Программы для моделирования электронных схем

Программы для моделирования

Главная -> Программы -> Программы для моделирования

Сортировать по: Дате добавления, Названию, Рейтингу | Добавить программу

Electronics Workbench v5.12 + русификатор	2007-09-24 15:44:42
Программа Electronics Workbench v5.12 предназначена для моделирования цифровых и аналоговых электронных схем. Очень хорошо продуманный интерфейс. Огромная библиотека элементов, правда иностранного производства. Отлично моделирует цифровые схемы. Под рустификатором понимается набор отечественных элементов для программы.
Добавил: Admin
Загружено сегодня: 0 · Загружено всего: 364151

CircuitMaker 2000 + SP1	2008-04-09 14:35:35
Пакет программ CircuitMaker 2000 относится к «легким» системам САПР электроники и в основном предназначен для обучения навыкам схемотехнического моделирования смешанных аналого-цифровых устройств и разработки печатных плат на компьютерах под управлением Windows 95/98/2000/NT. Он имеет некоторые особенности, ориентированные на применение в учебном процессе. Пакет программ CircuitMaker, разработанный фирмой MicroCode, в настоящее время принадлежит компании titleium Limited. С его помощью производится графический ввод принципиальных электрических схем, выполнение моделирования смешанных аналого-цифровых устройств и разработка печатных плат (ПП) — фактически в одном пакете имеется компьютерная виртуальная электронная лаборатория, выполняющая цикл сквозного проектирования электронной аппаратуры широкого профиля. Программа CircuitMaker обеспечивает графический ввод принципиальных схем и их моделирование, разработка печатных плат (ПП) производится с помощью входящего в состав пакета программы TraxMaker (в дальнейшем эта программа в соответствии с технической политикой компании titleium Limited может быть заменена соответствующим модулем пакета Protel) или внешних программ PADS, P-CAD, Protel и др. Однако обратим внимание, что в наиболее привлекательной студенческой версии пакета список соединений проекта, необходимый для разработки ПП, выполняется только в формате программы TraxMaker, которая не входит в его состав. Поэтому студенческую версию практически можно использовать только для схемотехнического моделирования, а для разработки ПП следует привлекать коммерческие версии.
Добавил: Admin
Загружено сегодня: 0 · Загружено всего: 14222

Начала электроники	2008-07-16 13:04:27
Программа для начинающих. В ней можно собирать простейшие цепи из резисторов, сделать измерения и пр.
Добавил: Admin
Загружено сегодня: 0 · Загружено всего: 9857

Cadsoft Eagle V4.16	2008-04-09 11:55:10
Программа позволяющая производить автортрассировку печатных плат. Реализована поддержка размеров платы до 1626х1626 мм и количеством слоев до 16. А также учебник по EAGLE от CadSOFT — все о разработке печатных плат в этой программе, теперь и по-русски.
Добавил: Admin
Загружено сегодня: 0 · Загружено всего: 8272

DipTrace 1.50	2009-04-16 23:36:56
Система проектирования принципиальных схем и печатных плат. Включает Схемотехнику, Редактор плат с автотрассировщиком, редакторы компонентов и корпусов. Библиотеки содержат более 50,000 компонентов.
Добавил: Sergey
Загружено сегодня: 0 · Загружено всего: 7958

Страницы: [1] [2]

Симулятор электронных схем Qucs-S снова жив

Qucs-S является программой с открытым исходным кодом для моделирования электронных схем. Qucs-S кроссплатформенный (поддерживаются Linux, Windows и FreeBSD), написан на С++ с использованием набора библиотек Qt и разрабатывается полностью в частном порядке (в отличие, например от KiCAD, который имеет спонсора в лице CERN). В феврале этого года проект восстал из мёртвых и вышел релиз 0.0.23. Главным новшеством версии 0.0.23 было то, что программа теперь портирована на Qt5, чем обеспечена собираемость на современных дистрибутивах Linux. Актуальным релизом на текущий момент является 0.0.24 https://github.com/ra3xdh/qucs_s/releases/tag/0.0.24, в котором добавлено несколько новых видов моделирования. Далее будут рассмотрены основные возможности программы и показано как в Qucs-S смоделировать схему.

