Qucs — почти универсальный симулятор электронных цепей

2.5 DC simulation¶

Conventional SPICE 3f5 simulation commands OP and DC are not implemented by Qucs or indeed by .
Instead more convenient versions of these simulation commands are implemented. These alternative forms
of non-linear steady state DC circuit analysis are linked directly to circuit schematic capture, making them
easy to use. Moreover, they provide users with a power full diagnostic and analysis tools for investigating
basic circuit operation. The circuit shown in Figure 2.8 represents a simple resistive network with single voltage and current
1 V and 1 A sources respectively. Pressing key “F8” instigates a DC analysis and adds the DC node voltages, probe voltages and probe
currents to the current schematic. This feature provides a practical method for scanning a circuit to see if the DC bias values
are of the correct order of magnitude. The calculation of DC bias values via the F8 key applies to all the circuit simulators controlled
by .
Schematics which include the DC icon do not however, list a similar set of voltage
and currents in the Simulate with an external Simulator” dialogue window. A DC voltage and current list is output when a schematic includes
a transient simulation icon, see Figure 2.9.

Figure 2.8 A simple linear resistive electrical network driven by single DC voltage and current sources: DC node voltages (V) and voltage
probe values (V) are illustrated in blue and current probe values (A) in green.

Figure 2.9 A screen dump showing transient simulation initial DC simulation voltage and current values in (V) and (A) respectively
for the resistive circuit given in Figure 2.8: NOTE that the voltage and current variable names are output in SPICE style syntax.

Qucs does not define a separate analysis type which is equivalent to the original SPICE 2g6 “DC sweep” simulation or the extended
SPICE 3f5 version which allows current and voltage source scans plus resistor value scans. In contrast to SPICE the
Qucs equivalent “DC sweep” is just a specific case of the more general Qucs capability.
To emulate the original SPICE DC sweep` use a combination of Qucs DC simulation plus the
of an independent DC voltage or DC current source or of a resistor numerical value;
when the Spice netlist builder finds these two linked types of simulation it synthesises them into a SPICE netlist entry.
This procedure is demonstrated in Figure 2.10. where the test circuit consists of a diode DC bias network connected as a test bench for
simulating the non-linear DC current-voltage characteristic of a 1N4148 diode. This example can be found in the Qucs examples directory tree
listed as .

Figure 2.10. Test circuit and simulated DC current-voltage characteristics for a 1N4148 silicon diode.

PLease note the following differences between SPICE and Qucs DC-sweep simulation:

6.3 Linear and non-linear transformer models¶

Qucs release 0.0.18, and earlier versions of the software, includes a number of transformer and coupled inductance models. These
models are linear with none of the important non-linear effects found in real transformers, including for example, winding resistance,
inductance fringing effects and core saturation. The transformer models introduced in this section inctroduce a number of physical effects which
correct the linear transformer limitations. The ideas introduced in their design also act as a set of
building blocks which can be used to construct more complex models. The non-linear transformer and core models can be found in the
libraries called “Transformers” and “Cores” located in the spice4qucs system library.

Интерфейс программы Multisim

Начнем с изучения интерфейса программы.

Основные функциональные панели программы показаны на следующем рисунке.

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

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

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

7.1 Introduction¶

For a circuit simulator to be a useful circuit design aid it must be able to simulate
a range of analogue and digital circuits which include passive components, semiconductor devices,
integrated circuits and non-electrical devices when needed. By combining Qucs with ngspice and Xyce
the number of available simulation models has increased significantly, making the spice4qucs version
of Qucs more flexible and powerful, when compared to earlier Qucs releases.
One of the primary motives behind the development of spice4qucs was to provide Qucs
users with access to published SPICE component models while keeping all the existing Qucs models and simulation
capabilities unchanged. With the first release of spice4qucs, as Qucs-0.0.19S, this aim has largely
been achieved. However, there are still significant gaps in the Qucs-0.0.19S simulation capabilities
(for example no SPICE 3f5 .PZ simulation yet) and model coverage (for example the
number of power analogue and digital models are limited). More work is planned on model development
for later releases of the software, including improvements to power device models and the introduction of
XSPICE digital models for true mixed-mode analogue-digital simulation. Any improvements and additions
to the Qucs-0.0.19S model complement will be recorded in this document as they are introduced by the
Qucs Development Team.

