор электрических схем

Multisim – одна из продвинутых программ для профессионалов и просто людей, которые увлекаются радиотехникой. Программа может сконструировать огромный набор видов электросхем. Если вы стремитесь смоделировать свои электронные задумки и проверить их работоспособность, то скачивайте программу Multisim. В интернете есть варианты на русском языке.

1. Автоматическая проверка схемы. Возможность анализировать схему и показывать радио-мастеру информацию о вероятных сбоях.
2. Можно импортировать и экспортировать данные в стороннее программное обеспечение.
3. Большая база компонентов. Формирование электронных соединений перетягиванием радиодеталей, создание платы.
4. Мощная поддержка на форумах, огромное количество пользователей готовы помочь с проблемами.

Знакомство с Multisim

10 лучших бесплатных онлайн симуляторов электроцепи

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 дизайн:

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.

Circuit Sims

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

DcAcLab

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.

EveryCircuit

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.

DoCircuits

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.

PartSim

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.

123DCircuits

7. 123DCircuits 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.

TinaCloud

8. TinaCloud Эта программа моделирования имеет усовершенствованные возможности. Она позволяет вам моделировать, в дополнение к обычным схемам со смешанными сигналами, и микропроцессорами, VHDL, SMPS поставки электричества и радио частотных цепей. Расчеты для электронного моделирования выполняются непосредственно на сервере компании и позволяют отличную скорость моделирования

Spicy schematics

9. Spicy schematics является программой формы cross-plat, все формы платформы можно поддерживать, в том числе iPad.

Gecko simulations

10. Gecko simulations представляет собой программу моделирования, специализирующуюся на открытом исходном коде и питания цепей. С помощью этой программы вы также можете измерить потребляемую энергию схемы. Это программа является клоном программы ETH (ETH Zurich).

Digitrode

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

Лучшие онлайн программы моделирования электронных схем

Какой симулятор схем выбрать?

Онлайн программы моделирования электронных схем или просто симуляторы схем становятся все более популярными день ото дня. Любители электроники, а также профессионалы часто используют такие симуляторы схем для разработки и проверки принципиальных схем. Самое лучшее в онлайн-симуляторе заключается в том, что вам вообще не нужно ничего устанавливать на свой ПК или ноутбук. Все, что вам нужно, это браузер и стабильное интернет-соединение. Работайте из любой точки мира, просто открыв веб-сайт онлайн-симулятора и войдя в свою учетную запись.

Но иногда у выбирающих программу людей имеется вопрос в том, какой симулятор следует использовать? Какой из них лучший? Ну, в одном предложении можно выразить смысл выбора: «нет лучшего симулятора». Это зависит от ваших требований и уровня знаний. Если вы только начинающий, то вам нужен простой и менее сложный симулятор. Но если вы профессионал и очень опытный в этой области, очевидно, вам понадобится сложный, многоцелевой симулятор. В данном материале перечислены 10 лучших онлайн-симуляторов, основываясь на их популярности, функциональности, цене и наличии библиотечных компонентов.

EasyEDA

EasyEDA – это бесплатный набор веб-инструментов EDA с нулевой установкой, который объединяет мощное средство рисования схем, смешанный симулятор и макетирование печатной платы в среде кросс-платформенного браузера для инженеров-электронщиков, преподавателей, студентов и любителей. EasyEDA абсолютно бесплатен, прост в использовании и многофункционален.

• Огромное и постоянно растущее сообщество
• Библиотека компонентов довольно массивная
• Очень мощный симулятор
• Возможно качественное проектирование печатных плат
• Проектирование схем / печатных плат не требует каких-либо хлопот
• EasyEDA совершенно бесплатен

• Выполнить симуляцию новичку не совсем просто. Вы должны следовать руководству

Autodesk Circuits

Autodesk Circuits – это инструмент для проектирования схем и печатных плат и симулятор, разработанный AutoDesk, позволяющий вам проектировать схему, видеть ее на макете, использовать знаменитую платформу Arduino, моделировать схему и в конечном итоге создавать печатную плату. Вы можете запрограммировать Arduino непосредственно из этой программной симуляции.

Преимущества Autodesk Circuits:

• Итоговый проект легче интерпретировать, и он будет удобной опорой при создании реального проекта
• Этот инструмент может симулировать Arduino
• В библиотеке много компонентов

Недостатки Autodesk Circuits:

• Разработка схемы немного сложнее, чем в других симуляторах
• Сложно быстро нарисовать схему

PartSim

PartSim – это бесплатный и простой в использовании симулятор схем, который работает в вашем веб-браузере. PartSim включает в себя полный механизм моделирования SPICE, сетевой инструмент для захвата схем и средство просмотра графических сигналов.

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

• Не очень мощный симулятор, но хорош для начинающих
• В библиотеке много операционных усилителей, но не хватает других микросхем

EveryCircuit

EveryCircuit – это онлайн симулятор цепей с хорошо проработанной графикой. Он действительно прост в использовании и имеет отличную систему электронного проектирования. Он позволяет вам встраивать симуляции в вашу веб-страницу.

• EveryCircuit также доступен для мобильных платформ (Android и iOS)
• Впечатляющее анимационное представление различных динамических параметров
• Он предлагает множество примеров и предварительно разработанных схем. Хорош для начинающих

• Эта платформа не является бесплатной
• Не хватает многих полезных микросхем

Circuit Sims

Чрезвычайно простая веб-платформа, которая работает в любом браузере. Платформа идеально подходит для начинающих, которые хотят понять функциональность простых схем и электроники.

Преимущества Circuit Sims:

• Самый простой симулятор
• Новичкам не придется с этим разбираться
• Полностью бесплатный и не требуется аккаунт. Это платформа с открытым исходным кодом

Недостатки Circuit Sims:

• Список компонентов библиотеки очень ограничен
• Графический интерфейс не привлекателен

DC/AC Virtual Lab

DC/AC Virtual Lab – это онлайн-симулятор, который способен строить схемы постоянного тока, вы можете создавать схемы с батареями, резисторами, проводами и другими компонентами. Этот инструмент имеет довольно привлекательную графику, и компоненты выглядят реально, но он не входит в пятерку лучших из-за ограничений в библиотеке компонентов, неспособности рисовать схемы и некоторых других причин.

Преимущества DC/AC Virtual Lab:

• Простой пользовательский интерфейс, хорош для студентов и преподавателей
• Компоненты выглядят как настоящие, а не как символы

Недостатки DC/AC Virtual Lab:

• Не является полностью бесплатным
• Библиотека компонентов очень ограничена
• Моделирование не такое мощное

DoCircuits

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

• Интерактивный дизайн, хотя и немного вялый
• Компоненты выглядят реально
• Есть много готовых схем

• Вы не можете использовать аналоговые и цифровые компоненты в одной цепи
• Симуляция в значительной степени ограничена
• DoCircuits не является бесплатным

CircuitsCloud

CircuitsCloud – бесплатный и простой в использовании симулятор. Хорошо работает как для аналоговых, так и для цифровых цепей. Новички могут легко использовать его, но сначала нужно зарегистрироваться.

• CircuitsCloud – бесплатная платформа
• Здесь легко сделать схему

• Симуляция не слишком качественна. Не указывает направление тока
• В библиотеке недостаточно цифровых микросхем и микроконтроллеров

CIRCUIT LAB

Circuit Lab – это многофункциональный онлайн-симулятор схем, но он не бесплатный. Он разработан с простым в использовании редактором и точным аналоговым / цифровым схемным симулятором.

Преимущества Circuit Lab:

• Эта платформа хорошо выполнена и имеет довольно обширную библиотеку, которая подходит как для начинающих, так и для опытных экспериментаторов
• Смоделированные графики и выходные результаты можно экспортировать в виде файла CSV для дальнейшего анализа
• Проектирование цепей выполняется легко, и доступны предварительно разработанные схемы

Недостатки Circuit Lab:

• Это не бесплатная платформа, но вы можете использовать демонстрационную версию бесплатно
• Моделирование могло бы быть лучше с интерактивными симуляциями кроме графического представления
• Больше цифровых микросхем следовало бы добавить в библиотеку

TinaCloud

TINA Design Suite – это мощный, но доступный по цене программный симулятор и программный пакет для проектирования печатных плат для анализа, проектирования и тестирования в реальном времени аналоговых, цифровых и смешанных электронных схем. TINA – это очень сложный симулятор цепи и хороший выбор для опытных людей. Он не очень прост для начинающих и требует времени, чтобы начать. Интсрумент TINA не бесплатен. Но если учесть возможности, его цена ничтожна.

• Эта программа моделирования имеет широкие возможности
• Моделирование выполняется на сервере компании, что обеспечивает превосходную точность и скорость
• Различные типы цепей могут быть смоделированы

• Эта платформа не для начинающих
• Даже если вы опытный, изначально вы можете столкнуться с некоторыми трудностями
• Tina Cloud не является бесплатным симулятором

Список программ для проектирования электронных схем

В данной статье будет представлено 20 лучших программ для проектирования электронных схем и печатных плат, включая бесплатные, коммерческие и условно бесплатные программы.

Изучение дизайна макетов или электронных диаграмм не сложно, если вы выберете правильный инструмент дизайна. Для создания списка был использован ряд критериев, таких как:

• качество программного обеспечения;
• удобство для пользователя;
• сложность среды проектирования.

Бесплатное программное обеспечение для рисования электронных схем:

Ниже будет представлен список и краткое описание бесплатных программ для проектирования электронных схем.

LTspice

Это программное обеспечение для моделирования от линейных технологий до разработки электронных схем, моделирования SPICE, диаграмм сигналов и многих других функций:

• многоязычный графический интерфейс MDI для открытия и редактирования нескольких файлов в сеансе;
• встроенный редактор схем с базой данных 2 тыс. электронных компонентов;
• симулятор аналоговых и смешанных схем с режимом импорта файлов SPICE;
• постпроцессор для генерации графических кривых результатов анализа и отчетов;
• возможность персонализировать настройки режима отображения и сочетания клавиш;
• удобные функции масштабирования окна просмотра, печати и копирования в буфер обмена;
• интегрированная база данных схем выборки LTSpice .ASC.

Узнать больше и скачать LTspice вы можете на нашем сайте.

«Компас-электрик»

Замечательная графическая российская программа, которая является разновидностью программы «Компас». Используется в области электрики для создания схем электрооборудования различных механизмов. Программа имеет обширные возможности. Посредством программы «Компас-электрик» возможно начертить любую электрическую схему.

Программа «Компас-электрик» имеет три версии, различные по своему функционалу: экспресс версия, стандартная версия, профессиональная версия. Основными компонентами данной программы являются:

• База данных, которая является фундаментом для проектирования документации;
• Редактор схем и отчетов, в котором происходит сам процесс создания и выпуска готовой документации проектов.

DipTrace

Это программа для проектирования профессиональных печатных плат. Вполне интуитивно понятный интерфейс, огромная функциональность. Dip Trace поддерживает несколько режимов работы. В каждый пакет DipTrace входят следующие программы:

• редактор схем;
• программа проектирования контуров — компоновка печатной платы;
• редактор компонентов;
• редактор корпуса;
• автотрассировщик;
• 3D-визуализация;
• функция импорта библиотек и проектов из других программ EDA.

Скачать и получить более подробную информацию с обучающей книгой вы можете на нашем сайте.

EasyEDA

Бесплатный и доступный в облачном инструменте EDA, позволяющий создавать схемы, моделировать SPICE и дизайн печатной платы. В его базе данных уже более 70 000 готовых диаграмм и более 15 тысяч библиотек PSpice, которые позволяют быстро рисовать диаграммы в веб браузере. Проекты, подготовленные в EasyEDA, могут быть опубликованы или сохранены в облаке. Файлы также можно экспортировать во многие форматы, включая JSON.

Программное обеспечение EasyEDA совместимо с инструментами Altium, Eagle KiCad и LTspice, откуда вы можете импортировать дополнительные библиотеки. По желанию производитель предлагает относительно недорогую конструкцию печатной платы в соответствии с созданной конструкцией. Благодаря доступу к приложениям в облаке мы получаем удобство, мобильность и совместимость между устройствами.

TinyCAD

Это программа для рисования схем в Windows, доступная для бесплатной загрузки с SourceForge. Поддерживает стандартные и пользовательские библиотеки символов. TinyCAD чаще всего используется для создания:

• однолинейных диаграмм;
• создания блок-схем;
• разработки технических чертежей для целей презентации.

Xcircuit

Бесплатная программа для рисования схем из Open Circuit Designs, разработанная для среды Unix / Linux, но вы можете использовать ее в Windows, если у вас есть работающий сервер или Windows API. Существует множество бесплатных версий.

Это базовый инструмент проектирования с возможностью рисования блок-диаграмм. Dia — программа для начинающих, только для людей, входящих в область рисования электронных схем. Программа имеет лицензию GPL и доступна в версиях Mac и Linux (без версии для Windows). Чаще всего используется для построения блок-схем.

Pspice — Student Version

Бесплатная версия программного обеспечения Pspice была создана для студентов. Он содержит ограниченные версии таких продуктов, как: PSpice A / D 9.1, PSpice Schematics 9.1, Capture 9.1. Позволяет разрабатывать и моделировать аналоговые и цифровые схемы.

SmartDraw

Программные шаблоны проектирования электро схем из SmartDraw LCC, считается одним из лучших САПРОВ для рисования электронных схем, блок-схем, HVAC, и т.д.

