Программа для симуляции электрических схем: Страница не найдена » Изобретения и самоделки

Программа для создания электронных схем

Если вы учитесь или работаете в мире электроники, загляните в этот раздел программ на ПК для дизайна и симуляции электрических схем

Симулятор электронных схем на русском — SPICE-симулятор TINA-TI

Симулятор электронных схем на русском — это обыкновенный SPICE-симулятор под названием TINA-TI с легкой для понимания графической оболочкой. Данная программа работает без всякого лимита на количество применяемых приборов, легко обрабатывает всесторонние работы. Прекрасно соответствует имитированию поведенческой реакции разнообразных аналоговых схем, а также импульсных блоков питания. Используя TINA-TI можно легко сконструировать схему какой угодно степени сложности, соединить раннее созданные фрагменты, исследовать и распознать показатели схемы по качеству.

Все представленные элементы, которыми располагает симулятор электронных схем на русском TINA-TI, рассредоточены распределены на шесть типов: компоненты пассивного действия, ключи переключения, полу-проводниковые приборы, устройства измерения, миниатюрные модели устройств повышенной сложности. Дополнительно данный софт имеет в своем составе множество показательных образцов.

Симулятор электронных схем составлен на русском языке, поэтому с его помощью можно легко освоить черчение и корректировку принципиальных схем. Процесс создания схемы сам по себе не сложный и после завершения этой операции начинается этап симуляции. Программа может выполнять ниже перечисленные виды исследования: оценку постоянного и переменного тока. В данный анализ входит — расчет ключевых напряжений, построение графика конечного итога, определение промежуточных параметров и тестирование температуры.

Далее идет исследование промежуточных процессов, шумовых искажений. Обусловленность от категории исследования, учебная программа формирует окончательный итог в форме графических изображений или таблиц. Прежде чем начать симуляцию, TINA-TI производит проверку схемы на наличие или отсутствие ошибок. Когда обнаруживаются какие либо отклонения, то все изъяны будут показаны в отдельном окошке в форме списка. Если кликнуть мышью на надписи с ошибкой не распознанной симулятором, то деталь или часть чертежа обозначится маркеровочными знаками.

Дополнительно TINA-TI может выполнять измерение различных сигналов и их испытание. Чтобы реализовать данный вид исследования, для этого имеются виртуальные устройства: цифровой мультиметр, осциллограф, контрольно-измерительный прибор сигналов, источник периодических сигналов и устройство записи. Все имеющиеся в программе приборы симуляции предельно возможно соответствуют по использованию фактическим измерительным устройствам. Виртуально подключать их можно в любом участке исследуемой схемы. Все полученные условными приборами информационные данные сохраняются в памяти компьютера.

Tina-TI направлена для функционирования в среде операционных системах Windows 7, Vista, между тем программа эффективно справляется с работой в ОС Linux если использовать виртуальную машины Wine. Определяющим условием должно быть согласованность языка ОС с устанавливаемой программой.

10 лучших бесплатных онлайн симуляторов электроцепи

Автор: Vicos Shi
Опубликовано 30.12.2015.
Создано при помощи КотоРед.

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

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

10. Gecko simulations представляют собой программы моделирования, специализирующаяся на открытый код и питания цепей. С помощью этой программы вы также можете проверить способность тепловой энергии схемы. Это программа является отпочкованием ETH (ETH Zurich).

“>

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 тебе самому 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).

Выбор прикладных программ для моделирования электрических схем

Поскольку вопрос электромагнитной совместимости (ЭМС) все острее встает перед разработчиками при проектировании электронных устройств (ЭУ), появляется необходимость в программном обеспечении (ПО), позволяющем облегчить задачу такого рода. Исследования на модели ЭУ проводить гораздо дешевле, чем на опытном образце, поскольку:

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

 

Условия эксперимента

В качестве объекта исследования был взят непосредственный одноключевой преобразователь повышающего типа (рис. 1). В качестве метода исследования программного продукта на адекватность моделирования выбран метод сопоставления результатов исследований натурного образца и результатов моделирования аналогичной схемы в соответствующем программном пакете. Собранный по рис. 1 макет преобразователя исследовался на уровень кондуктивных электромагнитных помех по методике ГОСТ Р 51318.15-99, измерительные приборы соответствуют ГОСТ Р 51319-99.

Рис. 1. Схема макета преобразователя

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

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

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

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

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

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

 

Полученные результаты

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

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

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

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

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

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

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

 

Выводы

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

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

Программы для разработки схем. Список программ для проектирования электронных схем

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.

Proteus Professional представляет собой систему схемотехнического моделирования, базирующуюся на основе моделей электронных компонентов принятых в PSpice. Отличительной чертой пакета Proteus Professional является возможность моделирования работы программируемых устройств: микроконтроллеров, микропроцессоров, DSP и прочее. Дополнительно в пакет Proteus Professional входит система проектирования печатных плат. Proteus Professional может симулировать работу следующих микроконтроллеров: 8051, ARM7, AVR, Motorola, PIC, Basic Stamp.

Electronic Lab (Three phase chains) — Программа для расчета трёхфазных электрических цепей символическим методом, имеет удобный интуитивно понятный интерфейс. Производит расчет трёхфазной электрической цепи, как с нормальным, так и с аварийными режимами работы: при соединении нагрузки звездой — короткое замыкание фазы (КЗ), обрыв линейного провода; при соединении нагрузки треугольником — обрыв фазы нагрузки, обрыв линейного провода. Electronic Lab (Three phase chains) —

Cadsoft EAGLE — отличное комплексное средство для полного цикла разработки печатной платы, начиная с создания принципиальной электрической схемы и заканчивая созданием печатной платы и её трассировкой. Pro-версия программы позволяет разрабатывать печатные платы размером до 1600×1600 мм (16 слоёв) с разрешением до 1/10000 мм. Для этого в программе реализованы три модуля: Schematic Module, Layout Editor, Autorouter. Кроме этого программа имеет довольно большую библиотеку, которая содержит большое количество стандартных и довольно распространённых компонентов, к примеру микроконтроллеры, то есть теперь нет необходимости самому отрисовывать изображение нужного компонента на принципиальной схеме и создавать футпринт для печатной платы.

С помощью этой программы вы сможете узнать подходящие к вашему телефону аксессуары, а также посмотреть новинки. Программа обновляет базы автоматически (Online) через интернет, вы всегда будете в курсе последних новинок! Программа имеет удобное русское меню с иконками, гибкое меню настроек, систему определения. Скачать — D-Navigator v 0.0.106 программа для подбора аксессуаров к сотовому телефону. D-Navigator v 0.0.106 программа для подбора аксессуаров к сотовому телефону. Пример подбора совместимых аксессуаров для Nokia 6230i.

Electronics Workbench Multisim — одна из наиболее популярных в мире программ конструирования электронных схем, характеризуется сочетанием профессиональных возможностей и простоты, расширяемостью функций от простой настольной системы до сетевой корпоративной системы. Это объясняет широкое использование этой замечательной программы как для учебных целей так и для промышленного производства сложных электронных устройств. Архив содержит Professionals версию, русские модели ОУ, транзисторов, микросхем.

Возможности Electronics Workbench Multisim v8.2.12 Electronics Workbench Multisim v8.2.12.SP1 -электронная лаборатория на компьютере у Вас под рукой! Система схемотехнического моделирования Electronics Workbench Multisim v8.2.12 предназначена для моделирования и анализа электрических схем. Программа Electronics Workbench позволяет моделировать аналоговые, цифровые и цифро-аналоговые схемы большой степени сложности. Имеющиеся в программе библиотеки включают в себя большой набор широко распространенных электронных компонентов.

Электронный справочник по биполярным транзисторам с русскими буквенными индексами (2089 шт.) и их зарубежные аналоги. Рисунки расположения выводов; сортировка по разным параметрам; сохранение в файле и печать параметров выбранного прибора; возможность редактирования и добавления в справочник новых транзисторов. При каждом запуске программы создаётся резервная копия файла базы данных, которая будет использована при потере или повреждении основного файла БД. Сжатие (дефрагментация) файла БД, размер которого может неоправданно вырасти после работ, связанных с записью/удалением данных.

Cadsoft EAGLE — это комплексное средство для разработки печатных плат, начиная с создания принципиальной электрической схемы и заканчивая созданием печатной платы и её трассировкой. Pro-версия позволяет разрабатывать печатные платы размером до 1600×1600 мм (16 слоёв) с разрешением до 1/10000 мм. Для этого в программе реализованы три модуля: Schematic Module, Layout Editor, Autorouter. Кроме этого программа EAGLE имеет довольно большую библиотеку, содержащую множество стандартных и достаточно распространённых электронных компонентов, например микроконтроллеры, таким образом, не нужно будет самому рисовать изображение компонента на схеме и создавать футпринт для печатной платы.