This chapter of the spice4qucs-help document consists of two parts; firstly a brief component specification and
a more detailed technical reference, and secondly a selection of typical simulation examples which illustrate the use of
the various component models. Part two has been added as an aid to help Qucs users appreciate
the new style software and the differences between Qucs-0.0.19S and earlier releases of Qucs.

No two circuit simulators are equipped with an identical number, and the same identical types, of circuit simulation models.
This is even true with the various implementations of SPICE developed from SPICE 3f5. Hence, by combining Qucs, ngspice and
Xyce within one
circuit simulation software package there has to be a way of identifying which models work with which simulator.
A second feature that further complicates model selection is the fact that supposedly identical models representing
the same generic device, for example a BJT, may be based on different physical device equations and a different number
of device parameters. In an attempt to identify which model works with which simulator the Qucs Development Team have
adopted the following model symbol colouring scheme; existing Qucs models are coloured dark blue (no change),
SPICE models which work with both ngspice and Xyce are coloured red, SPICE models
that only work with ngspice are coloured cyan and SPICE models that only work with Xyce are coloured dark green. This scheme
is not perfect because a number of the original Qucs models also work with ngspice and Xyce. However, for legacy reasons the
Qucs Development Team has decided not to change the colours of these models at this time. This decision will probably be
reviewed in later releases of Qucs.

The models shown in Figure 7.1 are the original Qucs-0.18 models which can be included in ngspice and Xyce simulations. Please
NOTE that for those Qucs users who do not wish to simulate circuits with either ngspice or Xyce all the models distributed with
Qucs-0.0.18 work with Qucs-0.0.19S without any modification via the usual Simulation (key F2) command. So far no attempt
has been
made to interface Qucs Verilog-A models with ngspice or Xyce. This task is scheduled for a later spice4qucs development phase.

Multisim – конструктор электрических схем (5 программа – дополнение 2020 г.)

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

Функции программы

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

Знакомство с Multisim

CadSoft Eagle Professional v6.1.0 для Windows, Linux and Mac

Язык интерфейса: только английский. Таблэтка: Присутствует. Программа 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 имеет довольно большую библиотеку, содержащую множество стандартных и достаточно распространённых электрических компонентов схем, например микроконтроллеры, таким образом, не нужно будет самому рисовать изображение компонента на схеме и создавать футпринт для печатной платы. Это полноценная программа составления электрических принципиалок. Большинство компонентов схем также имеют краткое описание.

Доп. информация:
Программа включает в себя графический редактор электрических схем (Schematic Editor), редактор печатных плат (Layout Editor), весьма гибкий и удобный редактор библиотек (Library Editor) и автотрассировщик схем (Autorouter). В стандартный комплект поставки входят также модули, проверяющие правильность подключения электрических схем (ERC – Electrical Rule Check) и правильность расположения компонентов на плате (DRC – Design Rule Check). Причём две последних операции выглядят намного приятнее, чем в более продвинутых системах. EAGLE проверяет правильность дизайна и соединений схем так, что пользователь вообще не знает, что этим занимается какая-то посторонняя утилита. Это не симулятор электронных схем, который можно встретить в других софтинах. Следует отметить, что пользователю не приходится запускать для этого различные программные модули, как это сделано в P-CAD или ACCEL EDA — все переходы осуществляются внутри самой программы. Имеется также возможность заливки заданного пространства полигонами. EAGLE позволяет проектировать многослойные платы, содержащие до 16 слоёв и имеющие размеры 1626х1626 мм при разрешающей способности 0,0001 мм. Систему единиц (дюймовую или метрическую) можно изменить на любой фазе работы с проектом без каких-либо потерь.