История разработки

Qucs-S является форком проекта Qucs, который начали разрабатывать немцы Stefan Jahn и Michael Margraf в 2003 году. В настоящее время материнский проект практически неактивен и последний релиз был в 2017 году. Изначально Qucs поставлялся со своим собственным движком моделирования, нацеленным более на анализ ВЧ схем в частотной области. Этот движок имел серьёзные проблемы со сходимостью при моделировании во временной области и был несовместим со SPICE, что не позволяло напрямую применять модели электронных компонентов, распространяемые производителями.

В 2014 году я начал разработку набора патчей, который бы позволял подключать к Qucs в качестве движка открытый Ngspice. В итоге эта разработка привела к созданию форка Qucs-S (Qucs with SPICE). В 2017-2020 годах вышло три релиза Qucs-S, последние из которых были корректирующими, проект был скорее мёртв. В этом году я провёл ритуал некромантии, портировал Qucs-S на Qt5, и тем самым возвратил программу к жизни.

Про основы работы в Qucs и про Qucs-S рассказывают мои предыдущие статьи:

Qucs — open-source САПР для моделирования электронных схем https://habr.com/ru/post/248005/
Новый кандидат в релизы САПР Qucs-0.0.19S-RC6 https://habr.com/ru/post/302006/

Поддерживаемые движки моделирования

В настоящее время Qucs-S поддерживает четыре движка моделирования:

Ngspice Это рекомендованный симулятор. Он совместим с большинством моделей, которые можно найти на разнообразных ресурсах. Сейчас проектом руководит Holger Vogt из университета Дуйсбург-Эссен.
XYCE Это симулятор разработанный с нуля Сандийскими национальными лабораториями. Имеется возможность моделирования гармонического баланса (HB) и S-параметров.
SpiceOpus
Qucsator Это изначальный движок, применявшийся в Qucs. Имеет возможность моделированя S-параметров, но нестабилен во временной области.

Qucs-S поддерживает все виды моделирования реализованные в применяемом SPICE-движке, а именно моделирования во временной и частотной области, шумовой анализ, анализ нелинейных искажений, Фурье-анализ, моделирования гармонического баланса.

Установка

Для Linux имеются репозитории для Debian/Ubuntu, Fedora и OpenSUSE. Имеются также пакеты для Arch, которые можно установить через AUR, и порт для FreeBSD. Для нестандартных случаев можно собрать Qucs-S из исходников или воспользоваться AppImage. Поддержку своего дистрибутива Linux можно проверить здесь. Бинарные пакеты собираются автоматически при помощи OpenSUSE Build Service.

Сам Qucs-S не предоставляет движка моделирования. Рекомендуется использовать Ngspice, который для Debian/Ubuntu устанавливается по зависимостям, а в прочих случаях его нужно установить вручную.

Для Windows следует скачать zip-архив с portable версией Qucs-S со страницы релиза. Далее нужно распаковать архив и запустить файл qucs-s.exe из поддиректории bin. Ngspice следует скачать с официального сайта и установать в C:\Spice64, иначе не будут работать модели XSPICE. При первом запуске следует указать путь к файлу ngspice_con.exe в настройках программы. Последние версии Ngspice для Windows теперь поставляют два исполняемых файла ngspice.exe и ngspice_con.exe Для правильной работы Qucs-S нужен ngspice_con.exe, который может писать логи в консоль. Обычный ngspice.exe запускает графическое окно, и все текстовые сообщения остаются внутри этого окна.

Основы работы с программой

При первом запуске Qucs-S сообщит, что нужно выбрать движок моделирования и откроет диалоговое окно, показанное на скриншоте. В последствии настройки можно поменять в меню Simulation->Select default simulator. Под Linux Ngspice обычно расположен в /usr/bin/ngspice, а под Windows устанавливается по умолчанию в C:/Spice64/bin/ngspice_con.exe

После того как выбран симулятор, открывается окно редактора схемы. Теперь можно смоделировать какую-нибудь схему. Для примера соберём инвертирующий усилитель Нортона на операционном усилителе NE5532. Редактирование схемы в Qucs интуитивно понятно и те, кто работал с другими электрическими САПР, легко разберутся с редактором. Следует отметить несколько особенностей. Виды моделирования и диаграммы также являются компонентами и размещаются на схеме. Они находятся в группах Simulations и Diagrams и выбираются из панели компонентов в правой части окна, откуда их можно перетаскивать на поле схемы. Операционный усилитель является библиотечным компонентом и его следует взять со вкладки Libraries в правой части окна. Собираем схему и размещаем на ней виды моделирования. Требуется смоделировать переходный процесс (Transisent analysis) и АЧХ схемы (AC analysis) Должно получиться как показано на скриншоте. Вход и выход схемы нужно пометить при помощи Insert->Wire label.

Уравнение также является особым компонентом и вставляется через меню Insert→Equation или кнопкой на панели инструментов. Способ задания уравнений в Qucs-S отличается от того, что было в Qucs. Теперь в первом параметре нужно выбрать из списка к какому виду моделирования относится уравнение, так как для напряжений и токов используется нотация SPICE. Например v(out) это напряжение на узле out Диалоговое окно, открываемое при двойном клике по уравнению, показано на скриншоте. Данное уравнения рассчитывает коэффициент усиления схемы в децибелах.

После того, как схема собрана, выбираем в главном меню Simulation->Simulate или нажимаем на клавиатуре F2 и запускаем моделирование. Появляется окно в котором сообщается, что Ngspice промоделировал схему без ошибок.

Ознакомившись с отчётом симулятора, нажимаем Exit и переходим на страницу просмотра, где можно разместить диаграммы. Диаграммы также можно разместить и прямо на схеме как это сделано на КДПВ. Сигналы, которые нужно вывести на диаграмму можно выбрать в диалоговом окне свойств диаграммы. На следующих двух скриншотах показан диалог свойств диаграммы и окно просмотра с АЧХ и осциллограммами сигналов на входе и на выходе. Видно, что усилитель усиливает сигнал.

На диаграммах можно размещать маркеры, которые действуют аналогично курсорам на цифровом осциллографе. Начиная с версии Qucs-S 0.0.24 теперь можно задавать точную позицию маркера по оси X в диалоговом окне свойств. Например можно установить маркер точно на частоте 1 кГц на графике АЧХ.

Новые виды моделирования в Qucs-S

Ngspice начиная с версии 37, которая вышла в мае этого года, поддерживает моделирование S-параметров. В Qucs-S начиная с версии 0.0.24 также можно промоделировать S-параметры при помощи Ngspice и больше не требуется устанавливать и использовать для этой цели Qucsator. Пример схемы широкополосного усилителя высокой частоты для КВ трансивера показан на скриншоте.

До версии Qucs-S 0.0.24 требовалось прибегать к написанию скрипта постпроцессора Ngspice, чтобы выполнить анализ спектра (FFT). Начиная с версии 0.0.24 в приложении реализован специальный вид моделирования: анализ спектра (Spectrum ananlysis – FFT). Пример моделирования спектра на выходе диодного кольцевого смесителя показан на скриншоте. Параметрами данного моделирования являются полоса частот (BW), шаг по частоте (dF) и тип оконной функции.

Заключение

Симулятор Qucs-S восстал из мёртвых и теперь будет развиваться. В планах у меня синхронизировать релизы с новыми функциями, появляющимися в Ngspice. Например в Ngspice-38 разработчики планируют добавить поддержку цифровых компонентов, совместимых по синтаксису нетлиста и списка цепей с LTSpice. Как только они будут доступны в Ngspice, я добавлю их поддержку в Qucs-S. Также в следующем релизе планируются некоторые улучшения пользовательского интерфейса.

Помощь в разработке приветствуется. В профиле проекта на Гитхабе можно ознакомиться с багтрекером и планами дальнейшей разработки программы. Если планируете какое-то глобальное улучшение, то рекомендуется предварительно написать и изложить, что вы собираетесь делать. Также проекту можно помочь финансово через страницу на Boosty и тем самым тоже приблизить следующий релиз.

Ресурсы по Qucs-S

Сайт проекта
Сайт Ngspice
Репозиторий исходных кодов
Актуальный релиз
Страница на Boosty, где можно поддержать проект финансово
Видео-туториал на английском языке от Kasper Nielsen: https://www.youtube.com/watch?v=90RaVy38DB8
Видео-туториал на русском языке от канала Deztronica: https://www.youtube.com/watch?v=2HyK5TZ3c2k

Программы для создания схем

Программы для создания схем на русском языке собраны в этой рубрике. Все программы можно скачать бесплатно с ключами активации.

MyDraw 6.0.0

MyDraw — это мощная программа для создания векторных графических изображений и диаграмм на платформе Windows. Она предоставляет пользователям широкий набор инструментов и функций, которые позволяют легко и профессионально создавать разнообразные графические элементы. С помощью MyDraw вы можете создавать различные типы диаграмм, включая организационные, блок-схемы, технические, UML, сетевые диаграммы и многое другое. Программа обладает интуитивным интерфейсом, позволяющим пользователям быстро освоить все ее функции и инструменты. Скачать бесплатно MyDraw 6.0.0 + crack…

Proteus Professional 8.17 SP2 Build 37159 + crack

Proteus Professional — это программа для Windows, которая является мощным инструментом для проектирования и моделирования электронных схем и печатных плат. Она позволяет вам создавать и тестировать свои проекты в виртуальной среде, а также генерировать необходимые файлы для изготовления плат. Вот краткое описание ее возможностей: Проектирование схем. Программа позволяет вам создавать электронные схемы с помощью удобного графического интерфейса и богатой библиотеки компонентов. Вы можете использовать разные режимы просмотра и редактирования схем,…

KiCad 7.0.8 на русском

KiCad — это программа для проектирования и разработки электронных схем и печатных плат. Она работает в Windows и позволяет создавать, редактировать, проверять и симулировать электронные схемы, а также проектировать, распечатывать и изготавливать печатные платы. KiCad поддерживает разные стандарты и форматы файлов, такие как SPICE, Gerber, DXF и др., а также интегрируется с разными внешними инструментами, такими как ngspice, FreeRouting, Wings3D и др. Основные возможности KiCad: Создание электронных схем с помощью…

ТОП-10 программ-помощников электрику. Программы для проектирования электрики

Есть много программ, которые облегчают работу электрика. С их помощью можно составить схему проводки дома или квартиры, рассчитать необходимое количество материалов и их параметры, спроектировать щиток, провести трассировку электронных плат и многое другое. В этой статье мы рассмотрим популярные приложения для электриков на платной и бесплатной основе.

Платные программы для электриков

1. sPlan

Эта многофункциональная и простая программа используется для моделирования схем разводки электропроводки и трассировки электронных плат.

sPlan удобно использовать. Нужный элемент достаточно переместить мышкой из панели инструментов слева в рабочую область. Щелкнув правой клавишей мыши на элементе можно указать необходимые свойства. Программный пакет включает множество готовых библиотек электронных компонентов, а также имеет функцию добавления своих шаблонов. Созданную схему можно сохранить или распечатать на принтере. В новой редакции программы добавлена функция печати больших форматов на обычном принтере – программа автоматически разбивает чертёж для печати на формате А4.

Официально приложение выпускается только на английском языке. Интерфейс интуитивно понятен, поэтому даже без знания языка разобраться не составит труда. Русификаторы к этой программе и множество библиотек можно легко найти в интернете. Помните: неофициальные дополнения к приложению не гарантируют качественного перевода и нормальной работы приложения.

Стоимость sPlan около 50$. Существует также бесплатная версия, но в ней отключены функции сохранения и печати файлов, поэтому её можно использовать только для ознакомления.

2. КОМПАС-Электрик

Это приложение к программе КОМПAС-3D или КОМПАС-График, разработанное для проектирования электрических схем различной сложности. Программа широко используется профессиональными электриками на территории стран СНГ. Она содержит большие библиотеки электронных компонентов с учётом требований ЕСКД и ГОСТов. Также можно загружать свои шаблоны элементов.

Приложение состоит из двух компонентов: базы данных и редактора схем и отчётов. Помимо схем, есть возможность создавать спецификации и таблицы.

Программа на русском языке. Выпускается на платной основе. Для ознакомления и выполнения разовых работ можно скачать бесплатную демо-версию. Она позволяет работать в программе с небольшими ограничениями в течение месяца.

3. Eagle (Easily Applicable Graphical Layout Editor)

Это пакет программ для составления принципиальных электрических схем и трассировки печатных плат. Приложение включает в себя три основных компонента:

— Schematic Module – позволяет создавать электросхемы с использованием стандартных элементов;

— Layout Editor – помогает пользователю вручную создавать чертежи печатных плат;

— Autorouter – предназначен для автоматической трассировки печатных плат.

Пакет приложений выпускается на английском языке. В интернете можно найти русификаторы и дополнения к программе, но это не гарантирует корректной работы приложения в дальнейшем.

Программа выпускается на платной основе, но есть также бесплатная программа с некоторыми ограничениями. Для использования в быту вполне будет достаточно установки бесплатной версии.

4. AutoCAD Electrician

Это приложение к одной из популярных чертёжных программ AutoCAD.

Эта программа имеет большое количество встроенных библиотек и функций. Есть возможность создавать сразу несколько проектов с совместным доступом разных пользователей.

Для корректной работы требуется выполнить множество настроек, но это в дальнейшем значительно облегчает работу.

Уникальная особенность приложения состоит в наличии интеллектуальной системы, которая может анализировать проект, отслеживать возможные ошибки проектировщика и исправлять их.

Программа довольно дорогая и сложная, поэтому используется в основном профессиональными электриками. Для ознакомления с приложением предоставляется бесплатная демо-версия на 30 дней.

5. Microsoft Visio

Это графический редактор от компании Microsoft. Это приложение идёт в составе пакетных офисных приложений Microsoft Office. Оно позволяет создавать несложные электрические схемы.

Для построения электросхем существует специальная библиотека шаблонов. Также можно добавить свои шаблоны или скачать дополнительные библиотеки из интернета. Это существенно расширит возможности создания схем.

Приложение совместимо с Microsoft Word. Это помогает создавать различные описания и инструкции с иллюстрациями схем.

Схемы больших форматов можно распечатать на стандартном принтере. Для этого достаточно произвести соответствующую настройку печати. Приложение автоматически разобьет схему на отдельные части соответствующие формату А4.

Бесплатные программы электрикам

Помимо платных программ для электриков есть также немало бесплатных. Их возможности уступают платным, но для выполнения отдельных работ вполне подходят.

1. «Электрик»

Эта приложение довольно функциональное и удобное в использовании. С его помощью вы сможете:

— определить мощность прибора по значению тока или же вычислить объём потребляемого тока однофазным или трёхфазным потребителем известной мощности;

— вычислить необходимое количество кабеля для прокладки электросети;

— рассчитать токи короткого замыкания;

— произвести расчет токов по указанному сечению провода с учётом условий прокладки и эксплуатации;

— определить значение потерь напряжения;

— произвести расчет заземляющего контура и многое другое.

2. «1-2-3 схема»

Это бесплатная программа для построения схемы электрощитка. Отличительной особенностью приложения является большая библиотека автоматов и релейной защиты различных видов. Также имеется возможность распечатать наклейки для обозначения элементов в электрощитке.

3. KiCad

Программа с открытым исходным кодом для составления электронных схем и трассировки электронных плат. Программа состоит из трёх составляющих:

— менеджер проектов позволяет устанавливать параметры создаваемых проектов;

— eeschema – редактор электросхем позволяет компоновать схемы различной сложности и редактировать различные компоненты;

— pcbnew – редактор печатных плат.

Приложение имеет широкий функционал и большой набор библиотек. Это позволяет выполнять проекты высокой сложности. Особенностью приложения является сложный интерфейс с которым тяжело разобраться без прочтения инструкции.

Приложение поддерживает французский, английский, немецкий, португальский, испанский, чешский, польский, русский и многие другие языки. Благодаря open-source и стараниям многих программистов с территории СНГ, программа была адаптирована по ГОСТ.

4. XCircuit

Программа разработана в США программистом Тимом Эдвардсом и была создана для быстрого проектирования электрики. Приложение имеет библиотеку готовых шаблонов популярных элементов, которые можно использовать при составлении схем. Однако более сложных и редко используемых элементов там нет. Также следует отметить особенность библиотек программы – каждый элемент расположен в отдельном файле.

Отдельно отметим непривычный интерфейс приложения, который можно освоить только опытным путём. Всплывающих подсказок к иконкам нет.

. TinyCAD

Программа с открытым исходным кодом (open-source) создана в США программистом Мэттом Пайном. Это редактор схем с более чем 40 библиотеками различных электрических компонентов. Для быстрого нахождения нужного элемента в базе программы предусмотрена строка поиска. Программа полностью на английском языке и все элементы разработаны по американским стандартам. На форумах любителей электроники можно найти библиотеки адаптированные под стандарты стран СНГ.

Это перечень самых популярных программ для электриков. Каждая из них имеет свои особенности, достоинства и недостатки. Выбирайте для себя программу, в зависимости от выполняемых задач и выдвигаемых требований.

Программы для моделирования электронных схем