Бесплатная версия SmartDraw представляет собой усеченный вариант платного программного обеспечения, в котором отсутствует расширенные функции.

1-2-3 схема

Это простая программа редактор для создания электро схем, которая позволит вам быстро и просто создать, и начертить любую схему любого уровня сложности. В приложении вы имеете возможность создавать электро схемы щитков для жилищных комплексов, стоит заметить, что программа на русском языке, поэтому удобна в применении.

1-2-3 схема является одним из бесплатных приложений, которое позволяет укомплектовывать электрощиты Хагер (Hager) оборудованием того же производителя. Основной особенностью программы относится такая функция, как сам по себе выбор корпуса для электрощита, который отвечает всем требованиям и нормам безопасности. Выбор производится непосредственно из ряда моделей Hager.

Более подробную информацию о программе вы можете найти на нашем сайте.

Microsoft Visio

Основной задачей программы является разработка и создание с помощью шаблонов рисование разного рода электронных схем. Программа имеет возможность создавать:

• разнообразные инженерные и технические рисунки;
• электронные схемы;
• составлять эффектные презентации;
• разрабатывать организационные схемы, маркетинговые и многие другие.

Кроме широких возможностей, программа имеет богатый набор готовых элементов, шаблоны visio для электро схем, а также библиотеку красивых объемных рисунков. Создание различных электронных схем не является единственной задачей для MS Visio.

KiCad

Это пакет с открытым исходным кодом, который был создан французом Жан-Пьером Шаррас. Данное программное обеспечение включает в себя ряд интегрированных независимых программ, таких как:

• kicad — приложение для управления проектами;
• EESchema — расширенный редактор схем, с помощью которого можно создавать иерархические структуры;
• Pcbnew — редактор для создания печатных плат на основе схемного дизайна;
• gerbview — средство для просмотра файлов gerber и многие другие.

KiCad совместим со многими ОС, так как основан на библиотеке wxWidgets.

Более подробную информацию вы можете найти на нашем сайте.

CadSoft Eagle

Высококачественная программа для проектирования печатных плат от немецкой компании CadSoft, входящей в состав Premier Farnell plc. EAGLE является аббревиатурой для легко применимого графического редактора макетов, что означает простой в использовании графический редактор.

CadSoft Eagle завоевала большую популярность из-за простоты и возможности использовать одну из версий — Eagle Light бесплатно. Бесплатная версия программы не позволяет создавать электронные схемы в коммерческих целях.

Программа доступна для операционных систем Windows, Linux, OS X.

Платное программное обеспечение для рисования электронных схем:

Ниже представлен список и краткое описание платных программ для проектирования электронных схем.

OrCAD

Самая популярная программа компании Cadence, содержащая полную среду для коммерческих проектов PCB, содержит все компоненты, необходимые для проектирования печатных плат, такие как:

• модуль для введения схем;
• редактор печатных плат с интегрированным управлением проектирования.

Чтобы повысить эффективность дизайна, программа предлагает интерактивную технологию проводки Push & Shove.

TINA-TI

Недорогое решение от DesignSoft, созданное для предприятий и фрилансеров. Он позволяет создавать:

• схемы;
• компоновку компонентов;
• моделирование;
• множество дополнительных функций.

Примечательной особенностью является также тестирование систем в режиме реального времени.

Altera

Предоставляет полный набор инструментов программирования для каждого этапа проекта, включая программные обеспечения:

• NIOS II для проектирования встроенных систем;
• DSP Builder для проектирования цифровых систем обработки сигналов;
• Quartus II и ModelSim для построения логических систем.

Система Altera Max + Plus II (многоадресная матричная программируемая логическая пользовательская система) представляет собой интегрированную среду для проектирования цифровых схем в программируемых структурах. Система Max + Plus II включает 11 интегрированных прикладных программ.

Altium Designe

Комплект Altium Designer включает в себя четыре основных модуля:

• редактор схем;
• 3D- дизайн печатной платы;
• разработка программируемой вентильной матрицы (FPGA) и управление данными.

Как правило, Altium Designer является дорогим ПО, но отличается способностью добиваться быстрых результатов для сложных схем.

Это программа для создания печатных плат и электронных схем. В пакет P-CAD входят два основных компонента:

• P-CAD Schematic — редактор схем;
• P-CAD pcb — редактор печатных плат.

На протяжении долгого времени данной программой пользовалось огромное количество российских разработчиков электронных схем, главной причиной этой популярности стал достаточно интуитивно понятный и удобный интерфейс. На данный момент производитель прекратил поддержку данного ПО, заместив ее программой Altium Designer.

Proteus Design Suite

Это полное программное решение для моделирования схем и проектирования печатных плат. Он содержит несколько модулей для схемного захвата , прошивки IDE и компоновки печатных плат, которые отображаются в виде вкладок внутри единого интегрированного приложения. Это обеспечивает плавный рабочий процесс AGILE для инженера проектировщика и помогает продуктам быстрее выйти на рынок.

Пробная версия приложения имеет полный функционал, но не имеет возможности сохранения файлов.

sPlan

Простой в использовании инструмент, который зарекомендовал себя в области инженерии, ремесел, образования, исследований и обучения. Он также стал полезным инструментом для многих частных пользователей.

Создавайте профессиональные планы за очень короткое время, от простой схемы до сложных планов. Особенностями данной программы являются:

• расширяемая библиотека символов;
• индивидуальные страницы с листами форм;
• список компонентов;
• автоматическая нумерация компонентов;
• удобные инструменты рисования.

В бесплатной версии нельзя сохранять, экспортировать и печатать файлы.

Напишите в комментариях, какие программы для создания схем и дизайна электронных схем вы используете?

Тимеркаев Борис — 68-летний доктор физико-математических наук, профессор из России. Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА — КАИ

Радиолюбитель

Последние комментарии

• Roman на Высококачественный усилитель для наушников на микросхеме TDA2003
• Сергей на КВ и УКВ: любительская радиосвязь
• Сергей на Преобразователь напряжения 12 – 220 вольт
• АЛЕКСАНДР на Закон Ома
• Евгений на Программа “Компьютер – осциллограф”

Радиодетали – почтой

Разные программы

Радиолюбительские программы – создание принципиальных схем, создание печатных дорожек, передних панелей, симуляторы

RFSim99_rus.rar (453.8 KiB, 5,225 hits)

– мощная программа для моделирования ВЧ цепей

ridus.rar (365.2 KiB, 5,119 hits)Schemagee.rar (3.4 MiB, 14,789 hits)

– программа, предназначенная для создания электрических принципиальных схем, удостоверяющих требованиям ГОСТ

sPlan_5_rus.rar (1.3 MiB, 4,158 hits)sPlan_6.0.0.1_full_rus.rar (1.8 MiB, 3,093 hits)sPlan_6.0.0.2.Rus_Portable.rar (2.2 MiB, 165,236 hits)sPlan_7.0.0.9.rar (2.6 MiB, 19,778 hits)sPlan_7.0.rar (1.3 MiB, 4,659 hits)

– простой и удобный инструмент для черчения электронных и электрических схем

sprint-layout_4_0_rus.rar (955.2 KiB, 4,109 hits)

– простая программа для создания двухсторонних и многослойных печатных плат

Sprint Layout 5.0 Rus (13.1 MiB, 4,499 hits)

– то-же, но более новее

Sprint Layout 6.0 Rus (12.0 MiB, 19,804 hits)

– еще более новая версия

Sprint-Layout 6 (последняя версия на декабрь 2013 года) (23.5 MiB, 8,520 hits)

– самая последняя и лучшая версия (на декабрь 2013 года)

Eagle 5.11.10 RUS (46.6 MiB, 31,512 hits)

– хорошая программа для создания одно-двусторонних плат с автоматической трассировкой

Cadsoft Eagle V6.1.0 (41.1 MiB, 13,565 hits)

– тоже самое, но более свежая версия

tbfsetup_051a.exe (850.5 KiB, 7,063 hits)

– справочник по радиодеталям

act-fltr.rar (4.6 KiB, 2,606 hits)

– расчет активного полосового фильтра на операционном усилителе

coil-1.rar (3.3 KiB, 2,492 hits)

– расчет числа витков однослойной катушки произвольных размеров с оптимальным шагом

coil-opt.rar (2.2 KiB, 2,501 hits)

– расчет оптимальной катушки

Filter_for_acoustic_system.rar (496.7 KiB, 2,514 hits)

– программа позволяет рассчитать 6 разновидностей пассивных фильтров для акустических систем

kondansator.zip (205.9 KiB, 4,442 hits)

– определение маркировки конденсаторов

EWB5.12.rar (8.7 MiB, 12,724 hits)

– симулятор электронных схем + учебник на русском

NachalaElektroniki.rar (4.4 MiB, 11,997 hits)FrontDesigner_3.0_RUS (2.6 MiB, 23,831 hits)

– программа для рисования передних панелей конструкций

Qucs — open-source САПР для моделирования электронных схем

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. 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 (Ngspice, Xyce, Gnucap). В последующих версиях будет добавлена возможность выбора движка для моделирования схемы.

Можно заключить, что несмотря на свои недостатки Qucs представляет собой весьма достойную альтернативу проприетарным САПР для моделирования электронных схем.

Симулятор электронных схем на русском языке. Список программ для проектирования электронных схем

Времена применения кульманов давно миновали, их заменили графические редакторы, это специальные программы для черчения электрических схем. Среди них есть как платные приложения, так и бесплатные (виды лицензий мы рассмотрим ниже). Уверены, что созданный нами краткий обзор поможет из разнообразия программных продуктов выбрать ПО, наиболее оптимальное для поставленной задачи. Начнем с бесплатных версий.

Бесплатные

Прежде, чем перейти к описанию программ кратко расскажем о бесплатных лицензиях, наиболее распространены из них следующие:

• Freeware – приложение не ограничено по функциональности и может использоваться в личных целях без коммерческой составляющей.
• Open Source – продукт с «открытым кодом», в который допускается вносить изменения подстраивая ПО под собственные задачи. Возможны ограничения на коммерческое использование и платное распространение внесенных модификаций.
• GNU GPL – лицензия практически не накладывающая на пользователя никаких ограничений.
• Public domain – практически идентична с предыдущим вариантом, на данный тип лицензии закон защиты авторских прав не распространяется.
• Ad-supported – приложение полностью функционально, содержит в себе рекламу других продуктов разработчика или других компаний.
• Donationware – продукт распространяется бесплатно, но разработчик предлагает внести пожертвования на добровольной основе для дальнейшего развития проекта.

Получив представление о бесплатных лицензиях можно переходить к ПО, распространяемому на таких условиях.

Microsoft Visio

Это простой в управлении, но в то же время весьма удобный редактор векторной графики, обладающий богатым функциональным набором. Несмотря на то, что основная социализация программы визуализация информации с приложений MS Office, ее вполне можно использовать для просмотра и распечатки радиосхем.

MS выпускает три платных версии, отличающихся функциональным набором и бесплатную (Viewer), которая интегрируется в браузер IE и позволяет с его помощью осуществлять просмотр файлов, созданных в редакторе. К сожалению, для редакции и создания новых схем потребуется приобрести полнофункциональный продукт. Заметим, что даже в платных версиях среди базовых шаблонов нет набора для полноценного создания радиосхем, но его несложно найти и установить.

Недостатки бесплатной версии:

• Недоступны функции редактирования и создания схем, что существенно снижает интерес к этому продукту.
• Программа работает только с браузером IE, что также создает массу неудобств.

Компас-Электрик

Данная ПО является приложением к САПР российского разработчика «АСКОН». Для ее работы требуется установка среды КОМПАС-3D. Поскольку это отечественный продукт, в нем полностью реализована поддержка принятых России ГОСТов, и, соответственно, нет проблем с локализацией.

Приложение предназначено для проектирования любых видов электрооборудования и создания к ним комплектов конструкторской документации.

Это платное ПО, но разработчик дает 60 дней на ознакомление с системой, в течение этого времени ограничения по функциональности отсутствуют. На официальном сайте и в сети можно найти множество видео материалов, позволяющих детально ознакомиться с программным продуктом.

В отзывах многие пользователи отмечают, что в системе имеется масса недоработок, которые разработчик не спешит устранять.

Eagle

Данное ПО представляет собой комплексную среду, в которой можно создать как принципиальную схему, так и макет печатной платы к ней. То есть, расположить на плате все необходимые элементы и выполнить трассировку. При этом, она может быть выполнена как в автоматическом, так и ручном режиме или путем комбинации этих двух способов.

В базовом наборе элементов отсутствуют модели отечественных радиокомпонентов, но их шаблоны могут быть скачены в сети. Язык приложения – Английский, но локализаторы, позволяющие установить русский язык.

Приложение является платным, но возможность его бесплатного использования со следующими функциональными ограничениями:

• Размер монтажной платы не может превышать размера 10,0х8,0 см.
• При разводке можно манипулировать только двумя слоями.
• В редакторе допускается работа только с одним листом.

Dip Trace

Это не отдельное приложение, а целый программный комплекс, включающий в себя:

• Многофункциональный редактор для разработки принципиальных схем.
• Приложение для создания монтажных плат.
• 3D модуль, позволяющий проектировать корпуса для созданных в системе приборов.
• Программу для создания и редактирования компонентов.

В бесплатной версии программного комплекса, для некоммерческого использования, предусмотрены небольшие ограничения:

• Монтажная плата не более 4-х слоев.
• Не более одной тысячи выводов с компонентов.

В программе не предусмотрена русская локализация, но ее, а также описание всех функций программного продукта можно найти в сети. С базой компонентов также нет проблем, в изначально их около 100 тыс. На тематических форумах можно найти созданные пользователями базы компонентов, в том числе и под российские ГОСТы.

1-2-3 схема

Это полностью бесплатное приложение, позволяющее укомплектовать электрощиты Хагер (Hager) одноименным оборудованием.

Функциональные возможности программы:

• Выбор корпуса для электрощита, отвечающего нормам по степени защиты. Выборка производится из модельного ряда Hager.
• Комплектация защитным и коммутационным модульным оборудованием того же производителя. Заметим, что в элементной базе присутствуют только сертифицированные в России модели.
• Формирование конструкторской документации (однолинейной схемы, спецификации, отвечающей нормам ЕСКД, отрисовка внешнего вида).
• Создание маркеров для коммутирующих устройств электрощита.

Программа полностью локализована под русский язык, единственный ее недостаток, что в элементной базе присутствует только электрооборудование компании-разработчика.

Autocad Electrical

Приложение на базе известной САПР Autocad, созданное для проектирования электросхем и создания для них технической документации в соответствии с нормами ЕСКД.

Изначально база данных включает в себя свыше двух тысяч компонентов, при этом, их условно графические обозначения отвечают действующим российским и европейским стандартам.

Данное приложение платное, но имеется возможность в течение 30-ти дней ознакомиться с полным функционалом базовой рабочей версии.

Эльф

Данное ПО позиционируется в качестве автоматизированного рабочего места (АРМ) для проектировщиков-электриков. Приложение позволяет быстро и корректно разработать, практически, любой чертеж для электротехнических проектов с привязкой к плану помещений.

Функционал приложения включает в себя:

• Расстановку УГО при проектировании электросетей, проложенных открыто, в трубах или специальных конструкциях.
• Автоматический (с плана) или руной расчет силовой схемы.
• Составление спецификации в соответствии с действующими нормами.
• Возможность расширения базы элементов (УГО).

В бесплатной демонстрационной версии отсутствует возможность создания и редактирование проектов, их можно только просмотреть или распечатать.

Kicad

Это полностью бесплатный программный комплекс с открытым кодом (Open Source). Данное ПО позиционируется в качестве системы сквозного проектирования. То есть, можно разработать принципиальную схему, по ней создать монтажную плату и подготовить документацию, необходимую для производства.

Характерные особенности системы:

• Для разводки платы допускается применение внешних трассировщиков.
• В программу встроен калькулятор печатной платы, размещение на ней элементов можно выполнить автоматически или вручную.
• По завершению трассировки система генерирует несколько технологических файлов (например, для фотоплоттера, сверлильного станка и т.д.). При желании можно добавить логотип компании на печатную плату.
• Система может создать послойную распечатку в нескольких популярных форматах, а также сгенерировать список используемых в разработке компонентов для формирования заказа.
• Имеется возможность экспорт чертежей и других документов в форматы pdf и dxf.

Заметим, что многие пользователи отмечают непродуманность интерфейса системы, а также тот факт, что для освоения ПО требуется хорошо изучить документацию к программе.

TinyCAD

Еще одно бесплатное приложение с открытым кодом, позволяющее создавать чертежи принципиальных схем и имеющее функции простого редактора векторной графики. В базовом наборе содержится сорок различных библиотек компонентов.

TinyCAD – простой редактор для принципиальных схем

В программе не предусмотрена трассировка печатных плат, но имеется возможность экспортировать список соединений в стороннее приложение. Экспорт производится с поддержкой распространенных расширений.

Приложение поддерживает только английский язык, но благодаря интуитивному меню проблем с освоением не возникнет.

Fritzing

Бесплатная среда разработки проектов на базе Arduino. Имеется возможность создания печатных плат (разводку необходимо делать вручную, поскольку функция автотрассировки откровенно слабая).

Следует заметить, что приложение «заточено» для быстрого создания набросков, позволяющих объяснить принцип работы проектируемого прибора. Для серьезной работы у приложения слишком мала база элементов и сильно упрощенное составление схемы.

123D Circuits

Это веб-приложение для разработки Arduino-проектов, с возможностью программирования устройства, симуляции и анализа его работы. В типовом наборе элементов присутствуют только основные радио-компоненты и модули Arduino. При необходимости пользователь может создать новые компоненты и добавить их в базу. Примечательно, что разработанную печатную плату можно заказать, непосредственно, в онлайн-сервисе.

В бесплатной версии сервиса нельзя создавать свои проекты, но можно просматривать чужие разработки, находящиеся в открытом доступе. Для полноценного доступа ко всем возможностям необходимо оформить подписку ($12 или $24 в месяц).

Заметим, что из-за бедного функционала виртуальная среда разработки вызывает интерес только у начинающих. Многие из тех, кто пользовался сервисом, обратили внимание на тот факт, что результаты симуляции расходятся с реальными показателями.

XCircuit

Бесплатное мультиплатформенное приложение (лицензия GNU GPL) для быстрого создания принципиальных схем. Функциональный набор минимальный.

Язык приложения – английский, программа не воспринимает русские символы. Также следует обратить внимание на нетипичное меню, к которому необходимо привыкнуть. Помимо этого контекстные подсказки выводятся на панель состояния. В базовый набор элементов входят УГО только основных радиодеталей (пользователь может создать свои элементы и добавить их).

CADSTAR Express

Это демонстрационная версия одноименной САПР. Функциональные ограничения коснулись лишь числа элементов, используемых в схеме разработки (до 50 шт) и количеств контактов (не более 300), что вполне достаточно для небольших радиолюбительских проектов.

Программа состоит из центрального модуля, в которых входит несколько приложений позволяющих разработать схему, создать для нее плату и подготовить пакет технической документации.

В базовый набор входит более 20 тыс. компонентов, дополнительно можно загрузить с сайта разработчика дополнительные библиотеки.

Существенным недостатком системы является отсутствие поддержки русского языка, соответственно, все техническая документация также представлена в сети на английском.

QElectroTech

Простое удобное и бесплатное (FreeWare) приложения для разработки электрических и электронных схем-чертежей. Программа является обычным редактором, никаких специальных функций в ней не реализовано.

Язык приложения – английский, но для него имеется русская локализация.

Платные приложения

В отличие от ПО, распространяемого по бесплатным лицензиям, коммерческие программы, как правило, обладают значительно большим функционалом, и поддерживаются разработчиками. В качестве примера мы приведем несколько таких приложений.

sPlan

Простая программа-редактор для черчения электросхем. Приложение комплектуется несколькими библиотеками компонентов, которые пользователь может расширять по мере необходимости. Допускается одновременная работа с несколькими проектами, путем их открытия в отдельных вкладках.

Чертежи, сделанные программой, хранятся в виде файлов векторной графики собственного формата с расширением «spl». Допускается конвертация в типовые растровые форматы изображения. Имеется возможность печати больших схем на обычном принтере А4-го формата.

Официально приложение не выпускается в русской локализации, но существуют программы, позволяющие русифицировать меню и контекстные подсказки.

Помимо платной версии предусмотрены две бесплатных реализации Demo и Viewer. В первой нет возможности сохранить и распечатать нарисованную схему. Во второй предусмотрена только функция просмотра и печати файлов формата «spl».

Eplan Electric

Многомодульная масштабируемая САПР для разработки электротехнических проектов различной сложности и автоматизации процесса подготовки конструкторской документации. Данный программный комплекс сейчас позиционируется в качестве корпоративного решения, поэтому для рядовых пользователей он будет не интересен, особенно если принять в учет стоимость ПО.

Target 3001

Мощный САПР комплекс, позволяющий разрабатывать электросхемы, трассировать печатные платы, моделировать работу электронных устройств. Онлайн библиотека компонентов насчитывает более 36 тыс. различных элементов. Данная CAD широко применяется в Европе для трассировки печатных плат.

По умолчанию устанавливается английский язык, имеется возможность установить меню на немецком или французском, официально русской локализации нет. Соответственно, вся документация представлена только на английском, французском или немецком языке.

Стоимость самой простой базовой версии около 70 евро. За эти деньги будет доступна трассировка двух слоев на 400 выводов. Стоимость нелимитированной версии в районе 3,6 тыс. евро.

Micro-Cap

Приложение для моделирования цифровых, аналоговых и смешанных схем, а также анализа их работы. Пользователь может создать в редакторе электрическую цепь и задать параметры для анализа. После это по одному клику мышки система автоматически чего произведет необходимые расчеты и выдаст результаты для изучения.

Программа позволяет установить зависимость параметров (номиналов) элементов от температурного режима, освещенности, частотных характеристик и т.д. Если в схеме присутствуют анимированные элементы, например, светодиодные индикаторы, то их состояние будут корректно отображаться, в зависимости от поступающих сигналов. Имеется возможность при моделировании «подключать» к схеме виртуальные измерительные приборы, а также отслеживать состояние различных узлов устройства.

Стоимость полнофункциональной версии около $4,5 тыс. Официальной русской локализации приложения не существует.

TurboCAD

Данная САПР платформа включает в себя множество инструментов, для проектирования различных электрических устройств. Набор специальных функций позволяет решать инженерно-конструкторские задачи любого уровня сложности.

Отличительные особенности – тонкая настройка интерфейса под пользователя. Множество справочной литературы, в том числе и на русском языке. Несмотря на отсутствие официальной поддержки русского языка, для платформы имеются русификаторы.

Для рядовых пользователей приобретение платной версии программы с целью разработки электросхем для любительских устройств, будет нерентабельно.

Designer Schematic

Приложение для создания электросхем с использованием радиоэлементов производства Digi-Key. Основная особенность данной системы заключается в том, что в редакторе для построения схем, может использовать механическое проектирование.

Базы данных компонентов можно в любой момент проверить на соответствие и при необходимости произвести обновление прямо с сайта производителя.

Система не имеет собственного трассировщика, но список соединений может быть загружен в стороннюю программу.

Имеется возможность импорта файлов из популярных САПР.

Ориентировочная стоимость приложения около $300.

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 (

Ниже представлен список наиболее популярных программ для черчения электрических схем используемые радиолюбителями.

sPlan

Эта программа позволяет быстро рисовать различные электрические схемы. Она простая и не требует большого количества времени на освоение. Главная особенность этой программы – то, что для нее существует множество дополнений, содержащих российские радиоэлементы.

TyniCad

Eagle

Это программное обеспечение имеет набор инструментов, которые позволяют чертить электрические схемы и трассировать печатные платы. Имеет три режима работы, которые включают в себя возможность разработать схему самому или использовать готовые элементы.

Target 3001

Само название этой программы говорит о том, что она выделяется на фоне остальных. Она поддерживает работу даже с большими схемами и функцию отмены или повтора действий в 50 уровней. Еще одной особенностью этой программы является то, что она поддерживает проекты, выполненные в других программах.

DipTrace

Программа DipTrace проста в освоении, поэтому в основном используется новичками и любителями для создания радиолюбительских поделок. Она включает в себя четыре модуля, которые позволяют не только создавать, но и оптимизировать расположение и размеры плат.

KiKad

В возможности этой программы входит создание профессиональных электрических схем, разработка для них печатных плат и подготовка готовых выходных данных для окончательного производства. Эта программа состоит из основных приложений и дополнительных утилит, которые расширяют стандартный функционал.

TyniCad

Несмотря на то, что TinyCAD – это простая в освоении программа, она позволяет разрабатывать даже сложные электронные схемы. Сами разработчики позиционируют TinyCAD, как рядовое приложение, созданное для черчения и редактирования схем различной сложности.

Fritzing

Эта программа имеет довольно узкую направленность – Arduino-проекты. Ее можно использовать как для создания наброска, так и для создания полноценной платы. Программа Fritzing включает в себя набор готовых элементов, которые позволяют упростить создание платы.

123D Cirtuits

Данный онлайн сервис позволяет проектировать электронные схемы и печатные платы и поддерживает платформу Arduino. Он включает в себя набор готовых схем, но его главная особенность – возможность имитировать платформу Arduino. Также эта программа поддерживает импорт данных из Eagle

XCirtuit

Эта программа классифицируется как художественно-дизайнерская, а не редактор электронных схем. В базе данных XCircuit содержатся готовые элементы схемы, что позволяет ускорить процесс создания электронной схемы. Наличие опыта позволяет создавать средние по сложности чертежи.

10 лучших бесплатных онлайн симуляторов электроцепи

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.

8. TinaCloud Эта программа моделирования имеет усовершенствованные возможности. Она позволяет вам моделировать, в дополнение к обычным схемам со смешанными сигналами, и микропроцессорами, VHDL, SMPS поставки электричества и радио частотных цепей. Расчеты для электронного моделирования выполняются непосредственно на сервере компании и позволяют отличную скорость моделирования

Рекомендуем также

Программы для точного тестирования принципиальных схем. Симулятор электронных схем на русском

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.

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 (

15 января 2015 в 17:54

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 (

10 лучших бесплатных онлайн симуляторов электроцепи

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.

8. TinaCloud Эта программа моделирования имеет усовершенствованные возможности. Она позволяет вам моделировать, в дополнение к обычным схемам со смешанными сигналами, и микропроцессорами, VHDL, SMPS поставки электричества и радио частотных цепей. Расчеты для электронного моделирования выполняются непосредственно на сервере компании и позволяют отличную скорость моделирования

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.

Моделирование схем в программе Multisim

Этой статьей начинаю освещать одну из интереснейших тем это тема компьютерного, еще говорят, схемотехнического моделирования схем различных электронных устройств.

Вообще термин моделирование электронных схем имеет много синонимов, это и эмуляция электронных схем, симуляция электронных схем и т. д. Я буду придерживаться термина «компьютерное моделирование» или моделирование схем на компьютере, не суть важно.

Итак, поехали.

На сегодняшний день существуем множество компьютерных программ, которые предназначены в первую очередь для разработки различных электронных устройств и в таких программах существует одна из важных функций – эмуляция электрических схем.

Перечислю только самые известные из них:

NI Multisim;

Proteus;

OrCAD;

Micro-Cap;

LTSpice и множестов других программ.

Сегодня я хочу вас познакомить с программой компании National Instruments – это эмулятор схем Multisim.

Бесплатную программу Multisim с ограничениями на 50 элементов в схеме можно скачать с сайта производителя по ссылке https://lumen.ni.com/nicif/confirmation.xhtml, там же на сайте можно найти версию для учебных заведений, более расширенную по сравнению с предидущей, но тоже имеющую свои ограничения https://lumen.ni.com/nicif/us/academicevalmultisim/content.xhtml

Симулятор или эмулятор Arduino?

Давайте сразу договоримся, что в статье мы будем использовать оба этих термина, хотя их значение вовсе не идентично. Симулятором называют устройство или сервис, имитирующие определенные функции другой системы, но не претендующим на создание точной копии. Это некоторая виртуальная среда, в которой мы просто моделируем другую систему. Эмулятор – это полноценный аналог, способный заменить оригинал. Например, Tinkercad симулирует работу электронных схем и контроллера, но при этом он является эмулятором ардуино, реализуя практически все базовые функции Arduino IDE – от среды редактирования и компилятора до монитора порта и подключения библиотек.

С помощью этого класса программ можно не только рисовать электронные схемы, но и виртуально подключать их к электрической цепи с помощью встроенного симулятора. В режиме реального времени можно наблюдать за поведением схемы, проверять и отлаживать ее работоспособность. Если в такой симулятор добавить виртуальнyю плату Arduino, то можно отследить поведение схемы и в ардуино-проектах. Для отладки скетчей во многих известных сервисах присутствует также возможность загрузки настоящих скетчей, которые “загружаются” в модель и заставляют вести схему с подключенными элементами так же, как и со включенной реальной платой. Таким образом, мы сможем эмулировать работу достаточно сложных проектов без физического подключения Arduino, что существенно ускоряет разработку.

Every Circuit

Поддерживает всё что мне нужно, может я и не самый лучший радиоинженер, но вот радиоэлемента увлекаюсь еще в ого. Qucs полезная программа.

И именно тут я смог Qucs скачать на русском языке!

OrCAD Самая популярная программа компании Cadence, содержащая полную среду для коммерческих проектов PCB, содержит все компоненты, необходимые для проектирования печатных плат, такие как: модуль для введения схем; редактор печатных плат с интегрированным управлением проектирования. Ответить Ответить с цитатой Цитировать Татьяна

Времени и трудозатрат по определению меньше. В данном обзоре рассмотрим 3 самых популярных симулятора электрических цепей для Андроид устройств, сравним их возможности, потенциал и удобство использования.

Tinkercad для ардуино

Тинкеркад (Tinkercad Circuits Arduino) – бесплатный, удивительно простой и одновременно мощный эмулятор Arduino, с которого можно начинать обучение электронике и робототехнике. Он предоставляет очень удобную среду для написания своих проектов. Не нужно ничего покупать, ничего качать – все доступно онлайн. Единственное, что от вас потребуется – зарегистрироваться.

Что такое Tinkercad?

Tinkercad – это онлайн сервис, который сейчас принадлежит мастодонту мира CAD-систем – компании Autodesk. Тинкеркад уже давно известен многим как простая и бесплатная среда для обучения 3D-моделированию. С ее помощью можно достаточно легко создавать свои модели и отправлять их на 3D-печать. Единственным ограничением для русскоязычного сегмента интернета долгое время являлось отсутствие русскоязычного интерфейса, сейчас эта ситуация исправляется.
Совсем недавно Тинкеркад получил возможность создания электронных схем и подключения их к симулятору виртуальной платы ардуино. Эти крайне важные и мощные инструменты способны существенно облегчить начинающим разработчикам Arduino процессы обучения, проектирования и программирования новых схем.

История создания

Tinkercad был создан в 2011 году, его авторы – Кай Бекман (Kai Backman) и Микко Мононен (Mikko Mononen). Продукт изначально позиционировался как первая Web-платформа для 3D-проектирования, в которой пользователи могли делиться друг с другом результатами. В 2013 году сервис был куплен компанией Autodesk и дополнила семейство продуктов 123D. За все это время в рамках сервиса пользователями было создано и опубликовано более 4 млн. проектов (3D-моделей).

В июне 2020 г. Autodesk решил перенести часть функционала другого своего сервиса Electroinics Lab Circuits.io, после чего Tinkercad получил крайне важные и мощные инструменты, способные существенно облегчить начинающим разработчикам Arduino процессы обучения, проектирования и программирования новых схем. Если вы уже пользовались Circuits.io, то имейте в виду, что все старые проекты Circuits.io могут быть экспортированы в Tinkercad без каких-либо проблем (о сервисе Circuits.io от Autodesk Electroinics Lab мы постараемся подробно рассказать в одной из следующих статей).

Возможности симулятора Tinkercad для разработчика Arduino

Список основного функционала и полезных фич Tinkercad Circuits:

• Онлайн платформа, для работы не нужно ничего кроме браузера и устойчивого интернета.
• Удобный графический редактор для визуального построения электронных схем.
• Предустановленный набор моделей большинства популярных электронных компонентов, отсортированный по типам компонентов.
• Симулятор электронных схем, с помощью которого можно подключить созданное виртуальное устройство к виртуальному источнику питания и проследить, как оно будет работать.
• Симуляторы датчиков и инструментов внешнего воздействия. Вы можете менять показания датчиков, следя за тем, как на них реагирует система.
• Встроенный редактор Arduino с монитором порта и возможностью пошаговой отладки.
• Готовые для развертывания проекты Arduino со схемами и кодом.
• Визуальный редактор кода Arduio.
• Возможность интеграции с остальной функциональностью Tinkercad и быстрого создания для вашего устройства корпуса и других конструктивных элементов – отрисованная модель может быть сразу же сброшена на 3D-принтер.
• Встроенные учебники и огромное сообщество с коллекцией готовых проектов.

Звучит фантастично, не правда ли? Не нужно скачивать Arduino IDE, не нужно искать и скачивать популярные библиотеки и скетчи, не нужно собирать схему и подключать плату – все, что нам нужно, находится сразу на одной странице. И, самое главное – это все действительно работает! Давайте уже перейдем от слов к делу и приступим к практическому знакомству.

Интерфейс программы Multisim

Начнем с изучения интерфейса программы.

Основные функциональные панели программы показаны на следующем рисунке.

Отдельный интерес представляет панель компонентов. С помощью панели компонентов осуществляется доступ к базе компонентов. При нажатии на любую из выбранных пиктограмм компонентов схем открывается окно Выбор компонента. В левой части окна осуществляется выбор необходимого компонента.

Вся база данных компонентов разделена на разделы (пассивные элементы, диоды, транзисторы, микросхемы и т. д.), а разделы на семейства (например, для диодов – это сами диоды, стабилитроны, светодиоды, тиристоры и т. д.). Надеюсь идея понятна.

Так же в окне выбора компонента можно посмотреть обозначение выбранного компонента, описание его функции, выбрать тип корпуса.

Первые шаги в Tinkercad

Регистрация онлайн

Для начала работы необходимо получить эккаунт Autocad. Регистрация в Tinkercad абсолютно бесплатная. Зайдите на сайт и выполните простые шаги.

Подтвердив эккаунт по почте, войдите в систему, указав введенные параметры. В верхнем правом углу вы увидите ссылку в личный кабинет. В режиме редактирования профиля вы сможете поменять свой псевдоним, email, описание, установить фотографию, подключить внешние сервисы (здесь мы не будем останавливаться на этой функциональности).

Tinkercad Dashboard – Начальная страница

Преодолев этап регистрации, мы попадем на главную страницу, на которой слева видим список сервисов и под ним – список проектов. Навигация очень проста, хотя некоторые ссылки выглядят не очень заметными, но разобраться, что к чему, можно легко. Выбрав элемент слева мы видим справа список соответствующих объектов. Для раздела Circuits, этими объектами будут схемы и скетчи.

Создаем и редактируем проект

Для создания проекта просто нажимаем кнопку «Создать проект», расположенную под списком проектов. Будет создан проект с названием типа Project N. Нажав на него, мы перейдем в режим просмотра списка схем, включенных в этот проект. Там же мы сможем изменить свойства проекта (включая название), нажав на соответствующий значок сразу под названием.

Добавляем новую схему Circuits

Создать новую схему в Tinkercad можно двумя способами:

• В меню слева выбрать Circuits и справа над списком схем выбрать команду Create new Circuit (на момент написания статьи все основные интерфейсные элементы не переведены). Новая схема будет создана вне какого-либо проекта.
• Создать схему в определенном проекте. Для этого надо сначала перейти в окно проекта, а затем нажать на кнопку «Create» сверху над списком. Появится перечень типов схем, мы выбираем Circuit. Созданная схема будет доступна в этом списке и в списке всех проектов в меню Circuits.

После выполнения команды вы сразу же перейдете в режим редактирования схемы, не вводя названия. Имя для схемы формируется автоматически.

• Чтобы изменить название схемы и отредактировать ее свойства нужно перейти в режим просмотра списка схем, навести на область с названием схемы и нажать на иконку «Настройки». Откроется окно, в котором вы сможете отредактировать параметры.
• Для удаления схемы надо в том же режиме выбрать в настройках команду «Удалить».
• Для просмотра краткой информации о схеме нужно просто щелкнуть на ней
• Для перехода в режим редактирования нужно навести курсор мышки и выбрать появившуюся команду «Изменить».

Все изменения в процессе редактирования схемы сохраняются автоматически.

Описание интерфейса Тинкеркад в режиме редактирования

Нажав на команду «Изменить» мы попадаем в режим редактирования схемы. С помощью удобного и простого графического интерфейса можно нарисовать желаемую электрическую схему. Мы можем выделять, переносить объекты, удалять их привычным всем способом с помощью мыши.

В режиме редактирования рабочее окно сервиса поделено на две половины: снизу расположена панель с закладками – это библиотека компонентов. Над ней находится область визуального редактирования схемы с панелью инструментов и пространством, на котором будет размещена схема.

На полосе инструментов в верхней части слева находятся основные команды:

• Повернуть элемент
• Удалить
• Масштабировать по размерам экрана
• Отмена
• Повтор

Кнопки в правой части панели:

• Отобразить панель программирования, и отладки
• Отобразить панель библиотеки компонентов
• Запустить симулятор схемы
• Экспорт в Eagle .brd
• Поделиться

В целом интерфейс достаточно прост, не перегружен лишними элементами и интуитивно понятен. Практически любые операции можно выполнить «на ощупь».

Типы анализа

Для радиолюбителей и самодельщиков есть всё в этом китайском магазине.

ПО платное, но есть бесплатная дневная ознакомительная версия. Circuit Sims : Это был один из первых вебов исходя из эмуляторов электроцепи с открытым кодом я тестировал несколько лет назад. Программа работает, начиная от Windows 98 и заканчивая Windows 7.

Можно заключить, что несмотря на свои недостатки Qucs представляет собой весьма достойную альтернативу проприетарным САПР для моделирования электронных схем.

Дополнительно данный софт имеет в своем составе множество показательных образцов. Система является достаточно стабильной и надежной, легка в освоении и работе. Некоторые из приложений платные, но у них есть демо версии с которыми можно подробно ознакомиться.

Файлы также можно экспортировать во многие форматы, включая JSON. Все полученные условными приборами информационные данные сохраняются в памяти компьютера. Программа имеет возможность создавать: разнообразные инженерные и технические рисунки; электронные схемы; составлять эффектные презентации; разрабатывать организационные схемы, маркетинговые и многие другие. Давайте перенесем щупы к лампочке и поставим измерение постоянного напряжения с пределом 20 Вольт.

Особенности симулятора электрических схем Qucs

По желанию производитель предлагает относительно недорогую конструкцию печатной платы в соответствии с созданной конструкцией. Я представляю, на сколько облегчают труд подобные программы. Существует множество бесплатных версий. Ведётся разработка системы синтеза активных фильтров для Qucs ожидается в версии 0.

Отличная анимация движения и импульсов токов, а также зарядки и разрядки конденсаторов. Я представляю, на сколько облегчают труд подобные программы. Более подробную информацию о программе вы можете найти на нашем сайте. Для управления сложными схемами включена возможность разворачивания подсхем и формирования блоков. Эх, раньше бы создали эту прогу Ответить Ответить с цитатой Цитировать владимир

Бесплатная версия программы не позволяет создавать электронные схемы в коммерческих целях. Суммарное напряжение последовательно соединенных батареек 3 вольта. Circuit Sims 2. Это измерительные щупы. Программное обеспечение Quite Universal Circuit Simulator является редактором с графическим интерфейсом с комплексом технических возможностей для конструирования схем. Как работает транзистор? Режим ТТЛ логика / Усиление. Анимационный обучающий 2d ролик. / Урок 1

Подводя итоги

В завершении этой статьи – краткого знакомства с новым интересным сервисом Tinkercad Arduino Circuits, хотелось бы еще раз подчеркнуть его ключевые возможности: визуальный редактор схем, визуальный и текстовые редакторы кода, режим отладки, режим симуляции схем, возможность экспорта полученных скетчей и электрических схем в реальные проекты. Возможно, по отдельности каждая из этих возможностей лучше реализована в других мощных инструментах, но собранные вместе, да еще и в виде удобного, простого для освоения web-сервиса, они делают Tinkercad крайне полезным для любого, особенно начинающего, ардуинщика.

Судя по всему, сервис продолжает активно развиваться (небольшие апдейты и улучшения производятся непрерывно), так что, надеюсь, мы еще вернемся к этой теме в наших статьях.

7: 123DCircuits

123D Circuits включает в себя целый перечень полезных возможностей для создания электросхем. После единоразовой регистрации на сайте (при последующих входах нужно будет вносить данные учетной записи) пользователь может выбирать между разными опциями: создание нового проекта, добавление элементов или импорт цепей из программы Eagle. Размеры плат тоже предоставляются на выбор, кроме того, поддерживается свободное размещение текста и метод шелкографии.

Основная особенность 123D Circuits – это копирование платформы Arduino, поддержка плат ввода/вывода и возможность корректировки кода программы из браузера в видимом режиме.

Моделируются электросхемы в редакторе при помощи набрасывания проводов и нужных элементов на макетную плату, после этого они подключаются к виртуальному процессору. Кроме того, в программе всегда можно проводить диагностику, анализ и интерактивную имитацию работы цепи в реальности.

Библиотека элементов сейчас совсем небольшая, доступны образцы только главных элементов: электронный элемент с 2 электродами, светоизлучающий диод, двухполюсник с малой проводимостью, индуктивность, сопротивление, транзистор, кнопка, потенциометр, DC-мотор, мультиметр и некоторые другие. При этом мощный и одновременно простой редактор позволяет добавлять новые радиокомпоненты, которые требуются в проекте.

Работа с виртуальной средой начинается сразу после внесения необходимых личных данных на сайте. В разделе Help можно найти ответы на все вопросы, которые касаются работы с этим продуктом. Бесплатная версия системы предлагает большое количество схем (т. е. доступных любому пользователю).

При ежемесячной оплате в $12 (любительский вариант) пользователю становятся доступными 5 личных схем и скидка в 5% на заказ печатных плат. Можно воспользоваться и профессиональным тарифным планом – $25 долларов в месяц, который дает скидку в 5% на заказ PCB и безлимитное количество личных схем.

Веб-приложение не предъявляет особых требований к гаджетам пользователей. Достаточно бесперебойного соединения с интернетом на высокой скорости. Несмотря на то что программа 123D Circuits рекомендована для создания электрических цепей устройств среднего и высокого уровней сложности, некоторые этапы работы (в частности создание нового проекта, симуляция и анализ) занимают длительное время.

10 приложений для моделирования схемотехники для профессионалов и домашних мастеров

// php echo do_shortcode (‘[responseivevoice_button voice = «Американский английский мужчина» buttontext = «Listen to Post»]’)?>

Независимо от того, являетесь ли вы профессиональным разработчиком печатных плат или делаете это самостоятельно, вы знаете, что тестирование конструкции печатной платы является обязательным. Тестирование может сэкономить ваши деньги и время, избегая ошибок при изготовлении печатной платы, потому что дает вам возможность исправить то, что не работает, до того, как плата будет изготовлена.

Лучше всего протестировать свой дизайн виртуально.Другими словами, создайте цифровой (виртуальный) прототип своей платы и смоделируйте (смоделируйте), как она будет вести себя в реальном мире. Вот несколько популярных инструментов для виртуального тестирования. Эти программные пакеты стоят денег, но могут избавить вас от дорогостоящих ошибок.

Multisim (National Instruments)
Один из наиболее известных на рынке инструментов как для проектирования схем, так и для моделирования, принадлежит National Instruments с их платформой Multisim (ранее Electronics Workbench). Программное обеспечение на самом деле является частью более крупного конгломерата — пакета программного обеспечения NI Circuit Design, который позволяет пользователям разрабатывать свои собственные схемы (захват схем) и запускать моделирование с помощью приложения на основе SPICE для тестирования конструкций на лету.

Включает опции для проверки конструкции и предоставляет пользователям гибкие варианты компоновки даже для 4-слойных печатных плат с конструкцией до 1400 контактов. Пакет поставляется в двух версиях: бесплатная базовая платформа с базовыми опциями и платная версия, оснащенная большей функциональностью с точки зрения уменьшения количества ошибок и расширенного потока интеграции от схемы к тестированию.

Щелкните изображение ниже, чтобы начать быстрое слайд-шоу (слайд-шоу открывается в новой вкладке в вашем браузере). Чтобы узнать больше о каждом инструменте, щелкните ссылки на страницы в содержании внизу каждой страницы.

---

Присоединяйтесь к более чем 2000 технических специалистов и разработчиков аппаратного, программного обеспечения и микропрограмм встраиваемых систем в ESC Silicon Valley 20-22 июля 2015 г. и узнайте о новейших методах и советах по сокращению времени, затрат и сложности в процессе разработки встраиваемых систем.

Пропуск

на техническую конференцию ESC Silicon Valley 2015 можно приобрести на официальном сайте конференции со скидкой до 17 июля 2015 года. Конференция по встроенным системам и EE Times принадлежат UBM Canon.

23 Лучшее бесплатное программное обеспечение для моделирования цепей для Windows

Вот список лучших бесплатных программ для моделирования цепей для Windows . Эти бесплатные программы позволяют проектировать, а также моделировать электрические схемы на вашем ПК. Используя это программное обеспечение, вы можете проверить, как будет вести себя схема, а также узнать дополнительную информацию, включая форму волны. Если вы специально ищете программное обеспечение для проектирования схем, посмотрите здесь.

В следующем списке упоминаются различные типы программного обеспечения для моделирования схем. Некоторые из них — это имитатор электрических цепей, некоторые — имитаторы электронных цепей, некоторые — имитаторы цепей специй, а некоторые — имитаторы силовых электронных цепей. Перечисленный здесь простой имитатор схем позволяет выполнять только один тип проектирования и моделирования схем, в то время как расширенные модели могут выполнять моделирование схем для нескольких типов схем. Например idealCircuits и QUCS ; Это программное обеспечение позволяет проектировать и моделировать электрические и электронные схемы на вашем ПК.

Вам просто нужно добавить компоненты из списка компонентов, предоставляемого этим бесплатным программным обеспечением для моделирования схем, и запустить моделирование.

Просмотрите список, и вы узнаете об упомянутом программном обеспечении более подробно. Я описал это программное обеспечение таким образом, чтобы вам было легко выбрать то, что вам действительно нужно.

Моя любимая программа для моделирования схем:

На мой взгляд, почти все упомянутые программы — хороший выбор, и то, что я буду использовать, будет полностью зависеть от моих потребностей.Если бы мне пришлось делать выбор, я бы выбрал idealCircuit . В нем есть почти все компоненты, необходимые для проектирования электрических и электронных схем. Если бы мне нужно было проектировать и моделировать только электрические цепи, я бы выбрал Tina-Ti .

Вы также можете ознакомиться со списком лучших бесплатных программ для осциллографов и генераторов сигналов.

Тина-ТИ

Tina-TI — это бесплатное программное обеспечение для моделирования схем, которое можно использовать для проектирования и моделирования схем.Вы также можете проверить схему на наличие ошибок, прежде чем моделировать ее. Проведите анализ постоянного тока, анализ переменного тока, анализ переходных процессов, анализ Фурье, анализ шума и т. Д. После проектирования схемы. Tina-TI — это симулятор электрических цепей, который также позволяет моделировать цепи Spice.

Здесь вы найдете почти все компоненты, необходимые для разработки схемы. Кроме того, вы можете изменить значения компонентов по вашему выбору. Например, если вы возьмете источник напряжения, вы можете настроить его уровень напряжения, форму волны напряжения и т. Д.Вы найдете не только основные электрические и электронные компоненты, но и продвинутые. Основные доступные компоненты: источник напряжения , батарея, вольтметр, амперметр, резистор, конденсатор, индуктор, трансформатор, переключатель, перемычка и т. Д. К усовершенствованным устройствам относятся реле , измерители, генераторы данных, полупроводники (операционные усилители, диоды и т. Д.). Транзисторы) и макросы Spice (усилители, компараторы, SMPS, преобразователи, буфер и т. Д.) 900 16.

Что касается схемотехники и моделирования схем, это программное обеспечение позволяет вам делать это с легкостью.Список компонентов удобен и помещен наверху печатной платы. Это упрощает пользователям разработку схемы. Кроме того, чтобы изменить значения компонентов, достаточно дважды щелкнуть по нему.

Запустите проверку электрических правил из меню Analysis , чтобы узнать, есть ли какие-либо ошибки в разработанной цепи. Так что, если что-то не так, вы должны знать заранее. Для схемы, которую я разработал (рисунок выше), мне предложили добавить заземление к вольтметру и источнику напряжения.

Чтобы смоделировать схему, перейдите в меню «Анализ» и выполните требуемый тип моделирования и анализа. Я уже упоминал варианты анализа, доступные в первом абзаце.

Если вам необходимо дополнительно проанализировать цепь и ее выход, вы можете использовать мультиметр, осциллограф, XY-самописец и анализатор сигналов.

Разработанную схему можно сохранить на вашем ПК как файл схемы или экспортировать как изображение, XML или список цепей.

Это одно из лучших программ для моделирования схем, которое настоятельно рекомендуется.

Идеальная схема

idealCircuit — замечательная программа для моделирования схем. Он позволяет выполнять моделирование электрических цепей, а также моделирование электронных цепей. Большая часть перечисленного здесь программного обеспечения предоставляет любой из вариантов моделирования, так что это может быть ваш выбор, если вам нужно программное обеспечение для моделирования как электронных, так и электрических цепей.Еще одна впечатляющая особенность этого программного обеспечения заключается в том, что здесь доступны 3 вкладки для схемы , , моделируют и просматривают результирующую форму сигнала , а для просматривают параметры переменного тока моделируемой схемы .

Вы получаете хороший список компонентов для разработки схемы. Вы также можете загрузить схему в формате .ic , чтобы смоделировать ее. Рассмотрим перечень комплектующих:

• Пробники : вольтметр, амперметр и источник переменного тока.
• RCL : резистор, конденсатор, индуктор и связанный индуктор.
• Диоды : диод, стабилитрон, двунаправленный стабилитрон и мостовой выпрямитель.
• Транзисторы : NPN, PNP, N-FET и P-FET.
• Усилители : буфер, компаратор, дифференциальный усилитель, дифференциальный компаратор и суммирующий усилитель.
• Источники : Источники напряжения и источники тока.
• Переключатели : Переключатель Normat, Переключатель с управлением логикой / током / напряжением, переключатели SPDT и т. Д.
• Трансформаторы : Комплект обмоток или трансформаторов.
• Логический : Логические элементы, такие как AND, OR, NOR. XOR и т. Д., Триггеры, триггеры, триггеры Шмитта и т. Д.

После проектирования схемы просто перейдите на вкладку «Переходный процесс» и щелкните опцию « Start Transient », чтобы просмотреть смоделированный сигнал. На вкладке AC отображаются параметры выходного переменного тока схемы.

Чтобы увидеть, как смоделировать схему с помощью этого бесплатного программного обеспечения, вы можете загрузить доступные предварительно загруженные конструкции и смоделировать их.

CircuitMod

CircuitMod — еще одно бесплатное программное обеспечение для моделирования электрических схем, которое позволяет легко проектировать и моделировать схемы.Он обеспечивает минималистичную среду реального времени для моделирования схем. По мере добавления компонентов и создания схемы выходные значения и форма сигнала отображаются в реальном времени.

Здесь легко осуществить схемотехническое проектирование. Список компонентов недоступен в интерфейсе, и к нему можно получить доступ через контекстное меню, щелкнув правой кнопкой мыши на печатной плате. Здесь вы найдете варианты добавления провода, резистора, конденсатора, заземления, устройств ввода / вывода, пассивных компонентов (катушки индуктивности, переключателя, трансформатора, потенциометра и т. Д.), Активные компоненты (диоды, транзисторы, усилители, полевые транзисторы и т. Д.), Логические элементы, микросхемы, устройства отображения и многое другое. Таким образом, это не только позволяет вам проектировать электрические схемы, но и использовать его в качестве имитатора электронных схем.

По мере того, как симуляция происходит в реальном времени, вы можете изменять скорость симуляции и текущую скорость для соответствующего просмотра формы сигнала. Напряжение на компоненте отображается рядом с осциллограммой. Просто наведите курсор мыши на компонент, чтобы просмотреть соответствующие значения.

Вы можете сохранить схему в формате CMF, чтобы просмотреть или изменить ее позже.

Для вашего удобства здесь предварительно загружены различные схемы схем, такие как: LCR, делитель напряжения, схемы фильтров, схемы операционного усилителя, схемы таймера, схемы линий передачи и многое другое.

CircuitMod — это удивительное программное обеспечение для моделирования схем, которое может быть очень полезно при использовании в учебных целях, поскольку оно имеет предварительно загруженные схемы.

Имитатор логического шлюза

Logic Gate Simulator — это программное обеспечение для моделирования схем с открытым исходным кодом.Он позволяет проектировать логические схемы, моделировать их и просматривать выходные данные на осциллографе.

Вы можете загрузить схему в формате .gcg или разработать ее с нуля. Для проектирования логической схемы доступны различные компоненты. Интерфейс организован очень хорошо, что упрощает разработку схемы. Вы найдете списки основных ворот, составных ворот и входных / выходных ворот . Вы также можете создать индивидуальную ИС, присоединив к группе компонентов и сохранить ее для использования в дальнейшем.

Дизайн можно сохранить в формате.gcg формат, или вы можете экспортировать свой дизайн как изображение. Вы также можете распечатать свой дизайн.

Logic Gate Simulator разработан специально для создания и моделирования логических схем.

CEDAR Logic Simulator

(Симулятор логики CEDAR)

CEDAR Logic Simulator — еще одно программное обеспечение для проектирования схем с открытым исходным кодом и программное обеспечение для моделирования схем.Вы можете использовать его для проектирования и моделирования как простых, так и сложных логических схем. Форму выходного сигнала смоделированных схем можно просмотреть на встроенном осциллографе.

Вы можете выбрать из хорошего списка электронных и логических компонентов для разработки схем. В списке компонентов вы найдете базовых логических вентилей, устройств ввода и вывода, мультиплексоров и декодеров, триггеров, регистров, ОЗУ и ПЗУ, а также микросхем .

Одним из лучших преимуществ этого симулятора электронных схем является то, что здесь вы можете проектировать несколько схем на разных вкладках.

Вы можете загрузить или сохранить файл схемы в его рабочем пространстве. Он поддерживает формат .cdl .

Дизайн цифровой логики

Digital Logic Design — еще один простой симулятор логических схем. Это программное обеспечение для моделирования схем с открытым исходным кодом для Windows, Mac и Linux .Он позволяет проектировать и моделировать логические схемы со списком логических компонентов на борту.

Компоненты, которые вы найдете здесь, это базовые логические вентили, производные логические вентили, триггеры, части ввода / вывода и т. Д. Доступно еще несколько компонентов, которые вы можете добавить в схему, например: сумматор, вычитатель, компаратор, преобразователь. , кодировщик, декодер, мультиплексор / де-мультиплексор, счетчик, регистр, память, ALU и т. д. Также доступны пробник и осциллограф для анализа выходных данных после моделирования.

Это еще одно простое и удобное программное обеспечение для моделирования электронных схем.

Logisim

Logisim — это программное обеспечение для моделирования схем с открытым исходным кодом и Java. Он многоплатформенный и может использоваться в Windows, Mac и Linux. Я работаю так же, как упомянутый выше программный симулятор логической схемы. Добавьте компоненты на печатную плату, чтобы сформировать схему, затем смоделируйте и исследуйте ее.

Список компонентов доступен в правой части интерфейса. Здесь вы найдете следующие компоненты: логические вентили, вентили четности, буфер, плексеры, ALU, триггеры, регистр, счетчик, светодиоды, 7-сегментный дисплей и многое другое. Для некоторых компонентов вы также можете изменить их параметры. Например, для шлепанцев можно выбрать тип фронта триггера.

Моделирование в реальном времени представлено здесь. Выходные данные можно проанализировать, применив к цепи осциллографы и щупы.

QUCS

QUCS или Quite Universal Circuit Simulator , как следует из названия, может моделировать практически любой тип схемы. Это симулятор схем с открытым исходным кодом.

Либо вы проектируете электрическую схему, либо электронную схему, в этом программном обеспечении есть компоненты для обоих.Будь то резистор, конденсатор, источник напряжения, источник тока, пробники, линии передачи, транзисторы, усилители, диоды, компаратор, триггеры или симуляторы, вы найдете все это здесь. Разработайте схему и смоделируйте ее. Если есть какая-то ошибка, она появится. Если ошибки нет, схема моделируется и отображаются параметры схемы.

QUCS — очень хорошая альтернатива вышеупомянутому программному обеспечению, такому как: TINA-Ti, idealCircuit и т. Д.

Мультимедийная логика

MultiMedia Logic может быть еще одним хорошим вариантом для проектирования и моделирования логических схем.Большой список компонентов поможет вам разработать обширные схемы. А с помощью инструментов осциллографа вы можете анализировать выходные данные смоделированной схемы.

Компоненты для проектирования схемы доступны на плавающей панели инструментов , а некоторые дополнительные компоненты доступны в меню Draw . Компоненты включают логические элементы, триггеры, счетчики, ALU, мультиплексор, светодиоды, переключатели и многое другое. Вы даже можете присоединить встроенный осциллограф к разработанной схеме для просмотра формы выходного сигнала после моделирования.

Этот симулятор логической схемы ничем не отличается от вышеупомянутого программного обеспечения, за исключением немного другой компоновки.

Логическая схема

Logical Circuit — еще одно программное обеспечение для моделирования логических схем с открытым исходным кодом, которое может вам понравиться. Как и другие, он позволяет проектировать и моделировать схемы.Но что мне понравилось в этом программном обеспечении, так это то, что оно позволяет добавлять параметры к компонентам перед добавлением на плату для проектирования схем. Пока мы говорим о компонентах, позвольте мне сообщить вам, что здесь доступны довольно простые, но обширные логические компоненты. Среди них логических вентилей, устройств ввода, устройств вывода, датчика, часов, светодиодов, 7-сегментного дисплея, светодиодной матрицы, зуммера, пробника и т. Д.

Чтобы смоделировать схему, просто нажмите кнопку питания. Опция позволяет просматривать таблицу истинности разработанной схемы .Осциллограф также может быть добавлен для просмотра формы выходного сигнала.

Цепь может быть сохранена как файл CircuitProject для настройки или просмотра позже.

PECS

PECS — это бесплатное программное обеспечение Power Electronics Circuit Simulator . Его можно использовать для моделирования схем силовой электроники с электрическими и электронными компонентами.В этом инструменте моделирования схем доступен широкий список компонентов. После проектирования схемы вы можете не только моделировать ее, но и просматривать форму выходного сигнала. Если у вас есть схема, сохраненная на вашем компьютере в формате .ckt, вы можете открыть и смоделировать ее здесь.

Компоненты здесь известны как Элементы. Список элементов содержит:

• Различные типы источников напряжения : VDC, VAC, IDC, VCVS, VCIS, ICIS и т. Д.
• Основные элементы схемы : R, L, C, трансформатор, провод, заземление и т. Д.
• Переключатель Элементы управления : Часы, Модулятор, Верхний ограничитель, Нижний ограничитель, Порог и ГУН.
• Другие компоненты : переключатель, диод, операционный усилитель и умножитель.

Это еще один хороший вариант, если вы ищете имитатор электронных схем.

Цифровые работы

Digital Works — это программное обеспечение для моделирования электронных схем, позволяющее проектировать и моделировать простые и сложные логические схемы.Основные компоненты, такие как логические вентили , триггеры, устройства ввода / вывода и инструменты подключения , доступны в интерфейсе. Чтобы добавить сложные компоненты, посетите Центр запчастей. В центре запчастей вы найдете следующие компоненты: ИС, макросы, шину, регистры, трехстороннее состояние, DIN и т. Д.

Моделируйте схему после ее проектирования. Для моделирования схем определены горячие клавиши. Вы даже можете сохранить схему в формате .dwm для последующего изменения или моделирования.

Документы (имитатор цифровых схем)

Deeds (Digital Circuit Simulator) — еще одно передовое программное обеспечение для моделирования электронных схем для Windows.Это почти как Digital Works, со всеми компонентами, необходимыми для проектирования схем и моделирования схем. Наряду с основными логическими компонентами и компонентами ввода / вывода доступны различные другие компоненты, о которых стоит упомянуть. Это: Декодеры, кодеры, мультиплексоры, ALU, устройства памяти, регистры, счетчики, ЦАП, микрокомпьютеры, шина и т. Д.

Смоделируйте созданную схему или протестируйте уже спроектированную схему. Результат моделирования отображается на выходном устройстве схемы.

Поддерживаемый формат файла: .pbs .

аид

hades — хороший вариант для моделирования схем, если у вас уже есть схема в формате .hds . Нет сомнений в том, что здесь можно разрабатывать схемы, но процесс проектирования не так удобен для пользователя.Список компонентов, которые вы можете добавить для разработки схемы, можно найти только в контекстном меню (меню правой кнопки мыши). Хотя некоторых людей это может устраивать, но большинство из вас не найдут в нем удобного решения для проектирования схем.

Что касается компонентов, здесь доступны как базовые, так и расширенные логические компоненты. Здесь доступны следующие компоненты: компоненты ввода / вывода , логические элементы, сложные логические элементы, триггеры, регистры, мультиплексор, ОЗУ, триггеры, микроконтроллер 16C84 и т. Д. .

После моделирования схемы добавьте щупы для просмотра значений напряжения и тока на устройствах. Он также позволяет просматривать форму сигнала моделируемой цепи.

Блок питания Конструктор II

PSU Designer II — это бесплатное программное обеспечение для моделирования блоков питания. Он позволяет создавать простые линейные источники питания от сети, которые можно найти в ламповых усилителях.

Для проектирования схемы вы можете выбрать тип источника, тип фильтра и тип нагрузки. Доступны следующие типы источников: твердотельный и вакуумный. В этих двух типах источников вы можете выбрать одну из следующих подкатегорий: полуволновой , двухполупериодный, мостовой или удвоитель напряжения . Можно выбрать фильтр C, RC, LC или Current tap . Доступны следующие типы нагрузки: резистивная и постоянная нагрузка .

Перед симуляцией схемы можно установить различные параметры.Выберите уровень точности, установите базовую частоту, установите утечку выпрямителя и установите время моделирования. После моделирования спроектированной схемы отображаются значения тока и напряжения на компонентах схемы. Выберите результат, чтобы просмотреть его график на графике, который доступен прямо в интерфейсе.

Это единственное в своем роде и эксклюзивное программное обеспечение для моделирования электрических цепей для блоков питания.

Микро-крышка

Micro-Cap — еще одно хорошее программное обеспечение для моделирования схем для Windows.Он позволяет проектировать и моделировать силовую электронику, электрические и логические схемы. Благодаря очень большому набору компонентов это одно из лучших программ для моделирования схем.

Прежде чем мы продолжим, я хотел бы обратить ваше внимание на то, что бесплатная версия этого программного обеспечения является ознакомительной версией и имеет определенные ограничения. Ознакомьтесь с ограничениями ознакомительной версии здесь. Несмотря на ограниченные возможности, он позволяет легко проектировать и моделировать общие схемы.

Давайте кратко познакомимся со списком компонентов и функциями моделирования.

Как упоминалось ранее, список компонентов очень широк. Могут использоваться основные электрические компоненты, такие как резисторы, конденсаторы, индукторы, а также трансформаторы, диоды и т. Д. Доступны и другие типы компонентов: пассивные компоненты , активные компоненты, источники сигналов, функциональные источники, источники лапласа, разъемы, SMPS, модуляторы, IBIS, BJT, кристалл, преобразователь постоянного тока в постоянный, диоды, IGBT, MOSFET, датчики, тиристоры, логические схемы. ворота, шлепанцы, двухтактные устройства, светодиоды и многое другое.

Подключите соответствующие компоненты, чтобы сформировать схему, а затем смоделируйте схему из меню анализа . В меню «Анализ» вы найдете параметры для моделирования и просмотра переходных процессов , для анализа переменного тока , анализа постоянного тока , динамического анализа постоянного тока и динамического анализа переменного тока . В окне «Анализ» доступны различные другие функции, но они заблокированы для ознакомительной версии.

Комплект для конструирования цепей

Circuit Construction Kit — это простая, но довольно интересная программа-симулятор схем для детей.Он был разработан для обучения основам электричества. В списке компонентов вы найдете лампочку, резистор, провод, батарею и выключатель. Вы должны построить схему, используя эти компоненты. Вот и все. Вы можете использовать вольтметр и амперметр для измерения значений напряжения и тока компонентов.

Примечание : Это программное обеспечение работает только при наличии рабочего подключения к Интернету.

Контурная песочница

Circuit Sandbox — еще одно простое и бесплатное программное обеспечение для моделирования логических схем.Создавайте логические схемы с помощью доступных компонентов и моделируйте их для просмотра выходных данных.

Здесь доступны самые базовые компоненты. Вы найдете логические вентили , триггеры, устройства ввода и вывода, клемму заземления, светодиоды и т. Д. Запустите симулятор после проектирования схемы, чтобы увидеть, отображается ли вывод. Вы также можете сохранить схемотехнику на будущее.

j Схемы

jCircuits — это бесплатный симулятор логических схем с логическими вентилями, триггерами, логическими сумматорами, источником шины, логическими вентилями MUX, DEMUX и ALU.Создайте логическую схему для ее моделирования или используйте любой из предварительно загруженных проектов для моделирования. Выход можно просмотреть на устройстве вывода, подключенном к схеме.

Окно журнала отслеживает действия, происходящие при проектировании схем и моделировании.

jCircuits — еще одно программное обеспечение для проектирования логических схем, не имеющее особых функций, которыми можно похвастаться.

SIMetrix / SIMPLIS

SIMetrix / SIMPLIS позволяет проектировать и моделировать электрические и электронные схемы.Так же, как idealCircuit , вы можете моделировать электрическую схему, силовую электронную схему и логическую схему. Хороший список компонентов делает эту программу достойной того, чтобы ее попробовать. Моделирование схемы не только предоставляет значения напряжения и тока на компонентах, но также обеспечивает анализ переходных форм волны.

В списке компонентов вы найдете активные компоненты, пассивные компоненты, трансформаторы, разъемы, пробники, источники напряжения, источники тока, полупроводники, логические вентили, усилители, транзисторы и многое другое.

В меню имитатора есть опции для выполнения анализа, запуска схемы, проверки целостности цепи и т. Д. Вы также можете просмотреть форму переходного сигнала в цепи после моделирования.

Это сложное, но очень обширное программное обеспечение для моделирования схем с множеством инструментов, компонентов и возможностей анализа.

Протей

Proteus — это программа для моделирования схем, демонстрационная версия которой предоставляется бесплатно.Ограничение студенческой версии состоит в том, что вы можете спроектировать схему, смоделировать ее, но схему нельзя сохранить.

Переходя к функциям этого программного обеспечения, вы найдете большое количество и разнообразие электрических и электронных компонентов. Некоторые из доступных компонентов: аналоговые микросхемы, конденсаторы, серия CMOS 4000, разъемы, преобразователи данных, средства отладки, диоды, серия ECL 10000, электромеханические индукторы, примитивы Лапласа, механика, микросхемы памяти, микросхемы микропроцессоров, операционные усилители и т. Д.

Поместите их на печатную плату, чтобы создать схему, а затем перейдите в меню «Отладка», чтобы смоделировать ее. Полный анализ схемы отображается на интерфейсе после отладки.

Нет сомнений в том, что это многофункциональная программа для моделирования схем, но я не нашел ее столь же удобной для пользователя, как другие подобные программы, такие как Tina и idealCircuit .

Решить Elec

Solve Elec — это программное обеспечение для моделирования и расчета схем.Он может не только моделировать, но и решать схему за вас. После моделирования схемы он позволяет просматривать свойства схемы , уравнения схемы и графики схемы . Вы можете просматривать графики в зависимости от различных параметров схемы, например: E1 vs R1, E1 vs E2, R2 vs I1 и т. Д.

Здесь есть два режима проектирования схем: режим переменного тока и режим постоянного тока. Разработайте цепь переменного или постоянного тока. Доступные компоненты: источники напряжения, источники тока, резистор, конденсатор, индуктор, диод, светодиод, измерительные устройства и т. Д.

Сохраните схему для загрузки и последующего моделирования в формате .eln .

Это программное обеспечение для моделирования электрических цепей идеально подходит для студентов.

XSim

XSim — специальное программное обеспечение для моделирования электрических цепей. Здесь вы можете создавать схемы, добавляя такие компоненты, как резистор , индуктор, конденсатор, драйвер, заземление, источник питания и т. Д.Это очень простое программное обеспечение, предназначенное для моделирования, оно предоставляет график частотной характеристики и график импеданса. Вот и все. Кроме того, вам также разрешено добавлять текст в рабочую область.

Этот симулятор электрических цепей лучше всего подходит для проектирования и моделирования самых простых схем.

Commercial Circuit Simulator становится бесплатным

Если вы ищете программное обеспечение для моделирования, вы, вероятно, думаете о LTSpice или одном из симуляторов с открытым исходным кодом, таких как Ngspice (который управляет Oregano и QUCs-S), или GNUCap.Однако после закрытия Spectrum Software в прошлом году появилась новая бесплатная опция: Micro-Cap 12. Вы можете подумать: зачем использовать другой симулятор с закрытым исходным кодом? Что ж, у всех симуляторов есть свои сильные стороны, но Micro-Cap действительно обладает очень хорошими функциями и продается по цене около 4500 долларов.

Симулятор может похвастаться редактором многостраничных схем, встроенным надежным цифровым моделированием, анализом Монте-Карло, 33000 деталей в своей библиотеке, анализом наихудшего случая и анализом дыма, диаграммами Смита и даже электронными таблицами.Есть встроенный конструктор активных и пассивных фильтров. Взгляните на брошюру, и вы увидите, что это довольно серьезная программа. А теперь хоть как в пиве бесплатно.

Модели

Количество моделей, поддерживаемых для активных устройств, впечатляет и включает в себя несколько совсем недавних моделей MOSFET, а не только старые стандартные модели. Он также может прочитать практически любую обычную модель Spice или IBIS. Он также может экспортировать файлы Spice, если вы хотите использовать другой движок или поделиться проектами с другими пользователями Spice.Приведено также немало примеров. Также имеется более 2000 стандартных цифровых компонентов, включая все обычные семейства 7400, CMOS CD4000 и даже ECL.

В качестве бонуса мы попробовали его под Wine, и он работал хорошо — по крайней мере, с 32-битной версией. 64-битный, вероятно, будет работать с небольшими усилиями. На большом мониторе вы можете использовать Winecfg для установки более высокого разрешения DPI, хотя значки панели инструментов имеют фиксированный размер, что немного неудобно. Однако вы можете выбрать «большую панель инструментов» в Параметры | Меню предпочтений, которое поможет.

Характеристики

Одним из приятных моментов является то, что вы можете просматривать моделирование и интерактивно изменять значения компонентов и сразу наблюдать за обновлением результатов.

Мы часто используем Spice, когда нам лень делать математические вычисления, необходимые для выбора оптимального набора значений. С помощью этого программного обеспечения вы можете установить диапазоны для различных компонентов схемы, указать программе, что вы хотите оптимизировать, и она вычислит для вас наилучшие значения.

Анализ дыма в некоторой степени уникален. Идея состоит в том, чтобы запустить анализ переходных процессов, и программа определяет, превышают ли какие-либо значения цепи максимальное значение для компонента.Вы получите красивый цветной график, который показывает, насколько близко вы находитесь к дыму, или, если у вас есть красные полосы, какие части будут дымиться.

Еще одна полезная функция — вы можете создавать очень крутые 3D-графики. Это особенно полезно, если вы изменяете параметры или измеряете влияние на изменение параметров, например, на температуру.

Еще одна особенность, которая нам понравилась, заключается в том, что программа может выводить список соединений для программ для печатных плат, включая Protel, Accel, Orcad и PADS. Более 18 000 компонентов в библиотеке имеют доступные пакеты и есть редактор пакетов.Хотелось бы, чтобы он работал с KiCAD, хотя мы уверены, что вы сможете определить путь преобразования из одного из доступных форматов.

Почему бесплатно?

Программное обеспечение находилось в разработке с 1982 года. Мы не знаем обстоятельств закрытия Spectrum, но надеемся, что это приведет к чему-то великому. Тем не менее, мы ценим бесплатный выпуск этого мощного симулятора, который может дать LTSpice возможность заработать за свои деньги. Конечно, мы ожидаем, что в будущем разработки не будет, но пакет кажется очень полным, и с возможностью импорта моделей он будет очень полезен в течение долгого времени.

Обучение

Если вы пытаетесь изучить программу, есть несколько инструкций по запуску более старой версии, которые должны дать вам основы. Вы также можете найти руководство пользователя и справочное руководство на сайте.

Мы пошли искать обучающие программы и обнаружили, что [Kiss Analog] только что запустил серию обучающих видео. На данный момент завершен только один (см. Ниже), но мы уверены, что их будет еще больше.

Если вы предпочитаете LTSpice, у нас есть руководство.Опять же, для того, чтобы просто поиграть, симулятор Фалстада довольно хорош и не требует установки.

Лучшее бесплатное программное обеспечение для моделирования схем для Windows 10

Если вы инженер-электрик и электронщик, то в вашем арсенале должно быть некоторое программное обеспечение, такое как программное обеспечение для проектирования печатных плат, программное обеспечение для проектирования схем и моделирования и т. Д. Поэтому в этой статье , мы представляем вам одно из лучших бесплатных программ для моделирования цепей для Windows 10.

Лучшее программное обеспечение для моделирования цепей

С помощью этого программного обеспечения для моделирования цепей вы можете проектировать и анализировать цепи, не создавая их на самом деле:

1. LTSpice
2. NgSpice
3. CircuitLab
4. CircuitLogix
5. EasyEDA

Давайте поговорим о них подробнее.

1] LTSpice

LTSpice — одно из самых известных программ для моделирования схем среди студентов-электриков и электронщиков. Разработанный Linear Technology, он имеет множество различных устройств, поэтому вы ничего не пропустите, так как он имеет MOSFET , OPAMPS , диодов , Triac , Diac и некоторые другие. другие основные электронные устройства, такие как конденсатор, резистор и катушка индуктивности.

Одно из главных преимуществ — скорость.LTSPice, вероятно, самый быстрый симулятор в нашем списке. Итак, если вам нужна скорость, вы знаете, какое приложение удовлетворит ваш аппетит. LTSpice также имеет детектор формы волны, поэтому вы можете иметь более четкое представление о своем выходе. У LTSpice есть масса наворотов, которые вы получите, только если загрузите программное обеспечение отсюда.

2] NgSpice

Еще одно бесплатное программное обеспечение для моделирования цепей с открытым исходным кодом в нашем списке — NgSpice. Это один из самых популярных инструментов наряду с LTSpice.

Одна из причин, по которой некоторые люди могут предпочесть NgSpice LTSpice, — это поддержка сообщества. Его исходный код был построен на основе концепции трех пакетов с открытым исходным кодом: XSpice, Cider и Spice3f5. Его разработчики постоянно работают над улучшением этого программного обеспечения, выпуская новые сборки и обновления с исправлениями ошибок.

Вы получите все электронные компоненты, такие как резисторы, диоды, конденсаторы и другие подобные устройства. Итак, если вы ищете бесплатный симулятор схем, скачайте NgSpice отсюда.

3] CircuitLogix — версия для учащихся

Если вы студент, то можете использовать этот инструмент моделирования схем в версии для учащихся от CircuitLogix. Однако вам не следует загружать это программное обеспечение, ожидая инструментов профессионального уровня, в отличие от коммерческой версии программного обеспечения.

Студенческая версия — это просто еще одно название облегченной версии. Вы не получите всего, но для некоторых коммерческая версия является излишней. Вы получите почти 4000 устройств в версии для студентов, что меньше даже 33% от того, что вы получите, если выберете профессиональную версию, но для большинства людей этого более чем достаточно.

Итак, если вы студент-электронщик, тогда Circuit Logix Student Version может стать для вас идеальным симулятором схем. Если вы решите использовать это программное обеспечение, загрузите его с официального сайта.

4] CircuitLab

Если вы не хотите загружать приложение, CircuitLab — это то, что вам нужно. Это онлайн-симулятор схем и инструмент для построения схем. В нем нет всех наворотов, в отличие от двух предыдущих приложений в нашем списке, LTSpice и NgSpice, но он является отличной альтернативой, если вы просто хотите создать базовую схему и смоделировать ее.

Вы получаете все необходимые устройства, такие как все пассивные элементы (резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности), MOSFET , BJTs , JFETs , Relays и другие подобные компоненты. Это хороший инструмент, особенно если вы хотите изучить схемы. Вы можете получить доступ к CircuitLab с их официального сайта.

5] EasyEDA

И последнее, но по крайней мере, у нас есть еще один онлайн-инструмент моделирования цепей, EasyEDA. Это простой инструмент, который можно использовать как конструктор печатных плат, но здесь мы говорим о его возможностях проектирования схем и моделирования, и это не шутка.

EasyEDA имеет множество устройств, и вы не почувствуете, что упускаете что-то конкретное. Однако эти онлайн-инструменты не так мощны, как бесплатные. Но если вы просто хотите спроектировать и моделировать схемы, тогда это хороший вариант, и к нему можно получить доступ с их официального сайта.

Надеюсь, это помогло найти лучший симулятор схем для Windows 10.

Бесплатное программное обеспечение для моделирования электронных схем / Симуляторы схем (thefreecountry.com)

Бесплатное программное обеспечение для моделирования электронных схем с открытым исходным кодом, представленное на этой странице, позволяет вам проектировать, анализировать и тестировать схему виртуально на компьютере.Они имитируют поведение («поведение» в США Английский) электронного устройства / схемы, и часто используются, потому что это дешевле, быстрее и часто более практично для моделирования схемы, чем физически построить его. Приведенные ниже программы могут обеспечивать возможности аналогового («аналогового») или цифрового моделирования, либо и то, и другое. редактор схем, средство просмотра сигналов, поддерживающие резисторы, конденсаторы, диоды и т. д. (Пожалуйста, прочтите индивидуальное описание каждой программы для фактические функции, предоставляемые разными программами.)

Gnucap (Linux)

Gnucap, или пакет анализа схем Gnu, представляет собой симулятор схем общего назначения, который поддерживает нелинейный постоянный ток и переходный анализ, анализ Фурье и анализ переменного тока. Симулятор является интерактивным, но также может работать в пакетном режиме. Программа выпущена только в виде исходного кода.