Одним из основных достоинств данного пакета профессионалы выделяют полную синхронность изменений в проекте. К примеру, если вы изменили или удалили какой-либо компонент схемы, это тут же отразится на рисунке платы. В таких программах, как ACCEL EDA, P-CAD и OrCAD необходимо постоянно контролировать весь проект, при малейших изменениях и на любом этапе работы. Кроме того, в EAGLE откат событий (UNDO) возможен на любое количество действий (такое не позволяет делать даже самый мощный на сегодняшний день CAD – ACCEL EDA).

Функции из электроники¶

Преобразование единиц измерения

Коэффициенты отражения и КСВН

N-портовые матричные преобразования

3.3 Using manufacturers component data libraries¶

Electronic components manufacturers often provide spice models of components in
datasheets. You can attach these datasheet spice models using SPICE netlist
component. You need to perform the following steps to use Spice-model from
component datasheet. Spice netlist builder substitutes SPICE-models directly to
output netlist without any conversions.

1. Extract Spice netlist text and save it as text file. You can use any
extension for this file. Preferable are .ckt , .cir, .sp

2. Place on schematic component SPICE netlist and attach SPICE netlist nodes
to component port using standard SPICE component properties dialog.

1. Simulate schematic with Ngspice/Xyce.

It’s need to note that SPICE-netlist of component must not be ended by
directive. In this case simulator exits after it reads
routine and simulation cannot be executed.

The example of spice model usage (LM358 opamp) is shown in the Figure 3.12

Figure 3.12 AC Simulation of LM358 opamp with Ngspice.

Here is the netlist of LM358 spice-model. Model can be found in LM358
datasheet.

2.8 Other forms of simulation¶

In contrast to SPICE 3f5, the parameter sweep facility found in Qucs has also been implemented with Ngspice, Xyce and SPICE OPUS where the parameter sweep setup and control
is organized by . The details of how this Parameter sweep feature works is the topic of section 5.8.

As well as the fundamental DC, AC and transient simulation types, Ngspice, Xyce and SPICE OPUS also support the additional forms of simulation listed in Table 2.3.

Table 2.3 simulation types additional to DC, AC and TRAN

What is Qucs-S?

Qucs

• Ngspice is recommended to use.
  Ngspice is powerful mixed-level/mixed-signal circuit simulator. The
  most of industrial SPICE models are compatible with Ngspice. It has an
  excellent performance for time-domain simulation of switching circuits
  and powerful postprocessor.
• XYCE is a new SPICE-compatible
  circuit simulator written by Sandia from the scratch. It supports basic
  SPICE simulation types and has an advanced RF simulation features such
  as Harmonic balance simulation.
• SpiceOpus is developed by the Faculty of
  Electrical Engineering of the Ljubljana University. It based on the
  SPICE-3f5 code
• Qucsator as backward compatible

Типы анализа

Для радиолюбителей и самодельщиков есть всё в этом китайском магазине.
ПО платное, но есть бесплатная дневная ознакомительная версия. Circuit Sims : Это был один из первых вебов исходя из эмуляторов электроцепи с открытым кодом я тестировал несколько лет назад. Программа работает, начиная от Windows 98 и заканчивая Windows 7.
Можно заключить, что несмотря на свои недостатки Qucs представляет собой весьма достойную альтернативу проприетарным САПР для моделирования электронных схем.
Дополнительно данный софт имеет в своем составе множество показательных образцов. Система является достаточно стабильной и надежной, легка в освоении и работе. Некоторые из приложений платные, но у них есть демо версии с которыми можно подробно ознакомиться.
Файлы также можно экспортировать во многие форматы, включая JSON. Все полученные условными приборами информационные данные сохраняются в памяти компьютера. Программа имеет возможность создавать: разнообразные инженерные и технические рисунки; электронные схемы; составлять эффектные презентации; разрабатывать организационные схемы, маркетинговые и многие другие. Давайте перенесем щупы к лампочке и поставим измерение постоянного напряжения с пределом 20 Вольт.