Скачать >>>>> Библиотека для Splan_5.0 Скачать >>>>> Библиотека для Splan_4.0 и Splan_4.0_plus Скачать >>>>> Библиотека для Splan_3.0 Скачать >>>>> Библиотека для Sprint-Layot

Обновился простой и удобный инструмент для черчения электронных и электрических схем sPlan 6.0.02. Программа позволяет легко переносить символы из библиотеки элементов на схему и привязывать их к координатной сетке. В sPlan есть много инструментов для черчения и редактирования, которые делают разработку схем удобной и эффективной, такие как автонумерация элементов, составление списков элементов и другие. sPlan содержит столько удобных и разнообразных функций, что их использование ограничено только вашими желаниями и потребностями, вы можете создавать самые различные чертежи и схемы!

Иной раз на обычные и привычные вещи можно взглянуть под иным углом зрения, и получить совершенно неожиданные результаты. Программе Проводник Windows уже пошёл второй десяток лет. Казалось бы что в ней может быть нового? Оказывается можно за пару минут сделать Проводник многократно удобнее и быстрее. Объектом нашего внимания сегодня будет программка Explorer Lista, разработанная для Windows XP/2000/2003. Скачать её можно здесь. После установки и запуска в Проводнике появляется навигационная панель.

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.

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.

Бесплатно.

Симулятор “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.

Для радиолюбителей и самодельщиков есть всё в этом китайском магазине .

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.

Симулятор электронных схем на русском — это обыкновенный SPICE-симулятор под названием TINA-TI с легкой для понимания графической оболочкой. Данная программа работает без всякого лимита на количество применяемых приборов, легко обрабатывает всесторонние работы. Прекрасно соответствует имитированию поведенческой реакции разнообразных аналоговых схем, а также импульсных блоков питания. Используя TINA-TI можно легко сконструировать схему какой угодно степени сложности, соединить раннее созданные фрагменты, исследовать и распознать показатели схемы по качеству.

Все представленные элементы, которыми располагает симулятор электронных схем на русском TINA-TI , рассредоточены распределены на шесть типов: компоненты пассивного действия, ключи переключения, полу-проводниковые приборы, устройства измерения, миниатюрные модели устройств повышенной сложности. Дополнительно данный софт имеет в своем составе множество показательных образцов.

Симулятор электронных схем составлен на русском языке, поэтому с его помощью можно легко освоить черчение и корректировку принципиальных схем. Процесс создания схемы сам по себе не сложный и после завершения этой операции начинается этап симуляции. Программа может выполнять ниже перечисленные виды исследования: оценку постоянного и переменного тока. В данный анализ входит — расчет ключевых напряжений, построение графика конечного итога, определение промежуточных параметров и тестирование температуры.

Далее идет исследование промежуточных процессов, шумовых искажений. Обусловленность от категории исследования, учебная программа формирует окончательный итог в форме графических изображений или таблиц. Прежде чем начать симуляцию, TINA-TI производит проверку схемы на наличие или отсутствие ошибок. Когда обнаруживаются какие либо отклонения, то все изъяны будут показаны в отдельном окошке в форме списка. Если кликнуть мышью на надписи с ошибкой не распознанной симулятором, то деталь или часть чертежа обозначится маркеровочными знаками.

Дополнительно TINA-TI может выполнять измерение различных сигналов и их испытание. Чтобы реализовать данный вид исследования, для этого имеются виртуальные устройства: цифровой мультиметр, осциллограф, контрольно-измерительный прибор сигналов, источник периодических сигналов и устройство записи. Все имеющиеся в программе приборы симуляции предельно возможно соответствуют по использованию фактическим измерительным устройствам. Виртуально подключать их можно в любом участке исследуемой схемы. Все полученные условными приборами информационные данные сохраняются в памяти компьютера.

Tina-TI направлена для функционирования в среде операционных системах Windows 7, Vista, между тем программа эффективно справляется с работой в ОС Linux если использовать виртуальную машины Wine. Определяющим условием должно быть согласованность языка ОС с устанавливаемой программой.

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 интерфейсMDI 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 файловSPICE;
  • 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 выборкиLTSpice.ASC.

Узнать больше и скачать LTspice вы можете на нашем .

«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 .

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.

Dia

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 .

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 .

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.

P-Cad

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?

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Создание электрических схем онлайн — Ремонт и стройка от Stroi-Sia.ru

Создание электрических схем онлайн

10 лучших бесплатных онлайн симуляторов электроцепи

Автор: Vicos Shi
Опубликовано 30.12.2015
Создано при помощи КотоРед.

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

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

10. Gecko simulations представляют собой программы моделирования, специализирующаяся на открытый код и питания цепей. С помощью этой программы вы также можете проверить способность тепловой энергии схемы. Это программа является отпочкованием 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

Создание электрических схем онлайн

This is an electronic circuit simulator. When the applet starts up you will see an animated schematic of a simple LRC circuit. The green color indicates positive voltage. The gray color indicates ground. A red color indicates negative voltage. The moving yellow dots indicate current.

To turn a switch on or off, just click on it. If you move the mouse over any component of the circuit, you will see a short description of that component and its current state in the lower right corner of the window. To modify a component, move the mouse over it, click the right mouse button (or control-click if you have a Mac) and select “Edit”.

The «Circuits» menu contains a lot of sample circuits for you to try.

Huge thanks to Iain Sharp for the Javascript port. You can still use the original Java version. More acknowledgements in the about box.


[email protected]falstad.com

Создание электрических схем онлайн

РАСЧЕТ НАГРУЗОК | ВЕКТОРНАЯ ДИАГРАММА | ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ | РАСЧЕТ ТОКОВ КЗ ДО 1000 В
ВСЕ ОНЛАЙН РАСЧЕТЫ | ПОСМОТРЕТЬ ЭЛЕКТРИКОВ РЯДОМ
Полноэкранный режим недоступен для гостевых пользователей
Схема загружается, подождите.
Подождите.
Инструкция:

  • После запуска апплета появится анимированная схема или чистый бланк для создания схемы.
  • Зеленый цвет элемента схемы указывает на положительное напряжение.
  • Серый цвет элемента схемы показывает заземление.
  • Красный цвет элемента указывает на отрицательное напряжение.
  • Движущиеся желтые точки показывают относительную силу тока в элементе.
  • Для того, чтобы включить или отключить переключатель (ключ) просто кликните на него.
  • При наведении мыши на элемент можно увидеть подробное описание его состояния в правом нижнем углу.
  • Для изменения параметров элемента следует кликнуть на нем правой кнопкой мыши (или control+click для маков) и выбрать пункт «Правка».
  • Меню «Схемы» содержит множество примеров схем, доступных для загрузки.

Какие есть программы/симуляторы для создания механизмов в виртуальной среде?

Qucs

Один из самых удобных симуляторов, который позволяет конструировать и рассчитывать производительность электронных цепей и контуров любой сложности. Имеет обширную базу современных компонентов: резисторы, конденсаторы, транзисторы, диоды, базовые цифровые устройства, источники и многое другое. Виды моделирования, поддерживаемые программой: на постоянном токе, на переменном токе, гармонический баланс, цифровое моделирование, моделирование переходных процессов, S-параметров, развертка по параметру, оптимизация.

Язык: русский.

LTspice/SwitcherCAD

SPICE — симулятор для проведения компьютерного моделирования работы аналоговых и цифровых электрических цепей. Отличается высокой скоростью моделирования процесса и небольшим объемом требуемого дискового пространства. Позволяет проводить амплитудно-частотный анализ, анализ переходных процессов; анализ гармоник и др.

Поддерживает все операционные системы семейства Microsoft Windows, Mac OS.

Язык: английский.

EasyEDA

Веб-сервис, предлагающий средства редактирования электрических схем, моделирования цифровых и аналоговых цепей и разработку печатных плат. Поддерживает создание и редактирование как отдельных компонентов схем, так и иерархических схем и подсхем SPICE-моделей. Разработка собственных элементов выполняется либо путем копирования и изменения существующих, либо их рисованием «с чистого листа».

Язык: английский.

TINA-TI

SPICE-симулятор компании Texas Instruments, предназначенный для проектирования, симуляции и редактирования различных схем электронных устройств. Обладает простым, интуитивно понятным интерфейсом. Успешно справляется с моделированием различных аналоговых схем и импульсных источников питания. С помощью данного симулятора возможно «с нуля» создать проект любого уровня сложности.