SPICE: Spice2, Spice3, KSPICE, JSPICE (системы на основе Unix, MSDOS)

SPICE, вероятно, один из самых известных симуляторов схем.Он поддерживает нелинейный анализ постоянного и переходного процессов, а также линейный анализ переменного тока. Процитируем его документацию, ваши схемы могут содержать «резисторы, конденсаторы, индукторы, взаимные индукторы, независимое напряжение. и источники тока, четыре типа зависимых источников, линии передачи без потерь и с потерями (две отдельные реализации), переключатели, однородные распределенные RC-линии и пять наиболее распространенных полупроводниковых устройств: диоды, BJT, JFET, MESFET и MOSFET ». Программа состоит из двух частей: имитатора серверной части и внешнего пользовательского интерфейса, называемого Nutmeg, который отображает информацию для анализ данных и построение графиков.Spice3 выпущен под лицензией BSD («лицензия»). KSPICE, также доступный на вышеуказанной странице, основан на в версии SPICE3 имеет «улучшенный анализ переходных процессов в линиях передачи с потерями». JSPICE — симулятор сверхпроводников и полупроводниковых схем и включает модель перехода Джозефсона. Обратите внимание, что все программы выпускаются в виде исходного кода. Вам понадобится компилятор для создания исполняемых файлов для запуска в вашей системе. Для Spice3 вам понадобится Компилятор C, который может компилировать K&R C, а не ANSI C.GNU gcc видимо работает. Программа работает на системах типа Unix и MSDOS.

MacSpice (Mac OS X)

Это версия симулятора схем SPICE для Mac (см. это страницу для получения дополнительной информации о SPICE). Он работает как на компьютерах Intel Mac, так и на старых компьютерах Mac PowerPC. Вы предоставляете список компонентов и узлы, к которым эти компоненты подключаются (называемые «список сетей» или «список цепей»), либо с помощью текстового редактора, либо с помощью схемы захвата. приложение, запустите интерпретатор команд, и MacSpice построит числовую модель схемы и проанализирует ее.Программа появляется быть бесплатным только для некоммерческого использования (то есть, хотя он использует Spice3 с открытым исходным кодом, общий порт Mac, похоже, имеет более ограничительная лицензия).

Ngspice (Linux, FreeBSD)

Ngspice — это механизм моделирования схем смешанного уровня со смешанными сигналами, основанный на Spice, Cider и XSpice (см. это страница). Работает в Linux и Системы FreeBSD. Программа выпущена под Стандартная общественная лицензия GNU.

Qucs: довольно универсальный симулятор схем (Windows, Mac OS X, Linux, FreeBSD, Solaris, NetBSD)

Qucs — это симулятор интегральной схемы с графическим пользовательским интерфейсом (GUI).Вы можете в основном настроить схему с помощью графического интерфейса, а бэкэнд-программа возьмет ваш список сетей и смоделирует поведение схемы в отношении сигналов и шумов. Вывод данных, результаты моделирования могут быть затем отображены. Программа выпущена под лицензией GNU General Public License в виде исходного кода, поэтому вы вам нужно будет скомпилировать его самостоятельно, прежде чем вы сможете его запустить.

Сидр (системы на основе Unix)

CIDER — это симулятор схем и устройств смешанного уровня. Устройства описываются технологическими параметрами или компактными моделями SPICE.это выпущен в виде исходного кода, и вам понадобится C компилятор для создания исполняемого файла, прежде чем вы сможете его использовать. Он был протестирован под Ultrix, SunOS, AIX и Unix, хотя авторы ожидайте, что программа должна компилироваться под другими системами типа Unix. Обратите внимание, что сидр был включен в Ngspice, указанный в других местах. на эта страница, которая работает в Linux.

XSPICE (системы на основе Unix)

[ Обновление : этот сайт больше не доступен.Обратите внимание, что XSPICE полностью интегрирован в Ngspice (перечислено выше).] XSPICE является расширением SPICE (также указанным на этом Бесплатно Страница программного обеспечения для моделирования цепей) который включает в себя возможность использовать моделирование кода («моделирование»), а также моделирование цифровых компонентов с помощью встроенного, управляемого событиями алгоритм. Его библиотека моделей кода включает в себя функциональные блоки, такие как множители, сумматоры, интеграторы, магнитные модели, ограничители, перенос S-домена. функции, цифровые ворота и т. д. Программа предоставляется в виде исходного кода и является общественным достоянием.

Моделирование схем — обзор

4.4 SPICE

Методы моделирования являются важной частью проектирования электрических и электронных схем, обеспечивая понимание работы спроектированной схемы до ее создания. Это позволяет вносить изменения в конструкцию схемы и оптимизировать устройство, а также создавать сценарии «что, если», которые было бы сложно или невозможно реализовать в реальной цепи. Одним из примеров является исследование влияния на конструкцию аналогового усилителя изменения параметров транзистора из-за вариаций обработки.

Электронные схемы и системы могут быть реализованы как:

•

печатная плата (PCB)

•

интегральная схема (IC)

•

multichip module (MC58M)

При проектировании печатной платы моделирование является неоценимым вкладом в проверку проекта и может выявить проблемы, возникающие в результате размещения компонентов и межсоединений (например, обеспечение целостности сигнала).В проектах IC и MCM со сложными схемами и системами, реализованными (обычно) на кремниевых кристаллах и размещенными в подходящем корпусе, моделирование имеет важное значение из-за природы схем и ограниченной возможности доступа к определенным частям конструкции с доступом только через выводы корпуса и потенциально с сотнями тысяч или миллионами транзисторов внутри IC или MCM.

Для моделирования аналоговых схем SPICE (программа моделирования с акцентом на интегральные схемы) является основной формой моделирования аналоговых схем [19, 20].Доступен ряд имитаторов схем на основе SPICE (например, PSpice и HSPICE). SPICE позволяет моделировать, соединять и анализировать ряд элементов схемы. Основные методы анализа:

•

Анализ рабочей точки постоянного тока

•

переходный процесс при моделировании во временной области

•

Анализ переменного тока в частотной области

8 • 9

шум с помощью анализа шума цепи в частотном диапазоне (используется в сочетании с анализом переменного тока)

Основные (примитивные) пассивные и активные элементы схемы включают:

•

резистор

•

конденсатор

•

индуктор

•

магнитные элементы

•

биполярный переходной транзистор (BJT)

•

металлооксидный полупроводник

соединительный полевой транзистор (JFET)

Дополнительно n, источники сигнала (напряжение и ток) и модели поведения (аналоговые и в некоторой степени цифровые) используются элементы схемы.

Рассмотрим резистор. Это определяется в SPICE как: Rname + node –node [название модели] значение [TC = TC1, [, TC2]]

, которое определяет резисторное устройство (R) с уникальным идентификатором (именем) и двумя узлами (+ node, –node), необязательной модели для использования ([название модели]) для изменения значения расчета сопротивления, значения сопротивления в омах (значение) и дополнительных температурных коэффициентов ([tc = tc1, [, TC2]]).

Обратите внимание, что синтаксис SPICE не чувствителен к регистру. Простой резистор 10 кОм (с именем входа), подключенный между двумя узлами (A и B), определяется как: Rinput A B 10k.

Список соединений SPICE создается для определения схемы и управления симуляцией. В качестве примера рассмотрим простую электрическую RC-сеть, управляемую источником ступенчатого напряжения, как показано на рис. 4.21. Источник напряжения (Vsrc) подключается между двумя узлами в цепи (узлом x1 и общим узлом). Резистор (R1) подключается между узлами x1 и x2. Конденсатор (C1) подключен между узлами x2 и общим узлом.

Рисунок 4.21. RC-сеть

Источник напряжения производит ступенчатое изменение входного напряжения, которое изменяется с интервалом 50 мс и 100 мс.Список соединений SPICE для целей моделирования показан на рисунке 4.22.

Рисунок 4.22. Список соединений SPICE для RC-сети

Симуляция цепи — обзор

14.3.1 Последовательное моделирование отказов

Последовательное моделирование отказов — это простейший метод имитации отказов. Он состоит из моделирования безотказных и неисправных схем. Первоначально на исходной схеме выполняется безотказное логическое моделирование для получения исправных выходных откликов. Ответы на безотказную работу сохраняются и позже используются для определения того, может ли тестовая таблица обнаружить неисправность или нет.После безошибочного моделирования последовательный имитатор неисправностей моделирует неисправности по очереди. Для каждой неисправности сначала выполняется инжекция неисправности , которая изменяет исходную схему, чтобы имитировать поведение схемы при наличии неисправности. Затем неисправная схема моделируется для получения неисправных ответов текущей неисправности относительно заданных тестовых шаблонов. Этот процесс повторяется до тех пор, пока не будут смоделированы все неисправности в списке неисправностей.

Процесс моделирования последовательной неисправности демонстрируется на примере схемы N.В этом примере список неисправностей включает две неисправности: A, , застрявшую на одном (обозначенную f ) и J , застрявшую на нуле (обозначенную g ), которые изображены на рисунке 14.10. Обратите внимание, что, хотя на рисунке изображены оба разлома, в рамках модели с одним застрявшим разломом одновременно присутствует только один разлом. Тестовый набор состоит из трех тестовых шаблонов (обозначенных P ₁ , P ₂ , P ₃ соответственно и показанных в столбцах «Входные» таблицы 14.3).

РИСУНОК 14.10. Пример схемы с двумя неисправностями.

Таблица 14.3. Результаты моделирования последовательной неисправности для рисунка 14.10

7 K4 907 9079 9079 9079 9079 0

Пат. #	Вход			Внутренний					Выход
	A	B	C	E	F	L	J	H	K г
P 1	0	1	0	1	1	1	0	1
P 2	0	0	1	1	1	1	0	0	95 9079 1	P 3	1	0	0	0	0	0	1	0	0	0	1

Имитатор последовательной неисправности запускается с безотказной симуляции.Безотказные реакции составляют K = {1, 1, 0} для входных шаблонов P ₁ , P ₂ и P ₃ соответственно. После того, как доступны исправные реакции, обрабатывается неисправность f — ввод неисправности достигается путем принуждения A к постоянному значению, и полученная неисправная цепь моделируется. Ответы схемы на ошибку f : K _f = {0, 0, 0} по отношению к трем входным шаблонам.По сравнению с безотказными реакциями (столбец «Выход» в таблице 14.3), наблюдается, что образцы P ₁ и P ₂ обнаруживают неисправность f , но образец P ₃ не. После моделирования неисправности f цепь N восстанавливается путем устранения неисправности f . Затем вводится следующая неисправность g путем приведения J к нулю. Затем выполняется моделирование образовавшейся неисправной схемы для получения неисправных выходов K _g = {1, 1, 1} (также перечисленных в Таблице 14.3). Неисправность g определяется по схеме P ₃ , но не P ₁ и P ₂ .

В этом примере выполняется девять прогонов моделирования: три имитации исправных и шесть неисправных схем. Эти девять прогонов моделирования можно разделить на три прохода моделирования . В каждом проходе моделирования либо исправная, либо неисправная схема моделируется для всего набора тестовых таблиц. Таким образом, первый проход моделирования состоит из безошибочного моделирования для P ₁ , P ₂ и P ₃ , а второй и третий проходы соответствуют моделированию неисправных схем неисправностей f и g соответственно, для P ₁ , P ₂ и P ₃ .

Тщательно изучив результаты моделирования в таблице 14.3, можно заметить, что если нас интересует только набор неисправностей, которые обнаруживаются тестовым набором { P ₁ , P ₂ , P ₃ }, моделирование неисправной цепи с неисправностью f для шаблонов P ₂ и P ₃ является избыточным, потому что f уже обнаружено P ₁ .(Предполагается, что тестовые таблицы моделируются в следующем порядке: P, , _{, 1} , P, , _{, 2} , а затем P, , _{, 3} .) Остановка моделирования обнаруженных неисправностей называется сбросом неисправности . Для целей классификации отказов функция исключения отказов значительно улучшает характеристики моделирования отказов, поскольку большинство отказов обнаруживается после применения относительно небольшого количества тестовых шаблонов. Однако следует избегать сброса неисправности в приложениях диагностики неисправностей, в которых обычно требуются все результаты моделирования неисправности для облегчения идентификации типа и местоположения неисправности.

Упрощенная последовательность моделирования последовательного отказа изображена на рисунке 14.11. Перед моделированием сбоя выполняется сбой , чтобы уменьшить размер списка сбоев, обозначенного как F . Затем для всех тестовых шаблонов выполняется безошибочное моделирование для получения правильных ответов O _g . Затем алгоритм переходит к моделированию неисправности. Для каждой ошибки f в F , если существует тестовая таблица, выходная реакция которой O _f отличается от соответствующей исправной схемы O _g , f удаляется из F , что свидетельствует о его обнаружении.Когда все схемы смоделированы, оставшиеся неисправности в F являются необнаруженными неисправностями.

РИСУНОК 14.11. Последовательный алгоритм моделирования неисправности.

Основным преимуществом последовательного моделирования неисправностей является простота его реализации — достаточно обычного логического симулятора, а также процедур ввода неисправностей и сравнения выходных сигналов. Кроме того, последовательное моделирование неисправностей может обрабатывать широкий спектр моделей неисправностей при условии, что эффекты неисправности могут быть должным образом введены в схему.Основным недостатком последовательного моделирования неисправностей является его низкая производительность.