Особенности симулятора электрических схем Qucs

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

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

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

Publications

1. Brinson, M. E., and Kuznetsov, V. (2016) A new approach to compact semiconductor device modelling with Qucs Verilog-A analogue module synthesis. Int. J. Numer. Model., 29: 1070-1088. (BibTeX)
2. D. Tomaszewski, G. Głuszko, M. Brinson, V. Kuznetsov and W. Grabinski, «FOSS as an efficient tool for extraction of MOSFET compact model parameters,» 2016 MIXDES — 23rd International Conference Mixed Design of Integrated Circuits and Systems, Lodz, 2016, pp. 68-73. (BibTeX)
3. M. Brinson and V. Kuznetsov, «Qucs-0.0.19S: A new open-source circuit simulator and its application for hardware design,» 2016 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON), Moscow, 2016, pp. 1-5. (BibTeX)
4. M. Brinson and V. Kuznetsov, «Improvements in Qucs-S equation-defined modelling of semiconductor devices and IC’s,» 2017 MIXDES — 24th International Conference «Mixed Design of Integrated Circuits and Systems, Bydgoszcz, 2017, pp. 137-142.
   (BibTeX)
5. M. Brinson and V. Kuznetsov, «Extended behavioural device modelling and circuit simulation with Qucs-S» International Journal of Electronics, 2017, pp.1 — 14
   (BibTeX)

Бесплатные ПО

Существует не так много русскоязычных, удобных в использовании и к тому же бесплатных ПО для составления однолинейных электросхем на компьютере. Итак, мы создали небольшой рейтинг, чтобы Вам стало известно, какие программы лучше для рисования схем электроснабжения домов и квартир:

Microsoft Visio

Как ни странно, но наиболее популярной и что не менее важно – бесплатной программой для черчения однолинейных электрических схем на компьютере является векторный графический редактор Visio. С его помощью даже начинающий электрик сможет быстро нарисовать принципиальную электросхему дома либо квартиры

Что касается функциональных возможностей, они не настолько расширенные, нежели у ПО, которые мы предоставим ниже. Подведя итог можно сказать, что Microsoft Visio это легкая в использовании и при этом на русском языке бесплатная программа для моделирования электрических цепей, которая подойдет домашним электрикам.
Компас-Электрик. Более профессиональный программный пакет для проектирования схем электроснабжения помещений. В Компасе существует собственная база данных, в которой хранятся наименования и номиналы всех наиболее популярных типов автоматики, релейной защиты, низковольтных установок и других элементов цепи. Помимо этого в базе данных заложены графические обозначения всех этих элементов, что позволит сделать понятную схему электроснабжения либо даже отдельного распределительного щита. ПО полностью на русском языке и к тому же можно скачать его бесплатно.
Eagle (Easily Applicable Graphical Layout Editor). Этот программный пакет позволит не только рисовать однолинейные схемы электроснабжения, но и самостоятельно разработать чертеж печатной платы. Что касается последнего, то черчение можно осуществлять как вручную, так и без собственного участия (в автоматическом режиме). На сегодняшний день существует как платная, так и бесплатная версия программы Eagle. Для домашнего использования достаточно будет скачать версию с обозначением «Freeware» (присутствуют некоторые ограничения по отношению к максимальному размеру полезной площади печатной платы). Недостаток данного программного пакета в том, что он официально не русифицирован, хотя если немного постараться, в интернете можно найти русификатор, что позволит без препятствий чертить электрические схемы квартир и домов.
Dip Trace. Еще одна популярная программа для черчения электросхем и создания трасс для печатных плат. Программа простая и удобная в использовании, к тому же полностью на русском языке. Интерфейс позволяет спроектировать печатную плату в объемном виде, используя базу данных с уже готовыми элементами электрической цепи. Оценить полный функционал ПО Вы сможете только за деньги, но существует и урезанная бесплатная версия, которой будет вполне достаточно начинающему электрику.
«1-2-3 схема». Полностью бесплатная программа для черчения электрических схем на компьютере. С официального сайта Вы можете скачать ее на русском языке и полной версией. Помимо моделирования проектов электроснабжения квартир, домов и других видов помещений, в данном программном пакете можно запросто составить схему сборки распределительного щита, в которой сразу же будут предоставлены наиболее подходящие номиналы автоматов, релейной защиты и т.д. Приятным дополнением в данном ПО является база данных с наклейками, которые можно распечатать и расклеить в собственном распределительном щитке для графического обозначения всех элементов цепи по госту.
AutoCAD Electrician. Одной из бесплатных версий популярного редактора Автокад является AutoCAD Electrician. Вкратце об этом ПО можно сказать следующее: функционал подойдет как для начинающих, так и для профессиональных электриков, работающих в области энергетики. В интерфейсе все просто, разобраться можно быстро. Все функции на русском языке, поэтому можно без проблем использовать Автокад для черчения электрических схем разводки электропроводки по дому либо квартире.
Эльф. Интересное название простенькой программы для моделирования схем электроснабжения в строительном черчении. Сам программный пакет не менее интересный и многофункциональный. С помощью программки «Эльф проектирование» можно выполнить построение чертежей электроснабжения любой сложности. Помимо этого ПО помогает выбрать автоматические выключатели подходящего номинала, рассчитать сечение кабеля по мощности и току и т.д. «Эльф проектирование» полностью бесплатный программный пакет на русском языке.