Язык: русский.

Micro-Cap

Профессиональная программа аналогового, цифрового и смешанного моделирования и анализа цепей электронных устройств средней степени сложности. Достоинствами является интуитивно понятный интерфейс, нетребовательность к вычислительным ресурсам ПК и большой спектр возможностей.

Распространение программы: платная, однако есть бесплатная версия с ограничениями. Основные отличия версий: не более 50 элементов в схеме, урезанная библиотека компонентов, ограничения на построение ряда графиков и медленная скорость работы.

Язык: английский.

Симулятор электронных схем на русском

Симулятор электронных схем на русском — SPICE-симулятор TINA-TI

Симулятор электронных схем на русском — это обыкновенный SPICE-симулятор под названием TINA-TI с легкой для понимания графической оболочкой. Данная программа работает без всякого лимита на количество применяемых приборов, легко обрабатывает всесторонние работы. Прекрасно соответствует имитированию поведенческой реакции разнообразных аналоговых схем, а также импульсных блоков питания. Используя TINA-TI можно легко сконструировать схему какой угодно степени сложности, соединить раннее созданные фрагменты, исследовать и распознать показатели схемы по качеству.

Все представленные элементы, которыми располагает симулятор электронных схем на русском TINA-TI, рассредоточены распределены на шесть типов: компоненты пассивного действия, ключи переключения, полу-проводниковые приборы, устройства измерения, миниатюрные модели устройств повышенной сложности. Дополнительно данный софт имеет в своем составе множество показательных образцов.

Симулятор электронных схем составлен на русском языке, поэтому с его помощью можно легко освоить черчение и корректировку принципиальных схем. Процесс создания схемы сам по себе не сложный и после завершения этой операции начинается этап симуляции. Программа может выполнять ниже перечисленные виды исследования: оценку постоянного и переменного тока. В данный анализ входит — расчет ключевых напряжений, построение графика конечного итога, определение промежуточных параметров и тестирование температуры.

Далее идет исследование промежуточных процессов, шумовых искажений. Обусловленность от категории исследования, учебная программа формирует окончательный итог в форме графических изображений или таблиц. Прежде чем начать симуляцию, TINA-TI производит проверку схемы на наличие или отсутствие ошибок. Когда обнаруживаются какие либо отклонения, то все изъяны будут показаны в отдельном окошке в форме списка. Если кликнуть мышью на надписи с ошибкой не распознанной симулятором, то деталь или часть чертежа обозначится маркеровочными знаками.

Дополнительно TINA-TI может выполнять измерение различных сигналов и их испытание. Чтобы реализовать данный вид исследования, для этого имеются виртуальные устройства: цифровой мультиметр, осциллограф, контрольно-измерительный прибор сигналов, источник периодических сигналов и устройство записи. Все имеющиеся в программе приборы симуляции предельно возможно соответствуют по использованию фактическим измерительным устройствам. Виртуально подключать их можно в любом участке исследуемой схемы. Все полученные условными приборами информационные данные сохраняются в памяти компьютера.

Tina-TI направлена для функционирования в среде операционных системах Windows 7, Vista, между тем программа эффективно справляется с работой в ОС Linux если использовать виртуальную машины Wine. Определяющим условием должно быть согласованность языка ОС с устанавливаемой программой.

Скачать TINA-TI Russian

10 лучших программ для моделирования электронных схем

Программное обеспечение для моделирования электронных схем использует математические модели для копирования поведения реальной схемы. Смоделируйте работу схемы с помощью программного обеспечения для моделирования и проанализируйте свою схему. Измените свою схему и посмотрите, как она влияет на вашу схему, увидев симуляции. Повысьте эффективность своего дизайна с помощью такого программного обеспечения. Получите представление о поведении цепей, просматривая их в 3D-форме. Сэкономьте на покупке всех инструментов при планировании проекта, поскольку программное обеспечение для моделирования электронных схем помогает моделировать все в режиме онлайн.Устраните все ошибки в вашем проекте с помощью симуляции, чтобы получить лучшие выходные результаты в реальности.

1. EasyEDA


EasyEDA — это онлайн-инструмент для проектирования печатных плат, используемый для моделирования схем. Многие инженеры используют это программное обеспечение для создания своих проектов, поскольку оно содержит мощный симулятор. Для этого программного обеспечения доступна бесплатная пробная версия. Используйте почти 1 миллион компонентов, работающих в режиме реального времени, чтобы создать свою схему. Создавайте или импортируйте стандартные библиотеки, которые помогут вам в проектировании.Обратитесь к запасам, ценам и заказу, пока вы проектируете свои схемы. Получите 3D-просмотр вашего дизайна. Создавайте общедоступные или частные симуляции и черпайте идеи из проектов с открытым исходным кодом, доступных в этом программном обеспечении. Создавайте высококачественные схемы с помощью EasyEDA. Эта программа проста в использовании для новичков.

2. Аутодеск Игл


Autodesk Eagle позволяет создавать проекты печатных плат, вводя размеры из таблицы данных. Создание 3D-моделей, готовых к производству.Используйте пакеты, доступные в библиотеке этого программного обеспечения. Экспортируйте и используйте свои проекты где угодно. Получите синхронизацию проекта в режиме реального времени, чтобы точно просмотреть симуляцию вашего проекта. Тестируйте идеи и проверяйте производительность своих схем с помощью метода моделирования SPICE. Инструменты автоматического выравнивания доступны для создания ваших проектов. Перетаскивайте блоки дизайна, чтобы сэкономить время при завершении дизайна. Электронная проверка правил доступна для проверки вашей принципиальной схемы. Маршрутизация с обходом препятствий и маршрутизация с толчком и толчком — это некоторые из новых функций, которые помогут вам в проектировании цепей.

3. PartSim


PartSim — это программное обеспечение для моделирования цепей, которое можно запустить в веб-браузере и которое можно использовать бесплатно. Механизм моделирования SPICE этого программного обеспечения позволяет точно моделировать схему с помощью графического средства просмотра сигналов. Это помогает просматривать ошибки в конструкции во время самой симуляции. Он также содержит веб-инструмент для захвата схем, помогающий в моделировании схем. Попробуйте бесплатную пробную симуляцию, чтобы увидеть, как работает это программное обеспечение. Назначьте номера деталей Arrow для своих моделей, чтобы помочь в разработке схемы.Библиотека содержит большинство инструментов, связанных со схемами. Сохраните свою работу и экспортируйте файл, чтобы создать свой дизайн в реальности.

4. Каждая цепь


EveryCircuit помогает создавать схемы и моделировать их. Поделитесь своей работой и изучите электронные схемы, чтобы получить представление о том, как создавать схемы. Это программное обеспечение доступно в App Store, Google Play и Chrome. Создайте свою схему из любого места с помощью телефона и проверьте, как работают схемы, протестировав свой дизайн.Взаимодействуйте с большим сообществом EveryCircuit, чтобы получать идеи. Визуализируйте динамическую анимацию тока и напряжения и получите представление о работе вашей схемы. Смоделируйте свои проекты с помощью встроенного механизма моделирования и посмотрите, как работает ваша схема, а интерфейс с сенсорным экраном делает это программное обеспечение простым в использовании, поскольку вы можете создавать схемы своими руками.

5. Симуляторы цепей


Circuit Sims — это простая веб-платформа, которая может работать в любом браузере. Эта платформа понравится новичкам, так как с помощью этого программного обеспечения легко понять функциональность схем.Для использования этого программного обеспечения не требуется никакой учетной записи, и оно бесплатно. Вы можете настроить компоненты вашей схемы. Отрегулируйте такие факторы, как скорость симуляции, скорость тока, емкость, индуктивность и сопротивление цепи, чтобы увидеть, как это повлияет на ваш проект. Просмотрите форму сигнала вашей схемы на панели дизайна. Используйте кнопку запуска/остановки, чтобы включать и выключать трассу по своему желанию. Доступно меню для отображения образцов схем, к которым вы можете обратиться, когда вам это нужно.

6. Виртуальная лаборатория постоянного/переменного тока


Получите реальный опыт работы со своими цепями, используя виртуальный лабораторный симулятор цепей постоянного/переменного тока.Вы можете попробовать его бесплатно и купить платную версию. Программное обеспечение предоставляет вам реальные компоненты для создания ваших проектов, режим текущего потока и режим потока электронов доступны для внесения изменений в ваш ток и поток электронов. Просмотрите эксперименты других пользователей и просмотрите имитации схем, выполненные ими, чтобы получить представление о создании схем. Используйте доступные уроки, чтобы узнать, как использовать это программное обеспечение. Получайте обновления в этом программном обеспечении, так как оно часто получает новые обновления.

7.DoCircuits


Используйте DoCircuits для создания аналоговых и цифровых схем, изготовления печатных плат, печатных плат, проектов, связанных со схемами, и т. д. Войдите в систему, чтобы просмотреть моделирование ваших проектов. Дизайн этого программного обеспечения является интерактивным, поскольку компоненты выглядят реально, и вы можете попробовать различные элементы, чтобы изменить свой дизайн. Доступно множество образцов схем, так что вы можете внести в них небольшие изменения, чтобы создать свою схему. Протестируйте и измерьте схему — моделируйте схемы и графики для анализа своей конструкции.Также доступны виртуальные устройства, такие как осциллограф и генератор функций. Используйте расширенный анализ развертки для выполнения анализа нескольких доменов.

8. CircuitsCloud


CircuitsCloud — онлайн-симулятор электронных схем. Эта бесплатная платформа упрощает создание схем. Это приложение на основе облачных вычислений позволяет пользователю получать доступ к приложению через Интернет, и все его данные будут храниться в Интернете. Используйте это программное обеспечение в образовательных целях и получите выгоду.Улучшите свое изучение логической схемы с помощью этого программного обеспечения. Соединяйте элементы без особого труда, используя доступные проводные режимы. Современный и интуитивно понятный интерфейс с функцией перетаскивания позволяет легко проектировать схему. Вы можете управлять отладкой, приостанавливая симуляцию и наблюдая за распространением сигнала на каждом этапе.

9. Лаборатория схем


Создавайте и моделируйте свои схемы с помощью CircuitLab. Редактор схем этого программного обеспечения прост в использовании.С помощью этого программного обеспечения создавайте аналоговые и цифровые схемы за считанные секунды. Одновременное моделирование аналоговых и цифровых схем с помощью моделирования схем в смешанном режиме. С помощью этого программного обеспечения вы можете создавать электрические схемы и схематические PDF-файлы. Вам не нужно устанавливать это программное обеспечение и запускать его одним щелчком мыши. Режим Easy-Wire этого программного обеспечения позволяет легко соединять элементы. Смешивайте части схем в сообществе CircuitLab, используя функцию копирования/вставки через окно. Удобные форматы позволяют отображать значения в сжатой форме.Уникальные URL-адреса каналов позволят вам делиться своей работой в Интернете. Доступны расширенные возможности моделирования, такие как моделирование в частотной области, параметр шагового контура и многое другое.

10. Тинаклауд


TinaCloud — это программное обеспечение для моделирования цифровых, аналоговых и микроконтроллерных схем. Анализируйте, проектируйте и тестируйте свои схемы с помощью этого программного обеспечения. Также проанализируйте связь и РЧ цепей. Моделирование цепей в автономном режиме также возможно с помощью TinaCloud.Редактируйте и запускайте свои схемы на ПК или Mac. Это программное обеспечение имеет аналого-цифровые преобразования и наоборот. В этом программном обеспечении доступен широкий спектр виртуальных инструментов, таких как мультиметр и цифровой генератор сигналов. Многослойная печатная плата с разделенными слоями силовой плоскости и автоматической трассировкой — вот некоторые из многих дополнительных функций, доступных в этом программном обеспечении. Тестируйте свои схемы, отлаживайте и запускайте их, чтобы получить наилучшие результаты.

5 самых полезных симуляторов цепей для инженеров-электриков

Программное обеспечение для моделирования цепей

с каждым днем ​​становится все более популярным.Инженеры-электрики, профессионалы, любители электроники, а также студенты часто используют симуляторы цепей для разработки и проверки принципиальных схем. Используя такое программное обеспечение, любой может построить или спроектировать электрическую принципиальную схему, проверить наличие ошибок и улучшить схему. Поскольку существует множество симуляторов схем, инженерам и любителям может быть трудно понять, какой из них наиболее полезен и прост в использовании. Если вы здесь, чтобы узнать о самых полезных тренажерах, то обязательно дочитайте эту статью до конца.

Цепная лаборатория

Это многофункциональный онлайн-симулятор схемы, который оказался одним из самых полезных для инженеров. Circuit Lab упростила инженерам, любителям и даже студентам проектирование, анализ, создание и совместное использование схем. С помощью этого симулятора проектирование схем аналогового и цифрового моделирования выполняется очень быстро, и вам даже не нужно загружать или устанавливать это программное обеспечение. Чтобы запустить этот симулятор, все, что вам нужно сделать, это щелкнуть значок запуска на главной странице.

Набор дизайнерских решений TINA

TINA Design Suite — это отличный, но доступный автономный симулятор цепей и пакет программного обеспечения для проектирования печатных плат, который может помочь инженерам-электрикам анализировать, проектировать и тестировать аналоговые, цифровые, микроконтроллеры, IBIS, HDL и смешанные электронные схемы, а также их макеты печатных плат. TINA Design Suite позволяет анализировать вашу схему в более чем 20 различных режимах анализа и с помощью 10 высокотехнологичных виртуальных инструментов. Вы даже можете редактировать свою схему в живом интерактивном режиме.Для инженеров-электриков большое значение имеют качество и дизайн симуляторов цепей. Поэтому они найдут Tina простым в использовании и высокопроизводительным инструментом.


PartSim

PartSim — это бесплатный и простой в использовании симулятор схем, который запускается в вашем веб-браузере и позволяет любому проектировать, моделировать и публиковать схемы. В этом симуляторе разводка цепи проста; Вот почему это один из самых простых вариантов для инженеров-электриков. Поскольку он работает в вашем браузере, он предлагает огромный прирост производительности.Вам не нужно устанавливать это, обновления приложений автоматические, и вы можете легко делиться своими проектами, используя веб-ссылки. Большое количество деталей от поставщиков делает его отличным выбором для практических целей.

Контурмейкер

CircuitMaker — это бесплатное программное обеспечение для проектирования схем и печатных плат для любителей, хакеров и сообщества производителей. CircuitMaker требуется бесплатная учетная запись, чтобы представлять своих пользователей в сообществе. Его можно использовать для проектирования печатных плат, а также для проектирования цифровых или аналоговых схем, а также смешанных аналогово-цифровых схем.Это программное обеспечение доступно как бесплатное. Более того, аппаратное обеспечение, разработанное с ее использованием, может использоваться как в коммерческих, так и в некоммерческих целях без ограничений.

Мультисим

Multisim — это хорошо взаимодействующий симулятор схем, который может помочь вам быстро проектировать свои продукты. Это программа захвата и моделирования электронных схем от National Instruments (NI). Одна из основных причин, по которой инженеры во всем мире широко используют его, заключается в том, что он предоставляет передовую стандартную среду моделирования SPICE.Он также позволяет захватывать и моделировать ту же самую интегрированную среду. Кроме того, к схемам можно подключать виртуальные приборы, что упрощает и ускоряет просмотр результатов интерактивного моделирования.


Компьютерное моделирование электрических цепей | Закон Ома

Компьютеры могут быть мощными инструментами при правильном использовании, особенно в сферах науки и техники. Существует программное обеспечение для компьютерного моделирования электрических цепей, и эти программы могут быть очень полезными, помогая разработчикам схем тестировать идеи перед тем, как создавать настоящие схемы, экономя много времени и денег.

Эти же программы могут быть отличным подспорьем для начинающих изучать электронику, позволяя быстро и легко исследовать идеи без необходимости сборки реальных схем. Конечно, ничто не заменит реальное построение и тестирование реальных схем, но компьютерное моделирование, безусловно, помогает в процессе обучения, позволяя учащимся экспериментировать с изменениями и видеть, как они влияют на схемы.

В этой книге я буду часто использовать компьютерные распечатки из моделирования схем, чтобы проиллюстрировать важные концепции.Наблюдая за результатами компьютерного моделирования, учащийся может получить интуитивное представление о поведении схемы, не опасаясь абстрактного математического анализа.

Моделирование схемы с помощью SPICE

Для моделирования цепей на компьютере я использую специальную программу под названием SPICE, которая работает, описывая схему компьютеру с помощью списка текста. По сути, этот список сам по себе является своего рода компьютерной программой и должен соответствовать синтаксическим правилам языка SPICE.

Затем компьютер используется для обработки или «запуска» программы SPICE, которая интерпретирует текстовый листинг, описывающий схему, и выводит результаты ее подробного математического анализа, также в текстовой форме. Многие детали использования SPICE описаны в томе 5 («Справочник») этой серии книг для тех, кому нужна дополнительная информация. Здесь я просто представлю основные понятия, а затем применю SPICE к анализу этих простых схем, о которых мы читали.

Во-первых, нам нужно установить SPICE на наш компьютер.Как бесплатная программа, она обычно доступна в Интернете для загрузки в форматах, подходящих для многих различных операционных систем. В этой книге я использую одну из более ранних версий SPICE: версию 2G6 из-за ее простоты использования.

Далее нам нужна схема для анализа SPICE. Давайте попробуем одну из схем, показанных ранее в этой главе. Вот его принципиальная схема:

 

 

Эта простая схема состоит из батареи и резистора, соединенных напрямую друг с другом.Мы знаем напряжение батареи (10 вольт) и сопротивление резистора (5 Ом), но больше ничего о схеме. Если мы опишем эту цепь в SPICE, она должна быть в состоянии сказать нам (по крайней мере), какой ток у нас есть в цепи, используя закон Ома (I = E/R).

SPICE — это текстовая программа

SPICE не может напрямую понять принципиальную схему или любую другую форму графического описания. SPICE — это текстовая компьютерная программа, которая требует, чтобы схема описывалась с точки зрения составляющих ее компонентов и точек соединения.Каждая уникальная точка соединения в цепи описывается для SPICE номером «узла». Точки, которые электрически общие друг с другом в моделируемой цепи, обозначаются как таковые, используя один и тот же номер.

Может быть полезно рассматривать эти номера как номера проводов, а не номера узлов, следуя определению, данному в предыдущем разделе. Вот как компьютер узнает, что к чему подключено: по общему номеру провода или узла. В нашей примерной схеме у нас есть только два «узла», верхний провод и нижний провод.SPICE требует, чтобы где-то в цепи был узел 0, поэтому мы пометим наши провода 0 и 1:

.

 

 

На приведенном выше рисунке я показал несколько меток «1» и «0» вокруг каждого соответствующего провода, чтобы подчеркнуть концепцию общих точек с общими номерами узлов, но все же это графическое изображение, а не текстовое описание. SPICE необходимо иметь значения компонентов и номера узлов, переданные ему в текстовой форме, прежде чем можно будет продолжить какой-либо анализ.

Использование текстового редактора для создания файлов SPICE
<

Для создания текстового файла на компьютере используется программа, называемая текстовым редактором .Подобно текстовому процессору, текстовый редактор позволяет вам вводить текст и записывать то, что вы набрали, в виде файла, хранящегося на жестком диске компьютера. Текстовым редакторам не хватает возможностей форматирования текстовых процессоров ( курсив , полужирный или подчеркнутые символы), и это хорошо, поскольку такие программы, как SPICE, не знают, что делать с этой дополнительной информацией. Если мы хотим создать обычный текстовый файл, в котором абсолютно ничего не записано, кроме выбранных нами символов клавиатуры, то нам подойдет текстовый редактор.

При использовании операционной системы Microsoft, такой как DOS или Windows, в системе легко доступны несколько текстовых редакторов. В DOS есть старая программа редактирования текста Edit , которую можно вызвать, набрав edit в командной строке. В Windows (3.x/95/98/NT/Me/2k/XP) текстовый редактор Notepad является вашим стандартным выбором.

Доступно много других программ для редактирования текста, а некоторые даже бесплатны. Я использую бесплатный текстовый редактор под названием Vim и запускаю его как в операционных системах Windows 95, так и в Linux.Неважно, какой редактор вы используете, поэтому не волнуйтесь, если скриншоты в этом разделе не похожи на ваши; важная информация здесь то, что вы печатаете , а не какой редактор вы используете.

Чтобы описать эту простую двухкомпонентную схему для SPICE, я начну с запуска программы текстового редактора и ввода строки «заголовок» для схемы:

 

 

Мы можем описать батарею для компьютера, введя строку текста, начинающуюся с буквы «v» (от «Источник напряжения»), указав, к какому проводу подключается каждая клемма батареи (номера узлов) и номер батареи. напряжение, вот так:

 

 

Эта строка текста сообщает SPICE, что у нас есть источник напряжения, подключенный между узлами 1 и 0, постоянный ток (DC), 10 вольт.Это все, что компьютер должен знать о батарее. Теперь переходим к резистору: SPICE требует, чтобы резисторы описывались буквой «r», номерами двух узлов (точек соединения) и сопротивлением в омах. Поскольку это компьютерное моделирование, нет необходимости указывать номинальную мощность резистора. В «виртуальных» компонентах есть одна приятная особенность: они не могут быть повреждены чрезмерными напряжениями или токами!

 

 

Теперь SPICE будет знать, что между узлами 1 и 0 подключен резистор со значением 5 Ом.Эта очень короткая строка текста сообщает компьютеру, что у нас есть резистор («r»), подключенный между теми же двумя узлами, что и батарея (1 и 0), со значением сопротивления 5 Ом.

Если мы добавим оператор .end к этому набору команд SPICE, чтобы указать конец описания схемы, у нас будет вся необходимая SPICE информация, собранная в одном файле и готовая к обработке. Это описание схемы, состоящее из строк текста в компьютерном файле, технически известно как список соединений или колода :

.

 

 
Перемещение файлов текстового редактора в SPICE

После того, как мы закончили вводить все необходимые команды SPICE, нам нужно «сохранить» их в файл на жестком диске компьютера, чтобы SPICE было на что ссылаться при вызове.Поскольку это мой первый список соединений SPICE, я сохраню его под именем файла «circuit1.cir» (фактическое имя может быть произвольным).

Вы можете назвать свой первый список соединений SPICE чем-то совершенно другим, при условии, что вы не нарушаете никаких правил имени файла для вашей операционной системы, таких как использование не более 8+3 символов (восемь символов в имени и три символа). символов в расширении: 12345678.123) в DOS.

Для вызова SPICE (скажите ему обработать содержимое файла Circuit1.cir netlist), мы должны выйти из текстового редактора и получить доступ к командной строке («приглашение DOS» для пользователей Microsoft), где мы можем вводить текстовые команды для операционной системы компьютера.

Этот «примитивный» способ вызова программы может показаться архаичным пользователям компьютеров, привыкшим к графической среде «укажи и щелкни», но это очень мощный и гибкий способ работы.

Помните, что то, что вы делаете здесь, используя SPICE, представляет собой простую форму компьютерного программирования, и чем более комфортно вы будете давать компьютеру команды в текстовой форме, а не просто щелкать изображения значков с помощью мыши, тем больше мастерства вы будете иметь над своим компьютером.

В командной строке введите эту команду, а затем нажмите клавишу [Enter] (в этом примере используется имя файла Circuit1.cir; если вы выбрали другое имя для файла списка соединений, замените его):

специи < Circuit1.cir
 

Вот как это выглядит на моем компьютере (под управлением операционной системы Linux) непосредственно перед тем, как я нажму клавишу [Enter]:

 

 

Как только вы нажмете клавишу [Enter] для ввода этой команды, текст из вывода SPICE должен прокручиваться на экране компьютера.Вот скриншот, показывающий, что выводит SPICE на моем компьютере (я удлинил окно «терминала», чтобы показать вам полный текст. В терминале нормального размера текст легко превышает длину одной страницы):

 

 

SPICE начинается с повторения списка соединений, дополненного строкой заголовка и оператором .end. Примерно в середине симуляции он отображает напряжение во всех узлах относительно узла 0. В этом примере у нас есть только один узел, отличный от узла 0, поэтому он отображает там напряжение: 10.0000 вольт.

Затем он отображает ток через каждый источник напряжения. Поскольку у нас есть только один источник напряжения во всей цепи, он отображает ток только через него. В этом случае ток источника составляет 2 ампера. Из-за особенностей анализа SPICE тока значение 2 ампера выводится как отрицательные (-) 2 ампера.

Последняя строка текста в отчете об анализе компьютера — «общая рассеиваемая мощность», которая в данном случае задается как «2,00E+01» ватт: 2,00 x 101, или 20 Вт.SPICE выводит большинство цифр в экспоненциальном представлении, а не в обычном (с фиксированной точкой).

Хотя поначалу это может показаться более запутанным, на самом деле это менее запутанно, когда задействованы очень большие или очень маленькие числа. Детали научной записи будут рассмотрены в следующей главе этой книги.

Одним из преимуществ использования «примитивных» текстовых программ, таких как SPICE, является то, что обрабатываемые текстовые файлы чрезвычайно малы по сравнению с другими форматами файлов, особенно графическими форматами, используемыми в других программах моделирования цепей.

Кроме того, тот факт, что вывод SPICE представляет собой обычный текст, означает, что вы можете направить вывод SPICE в другой текстовый файл, где с ним можно будет в дальнейшем манипулировать. Для этого мы повторно отдаем команду операционной системе компьютера для вызова SPICE, на этот раз перенаправляя вывод в файл, который я назову «output.txt»:

.

 

 

SPICE на этот раз будет работать «молча», без вывода потока текста на экран компьютера, как раньше. Будет создан новый файл output1.txt, который вы можете открыть и изменить с помощью текстового редактора или текстового процессора.Для этой иллюстрации я буду использовать тот же текстовый редактор ( Vim ), чтобы открыть этот файл:

 

 

Теперь я могу свободно редактировать этот файл, удаляя любой посторонний текст (например, «баннеры» с указанием даты и времени), оставляя только тот текст, который, по моему мнению, имеет отношение к анализу моей схемы:

 

 

После надлежащего редактирования и повторного сохранения под тем же именем файла (в данном примере output.txt) текст можно вставить в документ любого типа, так как «обычный текст» является универсальным форматом файла почти для всех компьютерных систем.Я даже могу включить его прямо в текст этой книги, а не в виде «скриншота» графического изображения, например:

.
моя первая схема
 v 1 0 dc 10
 р 1 0 5
 .конец
 узловое напряжение
 (1) 10.0000
 токи источника напряжения
 имя текущее
 v -2.000E+00
 общая рассеиваемая мощность 2,00E+01 Вт
 

Между прочим, это предпочтительный формат для вывода текста из симуляций SPICE в этой серии книг: как настоящий текст, а не как графические скриншоты.

Изменение значений в SPICE

Чтобы изменить значение компонента в моделировании, нам нужно открыть файл списка цепей (circuit1.cir) и внесите необходимые изменения в текстовое описание схемы, затем сохраните эти изменения в файле с тем же именем и повторно вызовите SPICE в командной строке.

Этот процесс редактирования и обработки текстового файла знаком каждому программисту. Одна из причин, по которой мне нравится преподавать SPICE, заключается в том, что он готовит ученика к тому, чтобы он думал и работал как программист, и это хорошо, потому что компьютерное программирование является важной областью продвинутой работы с электроникой.

Ранее мы исследовали последствия изменения одной из трех переменных в электрической цепи (напряжение, ток или сопротивление), используя закон Ома для математического предсказания того, что произойдет.Теперь давайте попробуем то же самое, используя SPICE, чтобы сделать математику за нас.

Если бы мы утроили напряжение в цепи из нашего последнего примера с 10 до 30 вольт и оставили неизменным сопротивление цепи, мы ожидали бы, что ток также утроится. Давайте попробуем это, переименовав наш файл списка соединений, чтобы не перезаписывать первый файл.

Таким образом, у нас будет обе версии моделирования схемы, сохраненные на жестком диске нашего компьютера для будущего использования. Следующий текстовый листинг представляет собой вывод SPICE для этого модифицированного списка соединений, отформатированный как обычный текст, а не как графическое изображение экрана моего компьютера:

схема второго примера
 v 1 0 dc 30
 р 1 0 5
 .конец
 узловое напряжение
 (1) 30.0000
 токи источника напряжения
 имя текущее
 v -6.000E+00
 общая рассеиваемая мощность 1,80E+02 Вт
 

Как мы и ожидали, ток увеличился втрое при увеличении напряжения. Ток раньше был 2 ампера, но теперь он увеличился до 6 ампер (-6.000 х 100). Обратите также внимание на то, как увеличилась общая рассеиваемая мощность в цепи. Раньше было 20 Вт, а теперь 180 Вт (1,8 x 102).

Учитывая, что мощность связана с квадратом напряжения (закон Джоуля: P=E2/R), это имеет смысл.Если мы утроим напряжение в цепи, мощность должна увеличиться в девять раз (32 = 9). Девять умножить на 20 — это действительно 180, поэтому выходные данные SPICE действительно коррелируют с тем, что мы знаем о мощности в электрических цепях.

Создание комментариев в SPICE

Если мы хотим увидеть, как эта простая схема будет работать в широком диапазоне напряжений батареи, мы можем использовать некоторые из более продвинутых опций в SPICE. Здесь я буду использовать параметр анализа «.dc», чтобы изменять напряжение батареи от 0 до 100 вольт с шагом 5 вольт, распечатывая напряжение и ток цепи на каждом шаге.

Строки в списке соединений SPICE, начинающиеся со звездочки ("*"), являются комментариями . То есть они не говорят компьютеру делать что-либо, относящееся к анализу схемы, а просто служат в качестве заметок для любого человека, читающего текст списка соединений.

третий пример схемы
 v 1 0
 р 1 0 5
 *оператор ".dc" сообщает spice о том, что необходимо очистить источник "v"
 *напряжение от 0 до 100 вольт с шагом 5 вольт.
 .dc v 0 100 5
 .print постоянный ток v (1) i (v)
 .конец
 
 
Команды печати и печати

.команда печати в этом списке соединений SPICE указывает SPICE печатать столбцы чисел, соответствующие каждому шагу анализа:

в я (в)
 0,000Е+00 0,000Е+00
 5.000Е+00 -1.000Е+00
 1.000E+01 -2.000E+00
 1.500Е+01 -3.000Е+00
 2.000E+01 -4.000E+00
 2.500Е+01 -5.000Е+00
 3.000Е+01 -6.000Е+00
 3.500Е+01 -7.000Е+00
 4.000Е+01 -8.000Е+00
 4.500Е+01 -9.000Е+00
 5.000E+01 -1.000E+01
 5.500Е+01 -1.100Е+01
 6.000E+01 -1.200E+01
 6.500Е+01 -1.300Е+01
 7.000E+01 -1.400E+01
 7.500Е+01 -1.500Е+01
 8.000E+01 -1.600E+01
 8.500E+01 -1.700E+01
 9.000E+01 -1.800E+01
 9.500Е+01 -1.900Е+01
 1.000E+02 -2.000E+01
 

 

Если я повторно отредактирую файл списка соединений, изменив команду .print на команду .plot, SPICE выведет грубый график, состоящий из текстовых символов:

Легенда: + = v#ветка
 -------------------------------------------------- ----------------------
 развертка v#ветка-2.00e+01 -1.00e+01 0.00e+00
 ---------------------|--------------------------------------|--- ---------------------|
 0.000e+00 0.000e+00 . . +
 5.000e+00 -1.000e+00 . . + .
 1.000e+01 -2.000e+00 . . + .
 1.500e+01 -3.000e+00 . . + .
 2.000e+01 -4.000e+00 . . + .
 2.500e+01 -5.000e+00 . . + .
 3.000e+01 -6.000e+00 . . + .
 3.500e+01 -7.000e+00 . . + .
 4.000e+01 -8.000e+00 . . + .
 4.500e+01 -9.000e+00 . . + .
 5.000e+01 -1.000e+01 . + .
 5.500e+01 -1.100e+01 . + . .
 6.000e+01 -1.200e+01 . + . .
 6.500e+01 -1.300e+01 . + . .
 7.000e+01 -1.400e+01 . + . .
 7.500e+01 -1.500e+01 . + . .
 8.000e+01 -1.600e+01 . + . .8.500e+01 -1.700e+01 . + . .
 9.000e+01 -1.800e+01 . + . .
 9.500e+01 -1.900e+01 . + . .
 1.000e+02 -2.000e+01 + . .
 ---------------------|--------------------------------------|--- ---------------------|
 развертка v#ветка-2.00e+01 -1.00e+01 0.00e+00
 

 

В обоих выходных форматах левый столбец чисел представляет напряжение батареи в каждом интервале, когда оно увеличивается от 0 вольт до 100 вольт, 5 вольт за раз. Цифры в правом столбце указывают ток цепи для каждого из этих напряжений.Посмотрите внимательно на эти числа, и вы увидите пропорциональное соотношение между каждой парой:

.

Закон Ома (I=E/R) выполняется в каждом случае, каждое значение тока составляет 1/5 соответствующего значения напряжения, потому что сопротивление цепи составляет ровно 5 Ом. Опять же, отрицательные числа для тока в этом SPICE-анализе — скорее причуда, чем что-либо еще. Просто обратите внимание на абсолютное значение каждого числа, если не указано иное.

Компьютерные программы для интерпретации и преобразования данных SPICE

Существуют даже некоторые компьютерные программы, способные интерпретировать и преобразовывать неграфические данные, выдаваемые SPICE, в графическую диаграмму.Одна из этих программ называется Мускатный орех , и ее вывод выглядит примерно так:

 

 

Обратите внимание, как Nutmeg изображает напряжение резистора v(1) (напряжение между узлом 1 и подразумеваемой контрольной точкой узла 0) в виде линии с положительным наклоном (от нижнего левого угла к верхнему правому). Научитесь ли вы когда-нибудь пользоваться SPICE или нет, не имеет отношения к его применению в этой книге.

Важно только, чтобы вы поняли, что означают числа в отчете, сгенерированном SPICE.В следующих примерах я постараюсь аннотировать численные результаты SPICE, чтобы устранить любую путаницу, и раскрыть возможности этого удивительного инструмента, который поможет вам понять поведение электрических цепей.

 

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

Страница не найдена | Расширение Калифорнийского университета в Беркли

В этом заявлении объясняется, как мы используем файлы cookie на нашем веб-сайте. Для получения информации о том, какие типы личной информации будут собираться, когда вы посещаете веб-сайт, и как эта информация будет использоваться, ознакомьтесь с нашей политикой конфиденциальности.

Как мы используем файлы cookie

Все наши веб-страницы используют файлы cookie. Файл cookie — это небольшой файл из букв и цифр, который мы размещаем на вашем компьютере или мобильном устройстве, если вы согласны. Эти файлы cookie позволяют нам отличать вас от других пользователей нашего веб-сайта, что помогает нам обеспечить вам удобство при просмотре нашего веб-сайта и позволяет нам улучшать наш веб-сайт.

Типы файлов cookie, которые мы используем

Мы используем следующие типы файлов cookie:

  • Строго необходимые файлы cookie — они необходимы для того, чтобы вы могли перемещаться по веб-сайтам и использовать их функции.Без этих файлов cookie запрашиваемые вами услуги, такие как вход в вашу учетную запись, не могут быть предоставлены.
  • Производительные файлы cookie — эти файлы cookie собирают информацию о том, как посетители используют веб-сайт, например, какие страницы посетители посещают чаще всего. Мы используем эту информацию для улучшения наших веб-сайтов и помощи в расследовании проблем, поднятых посетителями. Эти файлы cookie не собирают информацию, которая идентифицирует посетителя.
  • Функциональные файлы cookie — эти файлы cookie позволяют веб-сайту запоминать сделанный вами выбор и предоставлять больше персональных функций.Например, функциональный файл cookie можно использовать для запоминания товаров, которые вы положили в корзину. Информация, которую собирают эти файлы cookie, может быть анонимной, и они не могут отслеживать ваши действия в Интернете на других веб-сайтах.

Большинство веб-браузеров позволяют контролировать большинство файлов cookie через настройки браузера. Чтобы узнать больше о файлах cookie, в том числе о том, как узнать, какие файлы cookie были установлены, а также как управлять ими и удалять их, посетите https://www.allaboutcookies.org/.

Специальные файлы cookie, которые мы используем

В приведенном ниже списке указаны файлы cookie, которые мы используем, и поясняются цели, для которых они используются. Мы можем время от времени обновлять информацию, содержащуюся в этом разделе.

  • JSESSIONID: этот файл cookie используется сервером приложений для идентификации уникального сеанса пользователя.
  • registrarToken: этот файл cookie используется для запоминания товаров, которые вы добавили в корзину
  • .
  • языковой стандарт: этот файл cookie используется для запоминания ваших региональных и языковых настроек.
  • cookieconsent_status: этот файл cookie используется для запоминания того, отклонили ли вы уже уведомление о согласии на использование файлов cookie.
  • _ga_UA-########: Эти файлы cookie используются для сбора информации о том, как посетители используют наш сайт. Мы используем эту информацию для составления отчетов и помощи в улучшении веб-сайта. Файлы cookie собирают информацию в анонимной форме, включая количество посетителей веб-сайта, откуда посетители пришли на сайт и страницы, которые они посетили. Эта анонимная информация о посетителях и просмотрах хранится в Google Analytics.

Изменения в нашем Положении о файлах cookie

Любые изменения, которые мы можем внести в нашу Политику использования файлов cookie в будущем, будут опубликованы на этой странице.

Моделирование цепей – обзор

4.4 SPICE

Методы моделирования являются важной частью проектирования электрических и электронных схем, обеспечивая понимание работы разработанной схемы до ее создания. Это позволяет вносить изменения в конструкцию схемы и оптимизировать устройство, а также сценарии «что, если», которые было бы трудно или невозможно реализовать в реальной схеме.Одним из примеров является исследование влияния на конструкцию аналогового усилителя, если параметры транзистора изменятся из-за различий в обработке.

Электронные схемы и системы могут быть реализованы AS:

печатная плата (PCB)

встроенная схема (IC)

MulticiPip Modicle (MCM)

При проектировании печатной платы моделирование является бесценным вкладом в проверку проекта и может выявить проблемы, возникающие в результате размещения компонентов и межсоединений (например,г., обеспечивая целостность сигнала). В конструкциях IC и MCM со сложными схемами и системами, реализованными (как правило) на кремниевых кристаллах и размещенными в подходящем корпусе, моделирование необходимо из-за характера схем и ограниченной возможности доступа к определенным частям конструкции, с доступом только через выводы корпуса и с потенциальными сотнями тысяч или миллионов транзисторов в IC или MCM.

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

DC по DC Операционная точечная точка

Преходящий преходник по времени домена имитации

AC по частотному анализу домена

шум анализом шума схемы в диапазоне частот (используется совместно с анализом переменного тока)

Основные (примитивные) пассивные и активные элементы схемы включают:

резистор

7

7

конденсатор

Inductor

9040

Bipolar Dunction Transistory (BJT)

Металлокид полупроводниковый полевой эффект транзистора (MOSFET)

переходной полевой транзистор (JFET)

Дополнительно n, используются источники сигналов (напряжение и ток) и модели поведения (аналоговые и в некоторой степени цифровые) элементов 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 (имя) и с двумя узлами (+ node, –node), дополнительная модель для использования ([название модели]) для изменения расчетного значения сопротивления, значение сопротивления в омах (значение) и дополнительные температурные коэффициенты ([tc=tc1, [, TC2]]).

Обратите внимание, что синтаксис SPICE не чувствителен к регистру. Простой резистор 10 кОм (с входом имени), 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-цепь, управляемую источником ступенчатого напряжения, как показано на рис. 4.21. Источник напряжения (Vsrc) подключен между двумя узлами в цепи (узлом x1 и общим узлом). Резистор (R1) подключен между узлами x1 и x2. Конденсатор (C1) подключен между узлами x2 и общим узлом.

Рисунок 4.21. RC-сеть

Источник напряжения создает входное напряжение со ступенчатым изменением, которое изменяется через 50 мс и 100 мс.Список соединений SPICE для моделирования показан на рис. 4.22.

Рисунок 4.22. Список соединений SPICE для сети RC

%PDF-1.3 % 1082 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 1082 89 0000000016 00000 н 0000002135 00000 н 0000002575 00000 н 0000002880 00000 н 0000003425 00000 н 0000003449 00000 н 0000005303 00000 н 0000005576 00000 н 0000006677 00000 н 0000006701 00000 н 0000008440 00000 н 0000008464 00000 н 0000010293 00000 н 0000010317 00000 н 0000012033 00000 н 0000012057 00000 н 0000013802 00000 н 0000013826 00000 н 0000015437 00000 н 0000015461 00000 н 0000017387 00000 н 0000017411 00000 н 0000019221 00000 н 0000019264 00000 н 0000019286 00000 н 0000019571 00000 н 0000019595 00000 н 0000021159 00000 н 0000021183 00000 н 0000027716 00000 н 0000027741 00000 н 0000039312 00000 н 0000039337 00000 н 0000051183 00000 н 0000051207 00000 н 0000058677 00000 н 0000058701 00000 н 0000064959 00000 н 0000064983 00000 н 0000071660 00000 н 0000071684 00000 н 0000077859 00000 н 0000077883 00000 н 0000083987 00000 н 0000084011 00000 н 0000087822 00000 н 0000087844 00000 н 0000088135 00000 н 0000088157 00000 н 0000088453 00000 н 0000088475 00000 н 0000088771 00000 н 0000088793 00000 н 0000089089 00000 н 0000089113 00000 н 0000091438 00000 н 0000091461 00000 н 0000092224 00000 н 0000092247 00000 н 0000092883 00000 н 0000092907 00000 н 0000094479 00000 н 0000094503 00000 н 0000098774 00000 н 0000098798 00000 н 0000104606 00000 н 0000104630 00000 н 0000109766 00000 н 0000109790 00000 н 0000114731 00000 н 0000114755 00000 н 0000119960 00000 н 0000119984 00000 н 0000125898 00000 н 0000125922 00000 н 0000129874 00000 н 0000129898 00000 н 0000134467 00000 н 0000134491 00000 н 0000139340 00000 н 0000139364 00000 н 0000142151 00000 н 0000142174 00000 н 0000143420 00000 н 0000143442 00000 н 0000143732 00000 н 0000143754 00000 н 0000002194 00000 н 0000002552 00000 н трейлер ] >> startxref 0 %%EOF 1083 0 объект > эндообъект 1169 0 объект > поток Hb``g`

Использование программного обеспечения MULTISIM в качестве замены или дополнения для физических лабораторий

Введение и родственная работа

Учебники и статьи на конференциях содержат многочисленные примеры использования программного обеспечения MULTISIM для анализа цепей 1 2 3 4 5 6.Однако они демонстрируют только окончательный результат анализа схемы с помощью MULTISIM. Подход, описанный в статье, представленной здесь, является более подробным и уникальным с точки зрения обучения, поскольку программное обеспечение используется в качестве вспомогательного средства для проверки и, при необходимости, исправления шагов ручного расчета при использовании методов суперпозиции, Тевенина и Нортона.

Тематическое исследование, проведенное в Северо-Западном университете, показало, что не было существенных различий в понимании студентами моделируемой вводной лаборатории электротехнических технологий и традиционной лаборатории, основанной на оборудовании.Это очень важно, поскольку для аккредитации программы инженерных технологий требуются лабораторные компоненты, связанные с большинством предметных областей 7. Холл подтверждает вывод, сделанный в Северо-Западном университете, о том, что компьютерное моделирование является подходящей заменой/дополнением к традиционным лабораториям на основе аппаратного обеспечения 8.

Были предприняты обширные попытки включить компьютерное моделирование в лабораторные эксперименты студентов, и эти попытки не ограничиваются лабораториями электроники 9.Например, существует множество возможных приложений Controls Engineering с использованием MULTISIM 10, 11. Есть другое программное обеспечение (например, MATLAB), которое можно широко использовать в качестве замены/дополнения для лабораторий Electronics and Controls 12, 13, 14, 15, 16.

Сочетание ручных вычислений и MULTISIM для улучшения понимания

Различные методы анализа последовательно-параллельных цепей состоят в сокращении цепей до тех пор, пока не можно будет применить основной закон Ома.Более подробное использование MULTISIM является эффективным обучающим инструментом для проверки точности различных методов сокращения на каждом этапе процесса. Основные моменты методов, связанных с методами суперпозиции, Thevenin и Norton, используемыми как в лекциях, так и в лабораториях, приведены ниже. Фактические лабораторные инструкции и теоретические описания, предоставленные студентам, гораздо более подробны, чем резюме, представленное в статье, представленной здесь.

Когда цепь имеет более одного источника питания, метод, который лучше всего может быть понят учащимися, состоит в том, чтобы найти токи от каждого источника питания независимо от всех других источников, а затем алгебраически сложить их.Студенты практиковали эту технику со схемами, подобными той, что показана на рисунке 1. На рисунке 1 показаны токи, которые возникли бы, если бы каждый источник питания применялся по отдельности. На рис. 2 показано моделирование полных токов для схемы, изображенной на рис. 1, с помощью MULTISIM. Проверка равенства алгебраической суммы токов от двух источников питания, показанных на рис. 1, и полных токов, смоделированных на рис. 2, является частью лабораторного упражнения.

Рис. 1. Иллюстрация схемы с двумя источниками питания и результирующими токами от каждого источника питания в предположении, что каждый источник питания применяется индивидуально

Рисунок 2: Моделирование схемы рисунка 1 в MULTISIM.

Согласно теории Тевенина цепь заменяется эквивалентной схемой, состоящей из резистора и напряжения. Студенты практиковали теорию Тевенина на схемах, подобных показанной на рис. 3. Схема была заменена эквивалентной схемой на рис. 4, где ток через резистор R6 можно было рассчитать с помощью закона Ома.

Чтобы рассчитать напряжение Thevenin Voltage (VTH) для рисунка 3, R6 должен быть удален из цепи, а на его место добавлены две открытые клеммы A и B, как показано на рисунке 5.Напряжение на двух открытых клеммах равно VTH. VTH можно рассчитать с помощью классических методов анализа цепей и/или определить с помощью MUTLISIM. На рис. 6 представлена ​​имитация MULTISIM, показывающая напряжение на разомкнутых клеммах A и B на рис. 5.

На рис. 7 показана схема расчета сопротивления Thevenin (RTH). RTH — это сопротивление с точки зрения A и B, когда все источники напряжения закорочены, а источник тока открыт.RTH можно рассчитать с помощью классических методов анализа цепей и/или определить с помощью MULTISIM. Рисунок 8 представляет собой моделирование измерения сопротивления с помощью MULTISIM, показанного на рисунке 7.

Все промежуточные шаги, связанные с ручным расчетом VTH и RTH, также могут быть проверены с помощью MULTISIM в качестве средства укрепления концепций.

Рисунок 3: Цепь для анализа по теореме Нортона и Тевенина.

Рисунок 4: Эквивалентная схема Thevenin схемы на рисунке 3.

Рис. 5: Напряжение на разомкнутых клеммах A и B равно VTH.

Рисунок 6: Моделирование MULTISIM измерения напряжения на клеммах A и B схемы, показанной на рисунке 5.

Рисунок 7: Суммарное сопротивление между точками A и B определяется сопротивлением тевенину (RTH) и/или сопротивлением Norton (RN) .

Рис. 8: Моделирование MULTISIM измерения сопротивления между клеммами A и B схемы на Рис. 7.

Теория Нортона позволяет заменить сложную цепь упрощенной схемой, состоящей из резистора и тока. Предположим, что требуется найти ток через резистор R6 в цепи, изображенной на рис. 3, используя теорему Нортона. Затем цепь можно заменить схемой Нортона на рис. 9. Чтобы рассчитать ток Нортона, R6 следует замкнуть накоротко и вместо R6 добавить две клеммы. Ток, протекающий через то место, где был R6, называется током Нортона (NI).Рисунок 10 иллюстрирует концепцию. На рисунке 10 ток через узлы A и B равен NI.

Устойчивость к Нортону (RN) определяется так же, как определяется устойчивость к Thevenin. На рис. 7 показана схема, используемая для расчета RN. Все промежуточные шаги, связанные с ручным расчетом RN и NI, также могут быть проверены с помощью MULTISIM в качестве средства закрепления концепции. Моделирование MULTISIM для методов Norton может быть выполнено аналогично моделированию, представленному ранее.

Рисунок 9: Эквивалентная схема Norton схемы на рисунке 5,

Рис. 10. Ток через A и B соответствует Norton Current (NI) .

Реакция учащихся и оценка техники:

По окончании семестра отзывы студентов были положительными.Ниже приведены основные моменты комментариев студентов:

  • У меня были трудности с лабораторными понятиями, потому что занятия были отменены из-за пандемии Covid. Как только стали доступны подробные лабораторные инструкции, содержащие пошаговые инструкции, смоделированные лабораторные эксперименты по суперпозиции стали более понятными, и я смог связать их с содержанием онлайн-лекции.

  • У меня возникли трудности с выполнением шагов, необходимых для выполнения метода анализа суперпозиции.Как только предложения и примеры были доступны в онлайн-лекциях по использованию MULTISIM для выполнения/проверки промежуточных шагов, я начал понимать концепции 1

  • Гибридное использование программного обеспечения было хорошей заменой отсутствия традиционного взаимодействия классов.

Заключение и резюме

В данной статье представлены примеры расширенного и уникального использования программного обеспечения MULTISIM для улучшения преподавания теорий суперпозиции, Тевенина и Нортона. Уникальность подхода заключается в том, что программа использовалась для проверки правильности промежуточных классических методов расчета.

Методы анализа технически не сложны. Впрочем, именно об этом и идет речь в представленной статье. Методы подходят в качестве учебных пособий для студентов, которые только начинают изучать принципы электротехники. Методы, описанные в данной статье, были разработаны и использованы по необходимости из-за пандемии Covid 19, которая вынудила лабораторию электроники в учреждении автора перейти на 100% онлайн-формат.

Однако, как показывает обзор литературы, MULTISIM можно использовать для различных уровней обучения и предметов. Автор продолжит использовать эти методики после окончания пандемии и проведения занятий в традиционном лекционно-лабораторном формате.

.

0 comments on “Программа для симуляции электрических схем: Страница не найдена » Изобретения и самоделки

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.