WordPress Photo Gallery Plugin

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.

Symbol pattern files format description¶

Let’s consider symbol files format. Symbols have extension and are
placed in subdirectory of the Qucs installation tree.
Qucs automatically scans content of this subdirectory and displays all found
valid symbols in drop-down list in the third property () of the
SpiceLibComp device. User can select any symbol for new SPICE library device.
It’s need to create a new symbol file and place it into symbols directory to add
new symbols to the existing Qucs installation.

Let’s consider symbol file format. Symbols have Qucs XML schematic format
without header. An example of symbol file (five-terminal opamp) is shown in the
listing below:

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

<Symbol>
<Line -20 -40 0 80 #000080 2 1>
<Line -20 -40 60 40 #000080 2 1>
<Line -20 40 60 -40 #000080 2 1>
<Line 40 0 20 0 #000080 2 1>
<Line -40 -20 20 0 #000080 2 1>
<Line -40 20 20 0 #000080 2 1>
<Line -15 20 10 0 #000000 2 1>
<Line -10 -25 0 10 #ff0000 0 1>
<Line -15 -20 10 0 #ff0000 0 1>
<Line 10 -20 0 -20 #000080 2 1>
<Line 10 20 0 20 #000080 2 1>
<.PortSym 10 40 4 0>
<.PortSym 10 -40 3 0>
<.PortSym -40 20 2 0>
<.PortSym -40 -20 1 0>
<.PortSym 60 0 5 180>
<.ID 30 24 OP>
</Symbol>

Automatic symbol files preparation is not yet implemented, but you can use Qucs
schematic editor to create new symbol files. You may use the following sequence
to create new symbol:

• Create Qucs subcircuit. Subcircuit may be empty. Place desired ports on it;
• Attach symbol to it using switching to symbol mode by keystroke. Wire
  subcircuit ports to symbol and paint symbol outline.
• Save subcircuit, open it with any test editor and copy-paste symbol code form it
  into the symbol file.

Please pay attention to the proper port mapping. Let’s consider port definition
line format:

<.PortSym 10 -40 3 0>

This port definition consists of five space separated fields. The fourth field
() contains port number. This port number should match SPICE
port number (not port name!) to proper component wiring. You may need to edit
this field manually.

For example AD822 has the following definition in our library:

.SUBCKT AD822 1 2 99 50 25

Subcircuit node list follows after the subcircuit name ( ). Subcircuit
nodes will be mapped to component port in the following sequence: